CN114447625B - 一种小型化正交测高仪发射天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型化正交测高仪发射天线，包括两副完全相同且相互垂直的delta天线，两副delta天线均为顶端加载并共用一座中心支撑塔，两副delta天线各通过一个匹配器与一个电离层测高仪设备电连接。本发明所公开的小型化正交测高仪发射天线，高度低、占地小，频带宽，安装架设简单，节约了天线成本，实用性更强，可以广泛地与电离层测高仪系统配合使用，用于电离层监测工作。

Description

一种小型化正交测高仪发射天线
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及该领域中的一种小型化正交测高仪发射天线。
背景技术
短波通信是一种常用的无线电通信方式，在短波通信中，电磁波的传播途径主要采用的是天波，即电磁波通过电离层的一次或多次反射到达接收端。而电离层的状态不稳定，电离层高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活动等自然因素的变化而变化，受阳光照射等的影响也很大。由于电离层对短波通信起着重要作用，对电离层的监测就显得格外重要，这就需要使用电离层测高仪发射天线。
常规天线的物理尺寸与天线的工作频率息息相关，当工作频率越低时，所需天线的物理尺寸越长。由于短波频段在整个射频微波段范围内偏低，天线的物理尺寸偏长。对于电离层测高仪发射天线，所需的工作频率范围一般为1MHz—30MHz，不光覆盖了整个短波段，还覆盖了一部分中波段，因此按常规思路，电离层测高仪发射天线的物理尺寸应该很长，占地面积也应该很大。但是随着社会的飞速发展，土地资源日益紧张，对天线尺寸和占地面积的限制较大，这对测高仪发射天线也不例外，因此迫切需要发明一种小型化宽带化的测高仪发射天线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种小型化正交测高仪发射天线。
本发明采用如下技术方案：
一种小型化正交测高仪发射天线，其改进之处在于：包括两副完全相同且相互垂直的delta天线，两副delta天线均为顶端加载并共用一座中心支撑塔，两副delta天线各通过一个匹配器与一个电离层测高仪设备电连接。
进一步的，delta天线的两臂分别位于中心支撑塔的两侧，每臂均由平行双线构成，平行双线分为倾斜段和水平段，两臂的平行双线倾斜段在顶端聚拢后分别连接在加载元件的两端，两臂的平行双线水平段聚拢后分别与匹配器电连接。
进一步的，平行双线的间距为0.8m—1.5m，水平段的离地距离为2m—3.5m，倾斜段和水平段在聚拢时的收口角度均为60°。
进一步的，平行双线为不锈钢丝绳，线径为4mm。
进一步的，加载元件为串联的电感、电容和与他们并联的电阻。
进一步的，匹配器为不平衡—平衡匹配器，匹配器平衡端的两个接口分别与delta天线的两臂电连接，匹配器不平衡端为N型接口并与电离层测高仪设备电连接。
进一步的，delta天线的高度为15m—20m，水平跨距为30m—40m。
进一步的，中心支撑塔由拉线支撑。
进一步的，天线的工作频率范围为1MHz-30MHz。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的小型化正交测高仪发射天线，高度低、占地小，频带宽，安装架设简单，节约了天线成本，实用性更强，可以广泛地与电离层测高仪系统配合使用，用于电离层监测工作。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开天线的侧视图；
图2是本发明实施例1所公开天线的俯视图；
图3是本发明实施例1所公开天线中delta天线一臂的平行双线结构示意图；
图4是本发明实施例1所公开天线中加载元件的电路连接示意图；
图5是本发明实施例1所公开天线中不平衡—平衡匹配器的电路连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图1-2所示，本实施例公开了一种小型化正交测高仪发射天线，包括两副完全相同且相互垂直的delta天线1，两副delta天线均为顶端加载并共用一座中心支撑塔2，中心支撑塔由拉线3支撑。两副delta天线各通过一个匹配器与一个电离层测高仪设备电连接。
delta天线的两臂分别位于中心支撑塔的两侧，每臂均由平行双线构成，如图3所示，平行双线分为倾斜段11和水平段12，两臂的平行双线倾斜段在顶端聚拢后分别连接在加载元件的两端，两臂的平行双线水平段聚拢后分别与匹配器电连接。
在本实施例中，平行双线的间距为1m，水平段的离地距离为2.2m，倾斜段和水平段在聚拢时的收口角度均为60°。平行双线(delta天线辐射体)材质为不锈钢丝绳，线径为4mm。每副delta天线的高度为20m，水平跨距为40m。工作频率范围为1MHz-30MHz。
如图4所示，加载元件为串联的电感、电容和与他们并联的电阻。其中电阻R＝682.1486Ω，电感L＝14.3214uH，电容C＝3.7128pF，加载阻抗跨接在delta天线顶端的两臂之间，即两臂的平行双线倾斜段在顶端聚拢后分别连接在加载阻抗的两端；
如图5所示，匹配器为不平衡—平衡匹配器，其中电容C1＝C2＝2891.9501pF，电感L1＝35.6627uH，K＝11.8347。不平衡-平衡匹配器的a、b接口对应平衡端，c、d接口对应不平衡端。匹配器平衡端的两个接口分别与delta天线两臂聚拢后的平行双线水平段电连接，匹配器不平衡端为N型接口并与电离层测高仪设备电连接。
本实施例所公开的天线，具有小型化、宽带化特性，天线高度低，安装架设简单，节约了天线成本，占地要求易于被满足，实用性更强，可以广泛地用于电离层测高仪系统。
需要说明的是，本发明虽然是一种正交测高仪发射天线，但相互正交的两副测高仪发射天线可以分别单独使用；而且本发明的发射天线亦可以用于接收工作。

Claims (1)

1.一种小型化正交测高仪发射天线，其特征在于：包括两副完全相同且相互垂直的delta天线，两副delta天线均为顶端加载并共用一座中心支撑塔，两副delta天线各通过一个匹配器与一个电离层测高仪设备电连接；delta天线的两臂分别位于中心支撑塔的两侧，每臂均由平行双线构成，平行双线分为倾斜段和水平段，两臂的平行双线倾斜段在顶端聚拢后分别连接在加载元件的两端，两臂的平行双线水平段聚拢后分别与匹配器电连接；平行双线的间距为0.8m—1.5m，水平段的离地距离为2m—3.5m，倾斜段和水平段在聚拢时的收口角度均为60°；平行双线为不锈钢丝绳，线径为4mm；加载元件为串联的电感、电容和与他们并联的电阻；匹配器为不平衡—平衡匹配器，匹配器平衡端的两个接口分别与delta天线的两臂电连接，匹配器不平衡端为N型接口并与电离层测高仪设备电连接；delta天线的高度为15m—20m，水平跨距为30m—40m；中心支撑塔由拉线支撑；天线的工作频率范围为1MHz-30MHz。
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