[發明專利]一種有源天線裝置

有效

• 申請號: 202110132839.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112928432B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳林杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q3/01;H01Q1/00;H01Q23/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明公開了一種有源天線裝置，包括：安裝盒，安裝盒設置有安裝腔和固定孔；其中，安裝腔用于將低噪聲放大器固定于安裝盒內；天線，用于接收信號；其中，天線包括連接段和加長段，連接段用于與低噪聲放大器連接；固定繩，用于固定安裝盒和天線，固定繩固定于固定孔上。本公開提供的有源天線裝置的天線和固定繩分開獨立設置，能夠根據實現需要改變固定繩的數量長度以及傾斜角度的，同時，天線依托于固定繩進行固定，因此，本公開能夠根據固定繩的不同形式對天線的形狀進行適應的調整，以獲得不同形式的天線，從而得到不同的天線性能。

技術領域

本發明屬于射電天文和通信技術領域，尤其涉及一種有源天線裝置。

背景技術

在射電天文中，甚低頻(VLF，頻率＜30MHz)，又稱為超長波(ULW，波長＞10m)，作為最后幾個仍未被觀測的頻段之一，在探索未知天文現象、宇宙的黑暗時代、河外射電源演化以及星際介質分布等領域有望獲得重大的發現。但是，由于地球電離層的截至以及大量人為的射電干擾，地基的甚低頻射電觀測受到了極大的限制，為此就需要空間基的甚低頻射電望遠鏡。嫦娥四號上正在開展的甚低頻射電天文探測是近些年在這一領域最新的探索。然而在實現上，空間甚低頻望遠鏡陣列的建設成本往往很高，且技術上有很大的挑戰性。

地面上，在某些特定的條件下或地點是可以開展低到10MHz左右的射電天文觀測，如現有的低頻陣(LOFAR)，工作頻率為10～240MHz；長波陣(LWA)，工作頻率為10～88MHz；以及巨型陣(GURT)，工作頻率為8～80MHz。而新的研究表明，太陽活動與地球電離層的截至頻率之間有很強的相關性。目前太陽活動在當前的11年周期內處于一個極小期，地球電離層的截至頻率在白天甚至都會降低到幾MHz甚至更低，這就使得利用地基射電望遠鏡對10MHz以下的宇宙信號進行觀測成為可能。為此一個小型甚低頻射電陣列被提出來并進行了建設，以此實現在地面上開展甚低頻射電觀測。這一陣列工作于1-70MHz，采用數字多波束和綜合孔徑的方式進行射電成像，將對太陽、行星以及宇宙背景等的低頻射電輻射進行觀測。在建設中，天線的設計和開發是其最關鍵的技術之一。

在低頻射電天文領域，地基射電望遠鏡陣列大都采用陣子天線，例如現有技術中的低頻陣(LOFAR)，長波陣(LWA)，以及巨型陣(GURT)，這些天線的共同點就是視場大。GURT采用籠型陣子天線，結構比較復雜。LOFAR和LWA采用了兩種不同形式的天線，結構比較簡單。一種是柔性結構的天線(LOFAR)，用細的導線作為陣子天線，為了保持天線的穩定，LOFAR的天線通過導線自身連接彈性的拉鎖，然后再通過地釘固定于地面，以此方式實現天線的穩定，天線的低噪聲放大器位于天線的支桿頂端，且整體密封于一個圓形的樹脂模塊中，由于這種天線的結構為基本的陣子天線，其寬帶性能比較差，且天線一旦制作及安裝完成，長度即固定，天線系統的頻譜響應以及工作頻段也將很難進行調整。另一種是剛性結構(LWA)的天線，用剛性的材料制作天線，雖然可以通過改變天線的形狀來實現寬帶的特性，但由于沒有額外的支撐結構，為了保持天線的形狀，天線的結構要足夠的堅固，這就必然增加了天線的重量及成本，且天線的抗風穩定能力較弱。

發明內容

有鑒于此，本公開提供了一種有源天線裝置。

本公開的一個方面提供了一種有源天線裝置，包括：安裝盒，上述安裝盒設置有安裝腔和固定孔；其中，上述安裝腔用于將低噪聲放大器固定于上述安裝盒內；

天線，用于接收信號；其中，上述天線包括連接段和加長段，上述連接段用于與上述低噪聲放大器連接；

固定繩，用于固定上述安裝盒和上述天線，上述固定繩固定于上述固定孔上。

在本公開的一個實施例中，該有源天線裝置還包括：

上述低噪聲放大器，包括電源接口和射頻輸出接口；

固定桿，固定于上述安裝盒的底部；其中，上述固定桿內設置有電纜，上述電纜在上述固定桿內部與上述電源接口、上述射頻輸出接口分別連接。