自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 短波通信由于其固有的特點(diǎn)不論目前還是將來(lái)在軍事通信中都占據(jù)十分重要的 地位。現(xiàn)有的短波通訊主要有鞭天線、半環(huán)天線以及雙極天線等天線形式，其整體信噪比 差、效率偏低，通信距離受到很大限制。鞭天線體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于近距離（地波） 或較遠(yuǎn)距離（天波）通信，如常用的單兵背負(fù)的2. 4米或10米鞭天線，其有效地波通信距 離為10公里左右，而天波的通信距離則在一百多公里以上，從而在20到100公里之間形成 了鞭天線短波通信的"寂靜區(qū)"，也稱為盲區(qū)。雙極天線則要好一些，但是其天線的結(jié)構(gòu)限制 了它的靈活性，不能很好地用于短波單兵背負(fù)移動(dòng)通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的是提供一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，解決現(xiàn)有的短波天線 信噪比差、效率偏低、通信距離受到限制、天線結(jié)構(gòu)不適于單兵背負(fù)移動(dòng)通信應(yīng)用的缺陷。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天 線，包括有輻射環(huán)、匹配環(huán)、支撐桿、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)、檢測(cè)及控制模塊，輻射環(huán)和匹配環(huán)固定在支 撐桿上，匹配環(huán)嵌套在輻射環(huán)內(nèi)部且輻射環(huán)和匹配環(huán)的環(huán)面位于同一平面內(nèi)，輻射環(huán)的下 端斷口連接有調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)與檢測(cè)及控制模塊連接，匹配環(huán)的下端斷口處通過(guò)同軸 線纜直接與檢測(cè)及控制模塊連接，檢測(cè)及控制模塊通過(guò)射頻線纜與電臺(tái)的輸出端連接。
[0005]本發(fā)明的特征還在于，輻射環(huán)與匹配環(huán)的直徑比為4 :1?6 :1，匹配環(huán)設(shè)置在輻射 環(huán)內(nèi)部偏上的位置。
[0006] 檢測(cè)及控制模塊包含駐波檢測(cè)模塊、頻率偏移檢測(cè)模塊、阻抗檢測(cè)模塊以及單片 機(jī)。
[0007] 調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)為二進(jìn)制可調(diào)電容調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：
[0009] 1)本發(fā)明的環(huán)天線輸入阻抗呈感性，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)回路引入的是電容，損耗極低，其效 率要明顯高于同類用途的鞭天線；
[0010] 2)本發(fā)明的環(huán)天線為高仰角輻射天線，能夠很好地彌補(bǔ)短波通信的盲區(qū)，在中近 距離內(nèi)達(dá)到無(wú)盲區(qū)通信；
[0011] 3)本發(fā)明的環(huán)天線為高Q值天線，具有一定的方向性和窄帶選頻特性，能夠明顯 地提高信噪比。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明的功能實(shí)現(xiàn)框圖；
[0014] 圖3是本發(fā)明的匹配環(huán)與同軸線纜連接處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖中，1.輻射環(huán)，2.匹配環(huán)，3.支撐桿，4.調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，5.檢測(cè)及控制模塊，6.駐 波檢測(cè)模塊，7.頻率偏移檢測(cè)模塊，8.阻抗檢測(cè)模塊，9.單片機(jī)，10.電臺(tái)，11.同軸線纜， 12.芯線，13.外皮。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 本發(fā)明提供一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，如圖1所示，包括有輻射環(huán)1、匹配 環(huán)2、支撐桿3、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4、檢測(cè)及控制模塊5,輻射環(huán)1和匹配環(huán)2固定在支撐桿3上，匹 配環(huán)2嵌套在輻射環(huán)1內(nèi)部且輻射環(huán)1和匹配環(huán)2的環(huán)面位于同一平面內(nèi)，輻射環(huán)1的下 端斷口連接有調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4,調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4與檢測(cè)及控制模塊（5)連接，匹配環(huán)2的下端斷口處 通過(guò)同軸線纜直接與檢測(cè)及控制模塊5連接，檢測(cè)及控制模塊5通過(guò)射頻線纜與電臺(tái)10的 輸出端連接。
