[发明专利]一种接收天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种探测气象用窄带接收天线。

背景技术

现代气象探测不仅依靠地面设备进行观察，还大量使用高空观测，它是通过探空气球悬挂扫描仪和摄像机等探空仪器来观测的，通过发射机将观测数据传输至地面的接收天线，然后由地面设备接收观测数据，做后续分析处理，作为天气预报的主要依据。

因所处位置的风向、气压等环境原因，探空气球是运动的，其所处位置和天线方向都会发生变化。探空气球飞的很高，可能与接收天线接近垂直；飞的很低，可能会与接收天线平行。在探空气球的运动过程中，信号不断传输至接收天线，但，在360°范围内，仰角90°范围内的变化使地面接收天线接收到的信号不够理想。

为了解决这一问题，目前常见的全球定位系统气象探测系统接收信号使用的天线都是多天线组合结构，通过判断探空气球的方位、仰角来切换不同方向的接收天线以达到全向接收探空仪信号的目的。

如芬兰的全球定位系统系统接收天线，它由六副天线按60度角组合成一圈，再加垂直方向的一副天线，共七副天线。它依靠接收到的全球定位系统定位信息计算出来的方位、仰角切换不同的接收天线实现全向接收的功能。

由于需要七副天线组合，所以体积较大，重量较重，引线较多，设备架设较复杂，而且一旦全球定位系统丢星后即无法计算出方位、仰角，要在七副天线中手动切换寻找信号，容易造成地面接收数据缺失。

发明内容

本发明的目的是提供一种需要组合的天线数量少、结构简单、体积小、重量轻、接收效果好的接收天线，为此，本发明提供一种接收天线，包含：

变形单极子天线，接收仰角45度以下的信号；

二元折合振子天线，接收仰角45度以上的信号；

信号处理板，接收该变形单极子天线和该二元折合振子天线的信号，处理、合成之后发送至地面接收机，该信号处理板包含：

第一滤波器，与该变形单极子天线连接，将信号滤波处理；

第二滤波器，与该二元折合振子天线连接，将信号滤波处理；

第一放大器，与该第一滤波器连接，放大信号，由该地面接收机馈电；

第二放大器，与该第二滤波器连接，放大信号，由该地面接收机馈电；

功分器，将信号送至地面接收机。

作为本发明的进一步改进，其中，该地面接收机根据发射机的全球定位系统数据，计算发射机的仰角，当仰角大于等于0°小于45°时，为该第一放大器馈电；当仰角大于等于45°，小于等于90°时，为该第二放大器馈电。

作为本发明的进一步改进，其中，该变形单极子天线为宽波束垂直极化全向天线，水平面方向为圆形，垂直面波束宽度为120°左右。

作为本发明的进一步改进，其中，该变形单极子天线长度为1/4波长，阻抗为36欧姆。

作为本发明的进一步改进，其中，该变形单极子天线的辐射体为复合印刷板，由内外两层组成；内层辐射体满足阻抗匹配条件，外层辐射体满足最大辐射条件；两层辐射体为同向馈电，满足垂直面宽波束要求。

作为本发明的进一步改进，其中，该变形单极子天线外层辐射体的高度为16至18cm、宽为7至10cm。

作为本发明的进一步改进，其中，该变形单极子天线在同轴线外导体上设置一匹配板，该匹配板直径为印刷板宽度的四分之一，与印刷板距离为印刷板宽度的1/50，用厚1～2mm的四氟乙烯圆片隔开。

作为本发明的进一步改进，其中，该二元折合振子天线具有有源振子和反射板组成，该反射板直径稍长于有源振子，反射能量；该反射板使双向辐射变成单向辐射，提高了天线的增益。

作为本发明的进一步改进，其中，该功分器具有隔离器，使得信号由功分器的输入端传输到输出端，单方向传输。

作为本发明的进一步改进，其中，该地面接收机以切换的方式为该第一放大器和该第二放大器之一馈电，电源208为+12V单电源。

本发明与现有的技术相比，具有本发明的接收天线仅仅由两幅天线组合，即仰角45度以下由一副圆柱体天线接收，仰角45度以上由另一幅天线接收，两幅天线依靠+12V单电源切换，相比普通的七副天线组合，免去了方位的判断，所以体积小巧、结构简单、切换方便、操作简便、安装简易，接收效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：

图1为本发明一种接收天线的结构示意图。

图2为本发明信号处理板的连接示意图。

具体实施方式