CN2852424Y - 短波宽带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种短波宽带天线，包括桅杆和固定在桅杆上的天线体。其中天线体包括四根振子线和四根闭合线，作平面两侧对称布置，每侧两根振子线、两根闭合线，闭合线在内，振子线在外。左右相对的两根振子线绝缘连接。四根闭合线的首端以紧线螺旋连接。各振子线通过引接线形成四线下引明馈线，平行下引，左右两侧短接后与阻抗变换器的两高频接线端子连接，其输出端用高频同轴馈线电缆与通信机连接。在每根振子线末端处串接网络匹配器，振子线末端经网络匹配器后与同侧闭合线末端闭合连接后接地。本实用新型具有突出的宽带特性，应用功能强，可在短波范围内全频段工作，可以免去天线调谐器或相关电路单元，系统更加稳定、可靠。

Description

短波宽带天线

技术领域

本实用新型涉及一种短波天线，特别涉及一种适于在固定台站应用的短波宽带天线。

背景技术

目前，常用的短波天线主要是笼形天线。笼形天线利用笼圈将几根导线排成圆柱形，组成振子两臂，其几何半径一般在0.5～2m。它的不足之处在于：天线与馈线之间的匹配较差；由于受笼圈的几何半径的限制，笼形天线的几何半径有限，工作频段系数一般为2.5左右，天线工作频率范围窄，不能在短波范围内全频段工作，若需要对中远距离通讯时往往一副天线不够用，不适合与跳频和自适应等高新技术设备配套应用；天线工作时需要使用专用的天线调谐器或相关的电路单元进行调谐；天线体需要现场制作，天线体较为笨重。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种短波宽带天线，它具有突出的宽带特性，并且结构可靠、安装方便，天线的应用功能显著增强。

本实用新型短波宽带天线，包括桅杆和牵拉固定在桅杆上的天线体。天线体两端与桅杆顶部成大体直角连接。桅杆顶端设避雷针。

天线体包括四根振子线和四根闭合线共八根导线。八线成左右两侧对称平面布置，每侧各两根振子线和两根闭合线，都为左右走行，闭合线在内侧，振子线在外侧。各线位于天线体中部的端头称首端，各线接近桅杆的端头称末端。左右相对的两根振子线的首端作绝缘连接，在每根振子线末端处串接网络匹配器。四根闭合线的首端以导体连接。振子线末端经网络匹配器后与同侧闭合线末端闭合连接后接地。

在天线体的每一侧各设置不少于一个天线支撑杆，每个天线支撑杆支撑同一截面的两根振子线和两根闭合线。经天线支撑杆支撑后同一侧两根振子线之间的水平距离为400mm～1500mm，振子线与相邻闭合线之间的水平距离为150mm～600mm。

同一侧的两根振子线和同一侧的两根闭合线的主体部分可以平行布置，也可以作非平行布置。振子线的走行可用调整不同位置支撑杆的长度来实现。优选的布局为，同一侧的两根振子线之间，中部的间距宽于两端的间距。

在两桅杆连线的中部设下引线杆，下引线杆的高度约为桅杆高度的三分之一。下引线杆的顶部安置阻抗变换器。各振子线首端分别通过各自的引接线向下延伸形成四条下引明馈线。在各相邻的两条下引明馈线之间架设不少于一根下引馈线支撑杆，对下引明馈线形成柔性固定，平行下引。各下引馈线支撑杆等长，同水平的四个下引明馈线支撑杆构成一正方形架。下引明馈线左右两侧短接后与阻抗变换器的两高频接线端子相连接，其输出端用高频同轴馈线电缆与通信机相连接。

本实用新型天线架设方式，可根据场地条件水平架设或倾斜架设。

本实用新型的按以上结构组合的天线体呈左右对称的形状，采用行波工作方式。天线体在结构上采用四根振子线同方向走行，两两并列，左右对称，在其末端加载网络匹配器后接地的技术方案，相当于等效加粗了天线振子，使天线的阻抗特性趋于平缓，达到了扩展工作频段的效果；振子线“非等宽”设置可增强天线性能，改善天线匹配稳定性，使天线在全频段的驻波比小于2。

