CN2786908Y

CN2786908Y - 同轴线激励的隐身等离子天线

Info

Publication number: CN2786908Y
Application number: CN 200420079921
Authority: CN
Inventors: 陈如山; 钱志华; 王道祥; 杨阳; 何小祥; 杨宏伟; 刘梅林
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2014-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种同轴线激励的隐身等离子天线，它主要由玻璃管1和微带3、同轴线6组成，玻璃管1紧密固定在微带3的基片4上，同轴线6通过接头10与微带3底部的接地板5相接，同轴线6的一端有探针，探针穿过微带3的中心孔，从玻璃管1的底部插入玻璃管1内。本实用新型采用同轴线实现对玻璃管内惰性气体的激励，大大简化了天线的整体结构，保持了较好的隐身效果，同时还降低了设计成本。如用等离子天线制作天线阵，电动地关闭或接通天线阵列中的部分天线单元，可以重新配置天线阵列，并减小天线单元间的耦合效应，可广泛适用于频率为3～300MHz的高频和甚高频信号发射。

Description

同轴线激励的隐身等离子天线

一、技术领域

本实用新型涉及一种新概念射频天线，特别是一种同轴线激励的隐身等离子天线。

二、背景技术

传统天线通常采用金属材料作为天线体，传导电流产生电磁波，但金属天线存在“振铃”问题，即在关断激励信号后，发射信号直到振动结束后才完全消失。近年来，还出现一种等离子天线，它是利用了等离子体的导电性，采用等离子体作为电磁辐射媒质。等离子天线通常由一个密封有惰性气体的玻璃管和激励装置组成，如文献1，“Application of plasma columns to radiofrequency antennas，”Applied Physics Letters.Vol.74，No.22，pp.3272-3274，May 1999；文献2，“Physical characteristics of plasmaantennas，”IEEE Transactions on Plasma Science，Vol.32，No.1，pp.269-281，February2004。上述文献均是用表面波耦合器从玻璃管的一端将高频振荡信号能量耦合到密封有惰性气体的玻璃管内，激励管内气体电离产生等离子体，向外辐射电磁波。另外，该天线在敌方雷达波频率大于等离子体频率时，敌方雷达波即可以被等离子体吸收，从而使等离子天线还具有较好的隐身特点。发送完载波后关断等离子天线，管内气体就迅速恢复到正常的绝缘状态，不再对外辐射能量，降低了辐射信号被截获的概率，同样实现了隐身。这种等离子天线存在的主要不足是，采用的耦合装置结构，激励方式较复杂，同时增加了天线的设计复杂度，成本相应提高，不利于推广使用。

三、发明内容

本实用新型的目的在于提供一种不但能保持天线原有特性，而且能使激励方式更加简单，以满足不同应用场合需求的同轴线激励的隐身等离子天线。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，同轴线激励的隐身等离子天线，它包括一个密封的玻璃管和激励装置，玻璃管内装有惰性气体，其特征是：该天线采用同轴线作为玻璃管内惰性气体的激励装置，同轴线的内导体由其一端延伸形成探针；在玻璃管和同轴线之间设有微带，微带由基片和位于其底部的接地板构成；玻璃管的底部正中间预留有与探针相匹配的圆孔，玻璃管紧密固定在微带的基片上，同轴线通过接头与微带底部的接地板相接，探针穿过微带的中心孔，从玻璃管的底部孔中插入玻璃管内。

本实用新型采用同轴线实现对玻璃管内惰性气体的激励，为了使该气体能顺利地被电离，保证电磁波的发射效果，玻璃管内惰性气体应具有一定的压强，可控制在10mTorr～10Torr，玻璃管长度与其横截面直径之比应≥8，同时微带的中心到边缘的最短距离与玻璃管的横截面直径之比应≥10。天线工作时，由同轴线接收信号发生器发出的振荡信号，经探针将信号传输到玻璃管内，激励玻璃管内惰性气体迅速电离产生等离子体，向外辐射电磁波。当敌方雷达波频率大于等离子体频率时，雷达波将被等离子体吸收，从而使天线具有一定的隐身能力。当天线发送完载波后，信号发生器将自动关断等离子天线，管内气体就迅速恢复到正常的绝缘状态，不再对外辐射能量，从而降低了信号被截获的概率，同样实现了隐身。

