[发明专利]一种水下接收天线的双辐射体结构参数确认方法及装置

说明书

本发明公开了一种水下接收天线的双辐射体结构参数确认方法及装置。该方法包括确认双辐射体天线结构预期工作环境内的预期工作频率，计算电磁波在空气中的第一波长以及电磁波在预期工作环境的海水内的第二波长；通过第一波长与第二波长构建长天线振子在空气中的第一电流分布与所述短天线振子在海水中的第二电流分布；根据第一单臂长度、第二单臂长度以及水平间距调整所述双辐射体天线结构。本发明实现了通过确定天线预计投入应用场景中的预期工作频率，对天线长天线振子与短天线振子的长度进行严格计算，根据计算结果调整天线的结构，能够使得调整后的双辐射体结构相对于单一辐射体的对称振子天线，其具备更高的增益，且在复杂海况中的稳定性好。

技术领域

本申请涉及水下接收天线技术领域，具体而言，涉及一种水下接收天线的双辐射体结构参数确认方法及装置。

背景技术

漂浮在海面的拖曳天线能够保证水下航行器在保证隐蔽性的同时，进行跨海面通信。目前的海面拖曳天线中，典型的双辐射体结构是在主振子的正交方向加入长度略短于半波长的寄生振子，通过增加天线带宽的方式，提高天线稳定性。两组辐射体采用正交方式相互连接，双辐射体天线的远区辐射场是在主振子的远区场上叠加寄生振子的辐射场。然而，传统的典型双辐射体天线，当对称振子作为复杂海况中的水下接收天线而淹没在海水中时，接收的特高频电磁波需要跨越空气、海水两种介质，其轴向增益很差，无法适应电磁波进入海水后的波长变化。为了让天线能够较好的工作于海面环境，需要严格计算天线的短辐射体及短辐射体之间的水平间距等参数，现有技术无法简单便捷的快速计算出参数并进行调整。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种水下接收天线的双辐射体结构参数确认方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种水下接收天线的双辐射体结构参数确认方法，应用于一种双辐射体天线结构，所述双辐射体天线结构包括馈电点、长度相同且相对于所述馈电点对称放置的长天线振子、长度相同且相对于所述馈电点对称放置并与所述长天线振子正交连接的短天线振子，所述长天线振子的长度大于所述短天线振子，所述方法包括：

确认所述双辐射体天线结构预期工作环境内的预期工作频率，基于所述预期工作频率计算电磁波在空气中的第一波长以及电磁波在所述预期工作环境的海水内的第二波长；

通过所述第一波长与第二波长构建所述长天线振子在空气中的第一电流分布与所述短天线振子在海水中的第二电流分布，计算所述长天线振子的第一单臂长度、所述短天线振子的第二单臂长度以及所述短天线振子之间的水平间距；

根据所述第一单臂长度、第二单臂长度以及水平间距调整所述双辐射体天线结构。

优选的，所述双辐射体天线结构上的电流分布呈正弦分布。

优选的，所述计算所述长天线振子的第一单臂长度、所述短天线振子的第二单臂长度以及所述短天线振子之间的水平间距，包括：

分别计算内部驻波处于波节位置、馈电点电流为最大值、长短天线振子连接点处电流为零情况下的第一电流分布和第二电流分布，确定第一单臂长度、第二单臂长度以及水平间距。

优选的，所述方法还包括：

将所述长天线振子划分为多个第一天线元，将所述短天线振子划分为多个第二天线元，确定各天线元的辐射电场；

对各所述辐射电场进行叠加，得到辐射总场。

优选的，所述对各所述辐射电场进行叠加，得到辐射总场之后，还包括：

确定所述辐射总场对应的模值和方向图函数；

基于所述双辐射体天线结构的方向角计算所述方向图函数，得到所述双辐射体天线结构的变量统一方向图函数。

优选的，所述方法还包括：