本实用新型短波宽带天线为水平四线宽带行波天线，在工作频段内天线输入阻抗比较平缓，工作时可以免调天线调谐器或相关电路单元，特别适宜在跳频和自适应等条件下工作。在使用125W或400W发信机进行等幅报和数据通信时，可将发射功率设置在高功率状态，以增大通信距离，不会产生该类发信机在此状态下使用天线调谐器工作、发等幅报和做数据通信时将自动转为半功率输出的问题。

具有上述结构的短波天线能够在短波范围内全频段工作，克服了一般水平对称振子天线工作频段窄的缺点，用一副天线便能够完成对一个方向日夜频和不同距离、不同工作频率的一点对多点的宽频带短波通信，工作时不需要专用的天线调谐器或相关电路单元对其进行调谐，不仅可以节省用户的设备投资，还可以确保系统更加稳定、可靠。本实用新型天线更适合跳频和自适应等新型技术装备的应用。

本实用新型闭合线直接与桅杆和大地相连接，使天线在其全长都有一道雷电泄放屏，起到泄放雷击电荷的作用，具有一定的防雷功能。

本实用新型天线架设方式，可根据场地条件水平架设或倾斜角架设。水平架设适于中近距离通信，可以低架。当天线挂高小于等于0.3λ时，天线水平方向图呈圆形趋势，垂直方向图从双叶状向椭圆变化，天线体可以作为中近距离弱方向性使用。在短波低端频率工作时，一般挂高9～12m，天线体配10m桅杆。此时，天线体具有高仰角辐射，可以在0～500km范围内进行全方向的有效通信。在短波频段高端，正确选择工作频点和挂高，通信距离可以达到2000km以上。在斜架式架设时，高杆可以为铁塔、高层建筑等，低杆一般取2～4m，天线体斜度一般取40°～50°。此时，天线体2的辐射方式类似斜天线，天线的极化方式为以水平极化为主的椭圆极化，为弱方向性天线，天线性能接近低架方式。

本实用新型短波宽带天线综合了短波通信偶极天线的基本原理，采用了在其振子末端加载技术，不但提高了振子线有效长度的利用率，也将天线的工作效率提高到极限。

本实用新型的天线体与笼型天线相比，天线振子数量减少三分之一，节省了笼圈。经采用玻璃钢支撑杆和镀锌钢绳等材料制作振子线和闭合线，使天线重量轻、强度高、寿命长。

附图说明

图1是本实用新型短波宽带天线结构示意图；

图2是图1中天线体的结构示意图。

图中标号所表示的部件或部位为，

1-桅杆    2-天线体    3-避雷针    4-斜向引接线    5-下引馈线6-下引馈线支撑杆    7-阻抗变换器    8-下引线杆    9-同轴馈线电缆10a-振子线A    10b-振子线B    10c-振子线C  10d-振子线D    11a-闭合线A11b-闭合线B    11c-闭合线C    11d-闭合线D  12-绝缘子    13-网络匹配器14-天线支撑杆    15-紧线螺旋    16-中央拉线    17-平衡线

具体实施方式

附图所示是本实用新型的一个实施例。如图1所示，本实用新型短波宽带天线包括左右两根桅杆1和固定在桅杆顶上的天线体2。天线体2与桅杆1成直角连接。桅杆1顶设避雷针3。在两桅杆连线的中点处设下引线杆8。

如图2所示，天线体2为左右对称的结构，由四根振子线和四根闭合线构成。四根振子线为振子线A、振子线B、振子线C、振子线D，在附图中分别标为10a、10b、10c、10d；四根闭合线为闭合线A、闭合线B、闭合线C、闭合线D，在附图中分别标为11a、11b、11c、11d。在本说明书和权利要求书中泛指各振子线时使用标号10，泛指各闭合线时使用标号11。