本实用新型与现有技术相比其显著的优点是：采用同轴线代替了现有表面波耦合器对玻璃管内气体进行激励，这一改进大大简化了天线的整体结构，保持了较好的隐身效果，同时还降低了设计成本。如用等离子天线制作天线阵，电动地关闭或接通天线阵列中的部分天线单元，可以重新配置天线阵列，并减小天线单元间的耦合效应，可广泛适用于频率为3～300MHz的高频和甚高频信号发射。

本实用新型的具体结构由以下附图和实施例给出。

四、附图说明

图1是本实用新型所述同轴线激励的隐身等离子天线的立体结构示意图。

图2是本实用新型所述同轴线激励的隐身等离子天线中心剖面结构示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

根据本实用新型所述的同轴线激励的隐身等离子天线，它主要由玻璃管1、微带3和同轴线6组成。玻璃管1采用抗冲击的封闭圆柱形玻璃管，其长度与其横截面的直径之比应≥8，本例玻璃管1采用钢化玻璃，横截面直径为1cm，长度为1m，壁厚为2mm，玻璃管1底部正中间预留有直径为0.68mm的圆孔11，玻璃管1内充有氦气和氩气混合的惰性气体2，管内气体压强为1Torr；微带3由40cm×40cm的基片4和位于其底部且尺寸匹配的接地板5构成，在基片4和接地板5的中央分别钻刻有直径为0.68mm和4mm的通孔；同轴线6的型号为SWY-50-2，它包括内导体7和外导体8，内、外导体之间充填绝缘材料9，内、外导体直径分别为0.68mm、4mm，探针由同轴线6延伸出的内导体7制成，制作时，将同轴线6一端的外导体8与绝缘材料9切割掉即可；安装时，玻璃管1安置于微带3的基片4上，探针由微带3底部的中心通孔和玻璃管1底部的圆孔11穿入玻璃管1内，探针的长度略为高出玻璃管1底部的内平面，为避免玻璃管1内的气体外逸，可选用固体胶或商用万能胶密封，将玻璃管1牢牢地粘在微带3的基片4上，微带3底部的同轴线6通过焊接接头10将同轴线6的外导体8与微带3的接地板5连接、固定在一起。

本实用新型由同轴线6接收来自信号发生器的振荡信号，天线的工作由电动开关控制完成。该部分内容为公知的现有技术范围，不加详细说明。

Claims

1、一种同轴线激励的隐身等离子天线，它包括一个密封的玻璃管[1]和激励装置，玻璃管[1]内装有惰性气体[2]，其特征是：该天线采用同轴线[6]作为玻璃管内惰性气体[2]的激励装置，同轴线[6]的内导体[7]由其一端延伸形成探针；在玻璃管[1]和同轴线[6]之间设有由基片[4]和位于其底部的接地板[5]构成的微带[3]；玻璃管[1]的底部正中间预留有与探针相匹配的圆孔[11]，玻璃管[1]紧密固定在微带[3]的基片[4]上，同轴线[6]通过接头[10]与微带[3]底部的接地板[5]相接，探针穿过微带[3]的中心孔，从玻璃管[1]的底部孔[11]中插入玻璃管[1]内。

2、根据权利要求1所述同轴线激励的隐身等离子天线，其特征是：玻璃管[1]采用抗冲击玻璃材料制成，玻璃管[1]的管壁厚为1～4mm，长度为10cm～3m，长度与其横截面直径之比≥8。

3、根据权利要求1或2所述同轴线激励的隐身等离子天线，其特征是：玻璃管[1]内惰性气体[2]的气体压强为10mTorr～10Torr。

4、根据权利要求1所述同轴线激励的隐身等离子天线，其特征是：微带[3]的中心到边缘的最短距离与玻璃管[1]的横截面直径之比≥10。