CN109639310B - 一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，属于等离子体天线技术领域，特别是涉及一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置。解决了现有的等离子体天线信号损失大影响无线电波的传播和设备效率低的问题。它包括收发器、偶极天线、气体放电管、电源、跳线和开关组。它主要用于天线收发信号。

Description

一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置
技术领域
本发明属于等离子体天线技术领域，特别是涉及一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置。
背景技术
现有的等离子天线设备多为复杂的不对称构造，不能在较宽的范围内改变天线方向图，也不能影响气体放电和结构复杂性，同时复杂的不对称结构存在大量的气体放电，影响引号的传播。现有同轴的等离子天线结构也存在大气中有不恰当的方法和位置，从而影响无线电波的传播，除此之外，还没有选择在天线中心和天线中心之间的最佳位置，从而削弱接收和传输信号，减低设备的效率。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，它包括收发器、偶极天线、气体放电管、电源、跳线和开关组，所述气体放电管数量为偶数个，所述气体放电管彼此接触并沿同一圆周分布，所述跳线将彼此相邻的气体放电管成对串联，形成若干个放电管组，所述偶极天线位于气体放电管组成的圆周中心上并围绕圆周中心旋转，所述偶极天线下端与收发器相连，所述电源通过开关组与若干个放电管组均分别相连。
更进一步的，所述偶极天线和气体放电管垂直安装在接地金属平面上。
更进一步的，所述接地金属平面下方设置有转动台，所述旋转台控制偶极天线旋转。
更进一步的，所述电源为直流电源。
更进一步的，所述气体放电管为圆柱形，直径为25mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为径向对称构造气体放电装置，可以调整放电系统中的电流和气体放电管来控制结构分布图，通过选择最佳几何形状天线的场结构分布图对传输或接收信号的天线的影响，扩大装置的功能。通过气体放电管与偶极天线相匹配，根据天线四分之一波长理论，将每个气体放电管到偶极天线的距离设为四分之一波长，最小化了信号损失获得了最有效的信号，同时利用开关组实现了放电管组的独立控制放电。通过实验结果表明通过选择最佳几何形状，在所选择的方向上具有最大值的收发天线的方向性图案，增强了装置的功能，同时排除了引线接触导线对所发送或接收的信号的特性的影响。
附图说明
图1为本发明所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置结构示意图
图2为本发明所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置在1.9GHz工作频率下旋转角度与接发信号功率关系依赖关系图
图3为本发明所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置在0.9GHz工作频率下旋转角度与接发信号功率关系依赖关系图
1-收发器，2-偶极天线，3-气体放电管，4-电源，5-跳线，6-接地金属平面，7-开关组
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
参见图1-3说明本实施方式，一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，它包括收发器1、偶极天线2、气体放电管3、电源4、跳线5和开关组7，所述气体放电管3数量为偶数个，所述气体放电管3彼此接触并沿同一圆周分布，所述跳线5将彼此相邻的气体放电管3成对串联，形成若干个放电管组，所述偶极天线2位于气体放电管3组成的圆周中心上并围绕圆周中心旋转，所述偶极天线2下端与收发器1相连，所述电源4通过开关组7与若干个放电管组均分别相连。
本发明所述偶极天线2和气体放电管3垂直安装在接地金属平面6上，所述接地金属平面6下方设置有转动台，所述旋转台控制偶极天线2旋转，所述电源4为直流电源，所述气体放电管3为圆柱形，直径为25mm。本发明通过开关组7控制不同的放电管组进行放电，偶极天线2分别作为发射源和接收源，通过转动偶极天线2的旋转角度并记录下不同旋转角度的发射和接收信号功率的依赖关系结果，最后对得到的结果进行分析和处理。
本实施例中使用两个不同的工作频率分别为1.9GHz和0.9GHz，气体放电管3使用了18瓦的荧光灯作为等离子体源，气体放电管3的大小为300mA，数量为8个并形成4个独立的放电管组，位置保持不变，到偶极天线2的距离为30mm。如图2所示，在发射和接收模式下，天线的工作频率为1.9GHz。测量了气体放电管3的五种不同配置的发射和接收信号功率对偶极天线2旋转方位角的依赖关系。功率值以由自由天线能量流(管中没有放电)的方位角平均值归一化的相对值表示。可以看出图内情况3和5中最大的能量流的值大约是自由天线的相应值的两倍。能量流的这种急剧增加是由于从偶极天线2到气体放电管3的距离接近到等于四分之一波长的距离。对于其余的情况，能量通量的略低的值可以通过孔径的较小尺寸来解释。由此可见图内情况3和5这种模式的操作为最佳操作模式。如图3所示，在发射和接收模式下，天线的工作频率为0.9GHz。在气体放电管3没有放电的情况下，不同的旋转角度的发射和接收信号功率的依赖关系，显示了在这一情况下发射和接收信号的功率大约比自由天线的功率流低两倍，在这种情况下，从每个气体放电管3到偶极天线2的距离远小于四分之一波长，带气体放电管3的偶极天线2的效率比自由天线的效率低得多，辐射模式对方位角的依赖性出现。可以看出此种模式的操作不是最佳操作模式。
以上对本发明所提供的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，其特征在于：它包括收发器(1)、偶极天线(2)、气体放电管(3)、电源(4)、跳线(5)和开关组(7)，所述气体放电管(3)数量为偶数个，所述气体放电管(3)彼此接触并沿同一圆周分布，所述跳线(5)将彼此相邻的气体放电管(3)成对串联，形成若干个放电管组，所述偶极天线(2)位于气体放电管(3)组成的圆周中心上并围绕圆周中心旋转，所述偶极天线(2)下端与收发器(1)相连，所述电源(4)通过开关组(7)与所述若干个放电管组分别相连，将每个气体放电管(3)到偶极天线(2)的距离设为四分之一波长。
2.根据权利要求1所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，其特征在于：所述偶极天线(2)和气体放电管(3)垂直安装在接地金属平面(6)上。
3.根据权利要求2所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，其特征在于：所述接地金属平面(6)下方设置有转动台，所述转动台控制偶极天线(2)旋转。
4.根据权利要求1所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，其特征在于：所述电源(4)为直流电源。
5.根据权利要求1所述的一种采用气体放电驱动天线收发信号的装置，其特征在于：所述气体放电管(3)为圆柱形，直径为25mm。
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