[发明专利]基于金属材质公路设施的短波天线装置及实现方法

说明书

本发明提供了一种基于金属材质公路设施的短波天线装置及实现方法，该短波天线装置包括短波天线单元，短波天线单元包括金属天线辐射体、馈电单元和固定单元，金属天线辐射体由金属材质的公路设施构成，金属天线辐射体用于实现短波信号的接收与发送，馈电单元与金属天线辐射体连接，馈电单元用于对金属天线辐射体进行馈电，金属天线辐射体和馈电单元均设置在固定单元上，固定单元用于将金属天线辐射体固定设置在地面上。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中短波天线隐蔽性差、部署用时长且成本高的技术问题。

技术领域

本发明涉及短波天线技术领域，尤其涉及一种基于金属材质公路设施的短波天线装置及实现方法。

背景技术

目前，短波(波长10米至100米)已广泛用于军事、工业以及民用等领域。短波在应急通信领域有举足轻重的应用价值，具有通信距离远的优点；短波在海洋表面传播时衰减较小，还被用来进行海上低空警戒、监视等应用。由于工作波长较大，短波天线的物理尺寸一般较大，目标明显易遭破坏，且难以快速及时布置和建设，部署成本较高。

此外，由多个短波天线构成的短波阵列天线具有高增益、电扫描技术特点，可以有效地提高通信或探测系统的作用距离和作用范围，被越来越多的应用。然而，短波阵列天线单元间的距离一般较大，因此大型短波天线阵列的占地面积更大，部署更加不方便。

发明内容

本发明提供了一种基于金属材质公路设施的短波天线装置及实现方法，能够解决现有技术中短波天线隐蔽性差、占地面积大、部署用时长且成本高的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种基于金属材质公路设施的短波天线，短波天线装置包括短波天线单元，短波天线单元包括：金属天线辐射体，金属天线辐射体由金属材质的公路设施构成，金属天线辐射体用于实现短波信号的接收与发送；馈电单元，馈电单元与金属天线辐射体连接，馈电单元用于对金属天线辐射体进行馈电；固定单元，金属天线辐射体和馈电单元均设置在固定单元上，固定单元用于将金属天线辐射体固定设置在地面上。

进一步地，金属天线辐射体的长度L与金属天线辐射体的波长λ之间的关系为L≥0.1λ。

进一步地，金属天线辐射体包括金属路灯杆。

进一步地，金属天线辐射体包括第一金属路灯杆段和第二金属路灯杆段，第一金属路灯杆段与第二金属路灯杆段呈夹角设置，第一金属路灯杆段的长度L1与第二金属路灯杆段的长度L2的总和与金属天线辐射体的波长λ之间的关系为L1+L2≥0.1λ。

进一步地，短波天线单元还包括阻抗匹配单元，阻抗匹配单元与馈电单元连接，阻抗匹配单元用于提高金属天线辐射体的宽带阻抗匹配特性。

进一步地，阻抗匹配单元包括阻抗匹配网络和馈电巴伦，阻抗匹配网络和馈电巴伦连接，阻抗匹配网络用于实现天线的调谐，馈电巴伦用于实现天线的阻抗匹配。

进一步地，阻抗匹配网络包括至少一个电容和至少一个电感，至少一个电容并联连接，至少一个电感串联连接，至少一个并联连接的电容与至少一个串联连接的电感相连接，馈电巴伦包括高频变压器，馈电巴伦用于实现阻抗匹配网络输出阻抗的阻抗变换以及平衡不平衡变换。

进一步地，短波天线装置包括多个均匀间隔设置的短波天线单元，多个短波天线单元所构成的结构形状包括直线、方形或圆形。

进一步地，多个短波天线单元中的任意两个相邻的短波天线单元之间的间距D与金属天线辐射体的波长λ以及最大扫描角θ之间的关系为D＜λ/(1+sin(θ))。