振子线A首端与振子线C首端相连接，振子线B首端与振子线D首端相连接。在每根振子线10首端各设置一个绝缘子12，在左右两个绝缘子12之间设中央拉线16，中央拉线16的长度为1.5m～2.5m。每根振子线在接近末端处串接网络匹配器13。

在四根振子线的内侧布置闭合线。四根闭合线(11a、11b、11c、11d)的首端通过紧线螺旋15连接。

四根振子线和四根闭合线的末端作闭合连接，并通过设置在桅杆1顶部的滑轮牵引至桅杆1的底部接地。

在天线体2的左右两侧，每侧设置四个天线支撑杆14，分别支撑同一截面上两根振子线和两根闭合线。每一侧的四个天线支撑杆14不等长，中间的两根较长，两侧的两根较短，使同侧两根振子线的布局如括弧形。

四根振子线的首端分别通过各自引接线4形成四根下引明馈线5，垂直平行下引。以下引馈线支撑杆6横向支撑固定各相邻的下引明馈线5，各个支撑杆6等长，同一水平截面的四根支撑杆6构成正方形架。相邻两根下引明馈线的间距为200～800mm。下引明馈线5左右两侧短接后接于阻抗变换器7的两高频接线端子上，阻抗变换器7置于下引线杆8顶部，采用非整比变换技术。阻抗变换器7通过高频同轴馈线电缆9引至通信机。通过阻抗变换器7变成50欧姆或75欧姆的馈电方式，使本实用新型短波宽带天线能够实现长距离传输。

附图所示实施例其天线体2与地面平行。在四根振子线的末端与桅杆1之间设平衡线17连接，以保持天线体2与地面平行。

本实施例所用振子线10、闭合线11、中央拉线16、天线拉索和固定天线拉索的环、下引明馈线5采用镀锌钢绳或不锈钢绳或多股铜包钢绳制成；桅杆1和下引线杆8由热镀锌钢管制成；天线支撑杆14、下引馈线支撑杆6由玻璃钢制成；网络匹配器13外壳用铝合金棒材料加工制成，阻抗变换器外壳用铝合金浇铸后加工制成。

Claims (6)

1.一种短波宽带天线，包括桅杆(1)和固定在桅杆上的天线体(2)，其特征在于：所述天线体包括平面左右对称布置的四根振子线(10)和四根闭合线(11)，每侧各两根振子线和两根闭合线，都为左右走行，闭合线在内侧，振子线在外侧，其中左右相对的各两根振子线首端绝缘连接，在每根振子线末端处串接网络匹配器(13)；四根闭合线的首端以导体连接；四根振子线(10)首端通过各自的引接线(4)形成四根下引明馈线(5)，平行下引，左右两侧短接后与阻抗变换器(7)的两高频接线端子相连接，阻抗变换器输出端用高频同轴馈线电缆(9)与通信机相连接；振子线末端经网络匹配器后与同侧闭合线末端闭合连接后接地。

2.根据权利要求1所述的短波宽带天线，其特征在于：在天线体(2)设置每侧不少于一根天线支撑杆(14)，每根天线支撑杆支撑同一截面的两根振子线和两根闭合线；同侧两根振子线之间的水平距离为400mm～1500mm，振子线与相邻闭合线之间的水平距离为150mm～600mm。

3.根据权利要求2所述的短波宽带天线，其特征在于：同侧两根振子线之间，中部的间距宽于两端的间距。

4.根据权利要求1所述的短波宽带天线，其特征在于：在各相邻的两根下引明馈线(5)之间架设不少于一根下引馈线支撑杆(6)，各下引馈线支撑杆等长，各相邻两根下引明馈线(5)之间的距离为200mm～800mm。

5.根据权利要求1所述的短波宽带天线，其特征在于：在左右相连接的各两根振子线(10)首端之间设置两个绝缘子(12)，在两个绝缘子之间设中央拉线(16)，中央拉线的长度为1.5m～2.5m。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的短波宽带天线，其特征在于：所述天线体与地面平行或与地面倾斜。