[發明專利]海水隱形天線

無效

• 申請號: 201010166257.6
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN102237566A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 王騁;王一夫;王晶晶;祁佳
• 申請（專利權）人: 王晶晶
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬技術領域

本發明涉及一種無線通信用的天線裝置，尤其是能利用海水作為載體發射無線電信號。

二、背景技術

無線通信離不開天線，天線作為無線通信的咽喉是不可缺少和不可替代的重要設備。短波和長波通信由于通信距離遠在海軍的潛艇和艦艇通信中被廣泛應用，而短波/長波天線體積或者長度都較大，在潛艇和小型艦艇上安裝架設很不方便，且目標大容易遭摧毀是其致命的弱點，難于隱形。不僅如此，由于現代艦艇上各種通信設備、武器裝備不斷增多，使得艦艇上天線林立，由此帶來異常復雜的電磁環境，另外目前由于受天線尺寸的影響，天線的效率非常低，嚴重影響通信質量。

三、發明內容

海水中含有大量的鹽份是不錯的導電體，只要海水通過一定的處理形成一導電的水柱就可以作為線狀的天線輻射體，用水泵將海水變成一個高壓水柱形成天線的輻射體，通信時水泵打開，形成海水水柱天線；不通信時水泵關閉而達到隱形目的；而且水柱是不怕槍擊炮轟，由于水柱尺寸遠大于傳統天線，其輻射效率明顯提高。本裝置可供海軍艦艇和潛艇作為無線短波/長波通信的收發天線，具有高效率、低輪廓、隱形和抗毀功能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：水柱的形成可以將海水壓縮成水柱的方法來實現，但是直接將大海的海水用水泵將壓縮成水柱是不能作為天線使用的，因為水柱與大海相通而將電臺的射頻信號短路了；所以實現海水天線的關鍵是水電隔離技術，即射頻信號與大海的隔離技術，這可以通過在水泵和水柱之間設計水電分離器來實現隔離通向大海的電信號。

水電分離器是利用電感的高頻特征，在水泵與大海之間接一個具有一定電感量，海水能夠通過但高頻信號又不能通過的管狀電感，這個電感是用鐵氧體增加電感量。

為了達到最佳的天線性能和通信效果，在水泵出水口安裝一個壓力傳感器，由計算機根據風速、風向和通信頻率自動改變水柱長短、粗細和角度，水柱呈拋物線時可工作在高仰角狀態，實現無盲區通信。由于要達到隱形目的，水柱不可能長期存在，只能短時間形成和存在，要求配套的通信系統將通信數據壓縮打包，并且數據包中包含下次通信的頻率、時間等信息，進行觸發通信。

3、有益效果

本發明的有益效果是，本裝置可供海軍艦艇和潛艇作為無線短波/長波通信的收發天線，具有高效率、低輪廓、隱形和抗毀功能。

四、附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

附圖是本發明的原理圖。

圖中高壓水泵將海水加壓后供給水電分離器進行水電分離，防止電信號對大海短路，經水電分離后的高壓海水通過水柱形狀的調節和輻射角的調節，由噴射器向空中噴射形成水柱，計算機根據通信頻率控制高壓水泵的壓力而改變水柱的長短、粗細和水柱的角度，通信設備的射頻端口通過電纜與水電分離器相連接即可通信。

五、具體實施方式

(1)建立海水天線成型模型，分析高壓噴射器的仰角、水流初速度、風向風速和船速等因素對海水天線成型的影響。

(2)利用電磁軟件HFSS仿真分析不同形狀海水天線的方向圖、增益和輸入阻抗特性，以便通過計算機結合水柱成型模型得到最佳的海水天線。

(3)利用壓力傳感器和風速風向傳感器，為計算機控制海水天線形狀提供數據，編制海水天線成型的控制程序，完成不同通信需求的天線形狀的自適應控制。

(4)設計水電隔離器將水電隔離，阻止海水天線與大海相通而將電臺的射頻信號短路。

(5)設計不同形狀通信天線的阻抗匹配，提高天線的輻射效率。