[0018] 實(shí)施例1 :輻射環(huán)1與匹配環(huán)2的直徑比為5 :1，匹配環(huán)2設(shè)置在輻射環(huán)1內(nèi)部偏 上的位置采用耦合方式進(jìn)行饋電，天線工作在中頻段6MHz?10MHz。如圖1所示，輻射環(huán) 1通過(guò)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4連接到檢測(cè)及控制模塊5上，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4為二進(jìn)制可調(diào)電容調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，可 調(diào)電容兩端與輻射環(huán)1下部斷口的兩端連接，如圖2所示，匹配環(huán)2的下部斷口兩端分別與 同軸線纜11的芯線12和外皮13連接，同軸線纜另一端直接連接到檢測(cè)及控制模塊5上。 如圖3所示，檢測(cè)及控制模塊5包含駐波檢測(cè)模塊6、頻率偏移檢測(cè)模塊7、阻抗檢測(cè)模塊8 以及單片機(jī)9。通過(guò)單片機(jī)9控制繼電器調(diào)節(jié)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)4,在調(diào)諧過(guò)程中，由駐波檢測(cè)模塊 6檢測(cè)磁環(huán)天線駐波（SWR)，通過(guò)比較每點(diǎn)駐波大小找到最小的點(diǎn)，頻率偏移檢測(cè)模塊7用 于檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的頻率，阻抗檢測(cè)模塊8用于檢測(cè)天線的阻抗變化，由單片機(jī)9對(duì)參數(shù)信號(hào) 進(jìn)行處理并控制諧振網(wǎng)絡(luò)4,從而完成自動(dòng)調(diào)諧。
[0019] 實(shí)施例2 :輻射環(huán)1與匹配環(huán)2的直徑比為4 :1，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，此時(shí)天 線可以在低頻段2MHz?5MHz正常工作。
[0020] 實(shí)施例3 :輻射環(huán)1與匹配環(huán)2的直徑比為6 :1，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，此時(shí)天 線可以在高頻段15MHz?30MHz正常工作。
[0021] 為了驗(yàn)證本發(fā)明的實(shí)際工作性能，將本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例1的環(huán)天線與車載半環(huán) 天線以及雙極天線組合作為內(nèi)場(chǎng)和外場(chǎng)的收發(fā)天線進(jìn)行短波通訊試驗(yàn)，通訊距離約80公 里，發(fā)射功率為20W，內(nèi)場(chǎng)分別采用車載半環(huán)天線（#1)和本發(fā)明的環(huán)天線（#2)進(jìn)行發(fā)射，夕卜 場(chǎng)用車載半環(huán)天線（#1)、本發(fā)明的環(huán)天線（#2)和雙極天線（#3)進(jìn)行接收，每次測(cè)量三組數(shù) 據(jù)，實(shí)際接收信噪比測(cè)試結(jié)果如下表所示。
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，其特征在于，包括有福射環(huán)（1)、匹配環(huán)（2)、支撐 桿（3)、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（4)、檢測(cè)及控制模塊巧），所述福射環(huán)（1)和匹配環(huán)（2)固定在支撐桿（3) 上，匹配環(huán)（2)嵌套在福射環(huán)（1)內(nèi)部且福射環(huán)（1)和匹配環(huán)（2)的環(huán)面位于同一平面內(nèi)， 福射環(huán)（1)的下端斷口連接有調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（4)，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（4)與檢測(cè)及控制模塊妨連接，匹 配環(huán)（2)的下端斷口處通過(guò)同軸線纜直接與檢測(cè)及控制模塊（5)連接，檢測(cè)及控制模塊巧） 通過(guò)射頻線纜與電臺(tái)（10)的輸出端連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，其特征在于，所述福射環(huán)（1) 與匹配環(huán)似的直徑比為4 ;1?6山匹配環(huán)似設(shè)置在福射環(huán)（1)內(nèi)部偏上的位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，其特征在于，所述檢測(cè)及控 制模塊（5)包括有駐波檢測(cè)模塊化）、頻率偏移檢測(cè)模塊（7)、阻抗檢測(cè)模塊巧）W及單片 機(jī)巧）。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，其特征在于，所述調(diào)諧網(wǎng)絡(luò) (4)為二進(jìn)制可調(diào)電容調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種自動(dòng)調(diào)諧背負(fù)式短波環(huán)天線，包括有輻射環(huán)、匹配環(huán)、支撐桿、調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)、檢測(cè)及控制模塊，輻射環(huán)和匹配環(huán)固定在支撐桿上，匹配環(huán)嵌套在輻射環(huán)內(nèi)部且輻射環(huán)和匹配環(huán)的環(huán)面位于同一平面內(nèi)，輻射環(huán)的下端斷口處通過(guò)同軸線纜與調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)連接，匹配環(huán)的下端斷口處通過(guò)同軸線纜與檢測(cè)及控制模塊連接，檢測(cè)及控制模塊通過(guò)射頻線纜與電臺(tái)的輸出端連接。本發(fā)明的環(huán)天線輸入阻抗呈感性，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)回路引入的是電容，損耗極低，其效率要明顯高于同類用途的鞭天線；本發(fā)明為高仰角輻射和高Q值天線，能夠很好地彌補(bǔ)短波通信的盲區(qū)，同時(shí)具有一定的方向性和窄帶選頻特性，能夠明顯地提高信噪比。
【IPC分類】H01Q1-36, H01Q23-00, H01Q7-06, H01Q9-04
【公開號(hào)】CN104577305
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310488526
【發(fā)明人】王毅, 張輝, 徐良
【申請(qǐng)人】西安星網(wǎng)天線技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月18日