专利名称：短波无负载宽带天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线，更确切地说是涉及一种短波无吸收负载的宽带天线。
随着技术发展及短波通信的需要，要求短波无线电台的频率复盖越来越宽、频道的更换越来越灵活，这样必然要求天线有足够的带宽，现有的单频道短波天线已不能满足使用要求，而必须向宽频带发展。
现场安装调试对数周期宽带天线及其他大型宽带天线，需投资几万至几十万元资金，且占地多、抗毁性及隐蔽性差、移动困难，不能发挥短波无线通信机动灵活、投资少见效快的长处。
我国八十年代中期投放市场的短波宽带天线，具有尺寸小、机动灵活、价格便宜等优点，但其含有终端负载吸收元件，吸收高频信号，大大降低了天线的辐射效率。
本实用新型的目的是设计一种短波天线无负载宽带天线，在保持原有天线尺寸的同时提高天线辐射效率，并为充分发挥装备先进的短波电台的长处创造条件。
本实用新型的短波无负载宽带天线，包括使天线阻抗与50Ω同轴馈线阻抗相匹配、并具有平衡－不平衡转换特性的宽带阻抗变换器，与宽带阻抗变换器连接的50Ω同轴馈线，绝缘子和以开路方式并连在宽带阻抗变换器与绝缘子间构成框形结构的第一辐射金属导线，其特征在于还包括以短路方式并接在所述绝缘子两端第一辐射金属导线间的第二辐射金属导线。
所述宽带阻抗变换器的输出输入阻抗变比为91。
还包括固定所述的第一辐射金属导线及第二辐射金属导线的绝缘撑杆。
所述的天线总体长度为12－30米，宽度为0.4－0.6米。
所述绝缘撑杆是环氧玻璃布管或胶布管。
本实用新型摈弃了对高频信号造成较大吸收的终端负载，而接入了对辐射及匹配均有贡献的第二辐射金属导线，大大提高了天线的辐射效率。
本实用新型通过第一辐射金属导线与第二辐射金属导线间的开路、短路方式连接，使天线在工作频带内呈现300－600Ω的较平稳的输入阻抗，经91宽带阻抗变换器变换，使天线可与50Ω同轴馈线相匹配，也有利于机内天线调谐器调谐。宽带阻抗变换器的平衡－不平衡转换特性，又恰当地解决了同轴馈线与平衡天线的转换问题。
本实用新型的基本理论依据是短波无负载宽带天线的宽带特性是基于传输线的基本理论得出的，天线可等效为有耗传输线，有耗传输线输入阻抗可用无耗传输线输入阻抗理论去研究，根据传输线理论，在同一工作频率下，具有相同波长数的终端短路线与终端开路线具有性质相反的电抗，例如说，具有短于1／4λ的开路线呈容性负载，则短于1／4λ的短路线却呈感性负载，而本实用新型的天线从第一金属导线与第二金属导线向终端看去，正是由终端短路线及终端开路线构成的，其输入阻抗具有很强的互补性，因而展宽了频带；由天线理论可以得出半波折合振子的输入阻抗为300Ω，可将本实用新型的天线看成一半波折合振子与一终端开路及短路的补偿负载相串接，终端开路及短路的补偿负载的电抗成份完全抵消，其实数部分因波长数的不同也有出入，而使本实用新型结构的天线具有300－600Ω的输入阻抗。
下面结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术。
图1为短波无负载宽带天线结构示意图。
图2为图1天线结构及其装配示意图。
图3为图2中图形A的放大结构示意图。
图4为图1中宽带阻抗变换器结构示意图。
图5为图1中宽带阻抗变换器电原理图。
