[發明專利]一種小型化雙層短波魚骨天線

有效

• 申請號: 202011606472.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112768871B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李東超;劉玉龍;聶賀峰;吳曉信;何紹林
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/00;H01Q1/36;H01Q9/00
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發明公開了一種小型化雙層短波魚骨天線，包括四座成方形陣列排列的拉線塔，每座拉線塔均由三方拉線支撐固定，在相鄰的兩座拉線塔之間布置上下兩層八字拉線，在相對的兩座拉線塔之間布置上下兩層邊拉索；在四座拉線塔之間布置雙層魚骨天線幕，各層魚骨天線幕的集合線兩端分別與一個八字拉線的凸出部相連接，雙層魚骨天線幕的兩根集合線兩端分別通過一根下引線相連，上述兩根下引線還分別與終端網絡負載和阻抗變換器相連。本發明所公開的天線，解決了弱耦合魚骨天線占地面積大的問題，同時保證天線仍然有高增益、低仰角的遠距離接收能力，實現在現有臺站占地面積小的情況下對中遠距離信號進行有效的接收。

技術領域

本發明屬于短波通信天線領域，特別涉及該領域中的一種小型化雙層短波魚骨天線。

背景技術

短波通信設備是通過無線電波來傳遞信息的，而短波天線的作用就在于輻射和接收無線電波。經過近幾十年的發展，短波通信設備出現了質的飛躍，但是作為系統的重要組成部分，短波天線的發展卻相對緩慢。目前臺站中的短波天線主要為傳統的垂直單極天線和水平偶極天線及其變形，這些天線主要是全向或者弱方向性天線，類型單一，尤其缺少小型化低仰角高增益的遠距離接收天線。

由于我國城市化進程的不斷推進，電磁環境不斷惡化，本地人為噪聲劇增，而本地噪聲以地波形式傳播，主要是垂直極化。因此從抑制本地噪聲角度，應采用水平極化接收天線，特別是對遠距離弱信號接收時不宜采用垂直極化天線。同時，臺站地理環境復雜，天線場地受到較大限制，因此應盡量選擇占地尺寸較小的天線，以適應臺站環境。

目前，常見的水平極化低仰角高增益天線有水平魚骨天線、菱形天線、同向水平天線/簾幕陣天線。同向水平天線/簾幕陣天線雖然是高增益定向天線，但工作頻帶一般僅為2—3倍頻，不能滿足全頻段工作的要求；菱形天線盡管頻段寬，但占地面積太大，同時在高頻端波束太窄。因此，適合在基于行波天線理論的魚骨天線上進行創新設計。

魚骨天線屬于寬頻帶強方向性天線，是“線天線”家族的重要組成部分。該天線主要應用于短波頻段，由于天線的效率低，一般僅用于短波信號的接收；但由于該天線具有高方向增益且天線的輻射仰角相對較低，因此在遠距離、超遠距離短波信號偵查或短波通信方面具有不可替代的地位。

傳統的魚骨天線采用的是電阻耦合技術，分為大中小三種類型，但是均不能滿足全頻段工作要求；后來提出的弱耦合魚骨天線雖然能夠在短波全頻段工作，但是其占地面積仍然很大。例如21元弱耦合魚骨天線占地面積為8122m²(含拉線)，28元弱耦合魚骨天線占地面積為10758m²(含拉線)，36元弱耦合魚骨天線占地面積為14058m²(含拉線)。魚骨天線整體占地面積大、征地費用高、難度大，因此天線陣地建設受到限制性條件多，可行性差。

此外現有短波全頻段弱耦合魚骨天線在中高頻段的水平面波瓣寬度小于20度，而菱形天線的水平面波瓣寬度為10度左右。天線水平面波瓣寬度較窄，若要覆蓋更大的范圍需要多副天線組陣，這導致短波接收系統更加復雜、天線占地面積更大、系統造價更高。

綜上所述，滿足短波臺站占地小、仰角低、增益高要求的天線至今仍未出現，也未在國際上見到相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種占地小、仰角低、增益高的小型化雙層短波魚骨天線。

本發明采用如下技術方案：

一種小型化雙層短波魚骨天線，其改進之處在于：包括四座成方形陣列排列的拉線塔，每座拉線塔均由三方拉線支撐固定，在相鄰的兩座拉線塔之間布置上下兩層八字拉線，在相對的兩座拉線塔之間布置上下兩層邊拉索；在四座拉線塔之間布置雙層魚骨天線幕，各層魚骨天線幕的結構相同，均包括集合線和安裝在集合線上的N對振子，12≤N≤36，各層魚骨天線幕的集合線兩端分別與一個八字拉線的凸出部相連接，振子的端部則懸掛于邊拉索上，雙層魚骨天線幕的兩根集合線兩端分別通過一根下引線相連，上述兩根下引線還分別與終端網絡負載和阻抗變換器相連。