首页 >> 技术深度文章 >> 分类技术 >> 正文
自主研发的智能宽频段天线
2007年11月13日 09:03    C114    评论()    
作 者:阿里互联电子网

    现有的无线电监测和测向天线,一直在沿用固定长度振子,或沿用以固定频段来分组的多层天线。这一做法存在种种缺陷:在同一监测塔上叠加很多组天线阵必然产生互耦;固定长度的天线还存在副瓣缺陷,影响测向的准确度;搬移式测向设备,人工调换天线振子很不方便,在北方冬季难以使用;天线振子的圆杆形状,对方向的选择性不强。这些缺陷必须加以克服,使测量手段向标准化方向迈进,才能卓有成效地开展工作。

    为解决这一问题,我们开发了具有自主知识产权的“智能宽频段天线”(专利号:200420063950.0),现在介绍给大家,希望共同研究探讨。严格来说,当空间存在两个以上天线,其互耦作用就会改变单一天线原来的输入阻抗。尤其是在需要超宽频段的测向应用中,更是个不容忽视的问题。

    定性分析表明,对于基本辐射单元(如电流元),其产生的电场为

    当两天线振子间的距离d很大时(kd>>1或d>>λ/6),式(1)表明,互耦主要由第一项(辐射场部分)产生,此时,场的幅度很小,进而对单一天线原输入阻抗的影响很小(可以忽略)。当d 很小时,互耦将主要由式(1)中的第三项(近区场部分)产生,此时,场的幅度较大,进而对单一天线原输入阻抗影响较大。

    智能宽频段天线技术介绍

    无线电管理工作往往需要具有较宽频率段跨度、能够连续跟随频率变化、对单一频点呈标准天线、没有互耦和副瓣影响的理想天线。智能宽频段天线是在一副天线阵上,计算机自动进行连续宽频率段变换振子长度,可连续涵盖短波、超短波、微波各波段。它的结构是:振子与金属屏蔽管嵌套在一起,由绝缘支架支撑在金属屏蔽管内,天线振子与金属屏蔽管有一等宽间隔构成屏蔽阱。此间隔围绕天线振子均匀分布,特性阻抗一般选择50Ω,可按同轴线特性阻抗公式来求:

    式中:do及di分别是外导体和内导体的直径。天线振子与金属屏蔽管构成屏蔽阱。

    本发明面向的是无线电测向领域,天线的方向性极其重要。根据电磁波传播特性,接收天线的一个重要参数就是有效面积,表示天线接收电磁波的能力,它在面天线中应用甚广。垂直于来波方向的振子单位面积上通过的来波功率密度为,接收天线传输给接收机的功率为PR,则接收天线的有效面积定义为

    有效面积与增益的关系为:

    式中G为接收天线的增益。因而,对电波来波方向增加天线有效面积、减少次要方向的有效面积是解决天线方向性问题的关键。

    如图1(a)所示,片状振子天线具有方向性。它的来波方向的天线有效面积,要远远大于它左右及次要方向的有效面积。所以,天线振子形状的本身就有择向功能。因而,它远远好于图1(b)中有效面积都相同的圆柱形振子天线。

    图1  片状振子无线电波来波方向示意电波来波方向

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
关键字搜索:监测  天线  计算机  电缆  同轴电缆  
  [ 发 表 评 论 ]     用户昵称:   会员注册
 
 
  推 荐 新 闻
  技 术 动 态
  通 信 圈