参见图1、图2，1为50Ω同轴馈线，2为宽带阻抗变换器，3为第一辐射金属导线，4为第二辐射金属导线，5为绝缘子，6为绝缘撑杆。图中绝缘撑杆6可用环氧玻璃布管、胶布管及类似的高强度绝缘管材或棒材制作。绝缘撑杆6与第一辐射金属导线的连接如图3中A所示。图2中绝缘子51将第一辐射金属导线撑张成锐角，架设天线时，将绝缘子51两端(另一端图中未画出)用拉绳52拉紧固定在天线杆上。改进后的天线阻抗约为300－450Ω。
参见图3，当金属导线3或4采用塑胶软天线时，可用尼龙线扣扎牢，当金属导线3或4采用裸铜软天线时，可用裸铜单导线缠绕并用锡焊固。图中31为线扣或裸铜单导线，可从绝缘撑杆6的槽中卡入与槽连通的圆孔中，使撑杆6与金属导线3(4)的位置相对固定。
参见图4、图5，宽带阻抗变换器2，其中41为91宽带阻抗变换器的铁氧体磁芯，42为宽带阻抗变换器及平衡－不平衡转换器的线圈绕组。两个φ10圆孔45用于固定第一金属导线3，第一金属导线3的首端焊片用螺母紧固在螺钉44上，使其与宽带阻抗变换器绕组保持良好的电连接。50Ω同轴馈线1的高频插头连接于高频插座43上。如图5中所示，43端为50Ω不平衡输入端，44端为450Ω平衡输出端，其输出与输入的阻抗变比为((n+2n+3n)2)/((2n)2) = (36n2)/(4n2) = 9/1该阻抗变换器由塑料模具多次塑压而成为一个坚固的组件，以利于天线的装配，也使其适用于野外的恶劣环境。
本实用新型的短波无负载宽带天线经用91阻抗变换器与50Ω同轴线相接时，仪器测试表明，该天馈系统在全短波波段内匹配效果好，不用天线调谐器，或仅靠短波电台的内置微调天线调谐器调谐，即可实现全波段内的良好通信。该天线不仅消除了原吸收负载式宽带天线造成的发射效率低的问题，而且避免了用大型宽带天线的安装场地大，施工调试困难、造价高、不便移动、无法推广等问题，使短波通信系统简洁、机动、灵活、发射效率高，接收抗干扰性能好，而且投资少、见效快、安装使用方便，可广泛用于任何短波通信电台，特别适用于含有机内微调型天线调谐器的先进短波通信电台，而改进前的含有终端吸收负载的宽带天线，即使采用天线调谐器调谐，其发射效率也得不到明显改善。
权利要求1.一种短波无负载宽带天线，包括使天线阻抗与50Ω同轴馈线阻抗相匹配、并具有平衡-不平衡转换特性的宽带阻抗变换器，与宽带阻抗变换器连接的50Ω同轴馈线，绝缘子和以开路方式并连在宽带阻抗变换器与绝缘子间构成框形结构的第一辐射金属导线，其特征在于还包括以短路方式并接在所述的绝缘子两端第一辐射金属导线间的第二辐射金属导线。
2.根据权利要求1所述的短波无负载宽带天线，其特征在于所述宽带阻抗变换器的输出输入阻抗变比为91。
3.根据权利要求1所述的短波无负载宽带天线，其特征在于还包括固定所述的第一辐射金属导线及第二辐射金属导线的绝缘撑杆。
4.根据权利要求1所述的短波无负载宽带天线，其特征在于所述的天线总体长度为12－30米，宽度为0.4－0.6米。
5.根据权利要求3所述的短波无负载宽带天线，其特征在于所述绝缘撑杆是环氧玻璃布管或胶布管。
专利摘要本实用新型涉及一种短波宽带天线，针对有终端负载吸收元件的天线辐射效率低的问题而作的改进设计。包括宽带阻抗变换器，与变换器连接的50Ω同轴馈线，绝缘子，以开路方式并连在变换器与绝缘子间构成框形结构的第一辐射金属导线，本实用新型在绝缘子两端第一辐射金属导线间以短路方式并接第二辐射金属导线，并在第一金属导线的框形结构中增设绝缘撑杆，具有辐射效率高、天线输入阻抗平稳等优点。
文档编号H01Q9/00GK2192082SQ94210098
公开日1995年3月15日 申请日期1994年5月3日 优先权日1994年5月3日
发明者孙振亭 申请人:孙振亭