[实用新型]一种便携式高频地波雷达的双频段发射中馈天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式高频地波雷达的紧凑型天线系统，具体地说，涉及一种其特征在于由天线上节SA、陷波器XBQ、天线中节ZA、天线下节WB、基座JZ等五部分组成双频段发射中馈天线。

背景技术

用于探测海洋表面流、海浪和风场的便携式高频海态雷达，由于采用了紧凑的单极子作为发射天线，采用紧凑的单极子交叉环作为接收天线，不需要开辟宽阔的天线场，极大地降低了雷达站的建设和维护费用，海边应用十分方便灵活，因此，这种便携式雷达在当今世界投入运行的高频地波雷达总数中占90﹪。

目前，为了增强便携式高频地波雷达的功能，进一步改善其性能，提出了多频工作方式。例如，由于海水的“趋肤效应”，工作频率13MHz的雷达探测海面下水深2m左右的海流；由于海浪谱的“饱和效应”，能探测的最大有效浪高仅约为7m。而工作频率7MHz的雷达探测海面下水深3.5m左右的海流，能探测的最大有效浪高约为13.6m。显然，不同频率能够探测到海流随水深的变化。一般来说，雷达工作频率较高，探测数据的精度较高，但探测距离较近；频率较低，探测数据精度较低，但探测距离较远。另外，用于探测海面移动目标时，不同频率易于发现被一阶海洋回波淹没的目标回波。采用多个频率工作的雷达，性能的改善是显而易见的。

传统的对数周期天线可工作在很宽的频带上，但其结构庞大复杂，完全不适合于便携式高频地波雷达。

文献1(吴世才等，用于便携式高频地波雷达的双频发射单极子天线，实用新型专利号：ZL 2012 1 0411260.9，授权公告日2015-4-29)提供了一种双频单极子发射天线，而且每个频率的辐射方向图主瓣都沿地面，但由于垂直单极子辐射电流波腹接近地面，实际使用中这种单极子的特性受地面环境的影响很大，导致高频探海雷达的性能受到严重影响。

文献2(高火涛吴世才等，加载中馈天线电特性的研究，电波科学学报， Vol.15，No.3，2000.9)从理论上较精确地分析了加载中馈天线的电特性，归纳了这种天线的设计步骤，特别指出，加载中馈天线对地隔离、减少周围地物环境影响、改善天线中的电流分布、展宽频带、保持天线的电特性在所要求的带宽内保持基本不变，具有较高的辐射效率，且辐射波瓣幅值趋近于地面。

实用新型内容

本实用新型所公开的一种地面上的垂直单杆双频段中馈天线，改变了背景技术中传统单极子、双频单极子以及经典中馈天线的概念和性能，能同时工作在两个频段上，具有优良的地面波特性，从而更适合用作多频段地波雷达的发射天线。

本实用新型的目的是提供一种适用于便携式高频地波雷达的双频段发射中馈天线系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

它由天线上节SA、陷波器XBQ、天线中节ZA、天线下节WB、基座JZ等五部分连接而成，天线上节SA和天线中节ZA之间接有陷波器XBQ；天线中节 ZA底端与天线下节WB中的电缆芯线顶端连接；天线下节WB与天线基座JZ 衔接；具体地说，有：

(1)一根天线上节SA，用外包玻璃钢的铜导体制成，其高为h3，下端安有连接陷波器的铜接头。

(2)一个陷波器XBQ组件，其上下两端的铜接头TJT，分别与上下两节天线连接；两个接头旋接一根粗玻璃钢管BLG。该粗玻璃钢管内含有一个细玻璃钢管制作的电感线圈Lx，一个支架上焊接的电容Cx与电感Lx并联组成谐振回路，该谐振回路两端引线穿过上下接头中孔，由螺钉紧密固定在接头槽中。

为了便于调整，预制陷波器XBQ时，电感Lx不宜过大，使并联谐振电容 Cx远大于电感的分布电容。取电感Lx和电容Cx之合适值，使其谐振在雷达的较高工作频率f2；其中Cx是耐高压的优质电容。

(3)一根天线中节ZA，用外包玻璃钢的铜导体制成，导体顶部附近接有加载电感L，通过铜接头与上部的陷波器XBQ衔接；其高为h2，下端安有连接天线下节WB的铜接头。

(4)一根天线下节WB，用外包玻璃钢管的一截发射电缆制成，其高为h1，与发射电缆芯导体焊接的上端铜接头与天线中节底端衔接，与发射电缆屏蔽层焊接的下端接头内螺纹与基座JZ接头旋接，而且两个相衔接的接头的结构设计保障上下电缆的芯线相接，上下电缆的外屏蔽层相接。

(5)一个馈电基座，主要由天线黄铜接头JT、防水玻璃钢基座JZ、合金铝底板DB、不锈钢基座JJZ和发射电缆接头DLT等组成。底板DB用6个M4螺钉固定在玻璃钢基座JZ下面，两者间安有圆形防水圈FSQ。底板DB下方制作有防水槽FSC。玻璃钢JZ整体结构设计实现了优良的防水性能。