专利名称：短波分布式多偶极子天线的制作方法
技术领域：
(一)发明领域本实用新型涉及一种短波分布式天线，特别是一种短波分布式多偶极子天线。
(二)发明背景由于线天线的长度有限，对于在宽频带内使用的线天线，在其相应频率范围的低频端，由于其天线长度L与发射波长λ相比很小，为典型的电小天线。对于电小天线，在宽频带内提高效率，尤其是在相应频带内的低频端提高效率是其最主要的问题之一。为能展宽线天线的阻抗频带宽度，一般采用加载、串联阻抗、改变振子形状等方法。但目前在短波、超短波和微波波段，电小天线的效率仍很低。如在2MHz频段附近，一般的电小天线的效率仅为1％左右。美国较先进的11.6米的双鞭加载天线，在2～30MHz频段的大部分范围内的驻波比小于3；具有两个加载网络的此类天线在2MHz处驻波比升为5.48，其效率在6～30MHz范围内为50％～80％，而在2.5MHz处降为3.5％，具有三个加载网络的天线效率仅1.9％。
本实用新型的设计方案如下安装在地面或金属平面上的2或4根直立小天线，高度小于或等于最大工作波长的十分之一，即L≤0.1λmax(λ为工作波长、λ＝v/f，v为电磁波的速度、v＝3×108(米/秒)，f为工作频率)。偶极子天线单元用高阻抗的传输线串联起来，在各天线的输入端与地之间分别接入调配电感，构成与原天线网络并联的一个网络。
本实用新型的优点为1实现小天线的宽带匹配，实现宽带天线，并在此基础上提高天线的效率，尤其是在相应频段的低频端的辐射效率；2本实用新型的多个偶极子天线单元组成分布式多偶极子小天线系统，能工作在大于4～16∶1倍频程的宽频带范围内；3体积小、重量轻、降低成本、适用于车载移动使用。
图3为本实用新型短波分布式四偶极子天线示意图。
如
图1所示，工作在160～1000MHz频段的双偶极子天线为安装在地面1上的2根直立小天线2，高度为0.1～0.6米，直径为0.5～10毫米，间距为0.01～0.2米。将二偶极子天线单元用一根高阻抗的传输线3串联起来，其特性阻抗为50～200欧姆。在每根天线的输入端与地1之间分别接入电感为30～90毫微亨利的调配电感4和70～150毫微亨利的调配电感5。
如图2所示，偶极子电小天线其输入阻抗等效为一个小电阻与一个小电容的串联的两端口网络，高阻抗传输线3、调配电感4、5构成了与双偶极子天线网络并联的一个网络。调配后，在160～1000MHz频段内其驻波比大部分小于3。
如图3所示，工作在2MHz～30MHz频段的分布式四偶极子天线为安装在地面1上的4根直立线天线2，高度为2～12米，直径为10～150毫米，间距为0.5～6米。将四个偶极子天线单元用一根高阻抗的传输线3串联起来，其特性阻抗为50～200欧姆。在每根天线的输入端与地之间分别接入电感为750～2250毫微亨利的调配电感4，1750～3750毫微亨利的调配电感5，100～1500毫微亨利的调配电感6，100～1500毫微亨利的调配电感7。调配后，在2MHz～30MHz频段内其驻波比大部分小于3。
下表说明本实用新型的工作在不同频段的分布式多偶极子天线实施例中配置的天线及传输线与调配电感数值，对于双偶极子天线采用调配电感4、5。工作频段范围f(MHz) 2～30 30～160160～1000天线单元高度L(米)2～12 0.5～3.0 0.1～0.6天线直径 (毫米) 10～150 5～60 0.5～10天线间距 (米)0.5～60.1～3 0.01～0.2偶极子天线单元个数 2或4 2或4 2或4传输线3的阻抗(Ω)50～200 50～20050～200调配电感4(nH)750～2250 150～450 30～90调配电感5(nH)1750～3750350～750 70～150调配电感6(nH)100～1500 10～3002～60调配电感7(nH)100～1500 10～3002～60
权利要求1一种短波分布式多偶极子天线，为安装在地面或金属平面上的2或4根直立小天线，天线高度小于或等于最大工作波长的十分之一，天线输入端与阻抗或电感相连，其特征为偶极子天线单元用高阻抗的传输线串联，在各天线的输入端与地之间分别接入调配电感，构成与原天线网络并联的一个网络。
2根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为2根直立小天线(2)，高度为0.1～0.6米，直径为0.5～10毫米，间距为0.01～0.2米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5)为30～90毫微亨利和70～150毫微亨利。
3根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为2根直立小天线(2)，高度为0.5～3米，直径为5～60毫米，间距为0.1～3米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5)为150～450毫微亨利和350～750毫微亨利。
4根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为2根直立小天线(2)，高度为2～12米，直径为10～150毫米，间距为0.5～6米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5)为750～2250毫微亨利和1750～3750毫微亨利。
5根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为4根直立线天线(2)，高度为0.1～0.6米，直径为0.5～10毫米，间距为0.01～0.2米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5、6、7)分别为30～90毫微亨利、70～150毫微亨利、2～60毫微亨利和2～60毫微亨利。
6根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为4根直立线天线(2)，高度为0.5～3米，直径为5～60毫米，间距为0.1～3米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5、6、7)分别为150～450毫微亨利、350～750毫微亨利、10～300毫微亨利和10～300毫微亨利。
7根据权利要求1所述的一种短波分布式多偶极子天线，其特征为4根直立线天线(2)，高度为2～12米，直径为10～150毫米，间距为0.5～6米；传输线(3)特性阻抗为50～200欧姆；调配电感(4、5、6、7)分别为750～2250毫微亨利、1750～3750毫微亨利、100～1500毫微亨利和100～1500毫微亨利。
专利摘要本实用新型为一种短波分布式多偶极子天线,安装在地面或金属平面上的2或4根直立偶极子天线单元用高阻抗的传输线串联,各天线的输入端与地之间分别接入调配电感,构成与原天线网络并联的一个网络。如工作在160～1000MHz频段的双偶极子天线为安装在地面上的2根直立小天线,高度为0.1～0.6米,直径为0.5～10毫米,间距为0.01～0.2米。相互用阻抗为50～200欧姆的传输线串联,在每根天线的输入端与地之间分别接入30～90、70～150毫微亨利的调配电感。其优点为:实现小天线的宽带匹配,提高天线的效率,尤其是在相应频段低频端的辐射效率;可组成分布式多偶极子小天线系统,能工作在大于4～16∶1倍频程的宽频带范围内;体积小、重量轻、适于车载移动使用。
文档编号H01Q21/00GK2520003SQ0124716
公开日2002年11月6日 申请日期2001年7月30日 优先权日2001年7月30日
发明者李思敏, 姜兴, 苏光杰, 林为干 申请人:桂林电子工业学院