CN106654519A - 一种系留气球搭载天线的布置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种系留气球搭载天线的布置结构，包括固定装置、天线系统和信号处理单元；在系留气球气囊顶部内侧和底部内侧分别布置有n个固定结构，其中n‑1个固定结构呈圆周分布，另1个固定结构处于圆周中心；顶部内侧与底部内侧的n个固定结构分别对应采用n根柔性绳连接；天线系统为m元阵双锥天线，由m组顶点相对的圆锥锥面结构串联而成，锥面结构由导电布制成，锥面结构末端套有固定环；固定环边缘设置有n‑1个挂点；圆周分布的n‑1根柔性绳穿过挂点并打结固定；天线信号传输所用同轴电缆固定在圆周中心位置的柔性绳上，并与信号处理单元相连。本发明将双锥阵列天线布置在系留气球气囊内部，可不必在气囊下部外表面布置整流罩以降低气球气动阻力，提高气球抗风性能。

Description

一种系留气球搭载天线的布置结构
技术领域
本发明涉及系留气球天线技术领域，具体为一种系留气球搭载天线的布置结构。
背景技术
系留气球是一种依靠充入气囊内部的轻于空气的气体产生浮力，克服其自身重量而实现在空中浮升，同时使用缆绳将其系在地面阵地或牵引系留车上，可控制其在大气中漂浮高度的浮空飞行器。目前大多以安全的惰性气体氦气作为产生浮力的介质。系留气球作为一种升空平台，依靠缆绳实现在空中长时间定点停留，借助空气动力外形保持航向、纵向和横向稳定性。
由于电磁波绕障能力与其波长有关，较长的波长绕障能力较高，但需要高能量的震源，且其频率较低，频域较窄。较短波长的电磁波具有高频特性，频域较宽，但绕障能力较低，将天线升到空中，可大幅提高天线的接收范围，而将天线搭载在系留气球上可实现空中定点。
双锥阵列天线是一种垂直极化全向天线，具有较好的方向图稳定性，频带宽、重量轻，可折叠的特点。
现有系留气球一般搭载雷达、定向天线等，因而需在气囊下部外表面布置整流罩，对气球气动性能有较大影响。尚未发现有已公布的搭载双锥阵列天线的先例。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种系留气球搭载天线的布置结构，将双锥阵列天线布置在系留气球气囊内部，可不必在气囊下部外表面布置整流罩以降低气球气动阻力，提高气球抗风性能。
本发明的技术方案为：
所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：包括固定装置、天线系统和信号处理单元；
在系留气球气囊顶部内侧和底部内侧分别布置有n个固定结构，n不小于4，其中n-1个固定结构呈圆周分布，另1个固定结构处于圆周中心；顶部内侧的n个固定结构与底部内侧的n个固定结构分别对应采用n根柔性绳连接；
天线系统为m元阵双锥天线，由m组顶点相对的圆锥锥面结构串联而成，锥面结构由导电布制成，锥面结构末端套有固定环；固定环边缘设置有n-1个挂点；圆周分布的n-1根柔性绳穿过挂点并打结固定；天线信号传输所用同轴电缆固定在圆周中心位置的柔性绳上，并与信号处理单元相连。
进一步的优选方案，所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：当气囊充气到位后，柔性绳处于拉伸状态。
进一步的优选方案，所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：固定结构采用蝴蝶结。
进一步的优选方案，所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：柔性绳采用锦丝绳。
有益效果
本发明提出了一种新型的系留气球搭载天线的布置结构，将双锥阵列天线布置在系留气球气囊内部，可不必在气囊下部外表面布置整流罩以降低气球气动阻力，提高气球抗风性能。可发挥双锥阵列天线作为全向天线的优势。利用套环维持天线的锥形的圆环，利用绳索绕圆周排列维持阵列形状，结构简单，具有重量轻、便于使用、使用成本低的特点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：系留气球示意图；
图2：搭载天线布置结构示意图；
其中：1、气囊；2、尾翼；3、布置结构；4、信号处理单元；5、固定结构；6、柔性绳；7、锥面结构；8、固定环；9、挂点；10、同轴电缆；11、中心柔性绳。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的目的是提出一种系留气球搭载天线的布置结构，将双锥阵列天线布置在系留气球气囊内部，可不必在气囊下部外表面布置整流罩以降低气球气动阻力，提高气球抗风性能。
如图1所示，系留气球气囊1是由具有密封性和抗张拉特性的材料制成的中空的球形结构，工作时内部充氦气。尾翼2安装在气囊1的尾部。天线系统3安装在气囊1内部，信号处理单元4安装在气囊1下部(根据需要安装在气囊1的内部或外部)。
在系留气球气囊顶部内侧和底部内侧分别布置有n个固定结构，固定机构可优选蝴蝶结结构(蝴蝶结结构可参考专利：CN201350969)，n不小于4，其中n-1个固定结构呈圆周分布，另1个固定结构处于圆周中心。顶部内侧的n个固定结构与底部内侧的n个固定结构分别对应采用n根锦丝绳连接。
天线系统为三元阵双锥天线(可根据需要增减阵数)，由三组顶点相对的圆锥锥面结构串联而成，锥面结构由导电布制成，锥面结构末端套有固定环以维持形状(固定环可根据需要选择金属、塑料、复合材料、高分子材料等)。固定环边缘设置有n-1个挂点；圆周分布的n-1根锦丝绳穿过挂点并打结固定。气囊1充气后，锦丝绳6拉伸带有轻微的张力，将天线系统完全打开伸展，使其能正常工作。天线信号传输所用同轴电缆固定在圆周中心位置的柔性绳上，并在气囊底部穿过气囊与信号处理单元相连。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：包括固定装置、天线系统和信号处理单元；
在系留气球气囊顶部内侧和底部内侧分别布置有n个固定结构，n不小于4，其中n-1个固定结构呈圆周分布，另1个固定结构处于圆周中心；顶部内侧的n个固定结构与底部内侧的n个固定结构分别对应采用n根柔性绳连接；
天线系统为m元阵双锥天线，由m组顶点相对的圆锥锥面结构串联而成，锥面结构由导电布制成，锥面结构末端套有固定环；固定环边缘设置有n-1个挂点；圆周分布的n-1根柔性绳穿过挂点并打结固定；天线信号传输所用同轴电缆固定在圆周中心位置的柔性绳上，并与信号处理单元相连。
2.根据权利要求1所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：当气囊充气到位后，柔性绳处于拉伸状态。
3.根据权利要求2所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：固定结构采用蝴蝶结。
4.根据权利要求2所述一种系留气球搭载天线的布置结构，其特征在于：柔性绳采用锦丝绳。
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