[发明专利]一种海面拖曳天线及参数确认装置

说明书

本发明公开了一种海面拖曳天线及参数确认装置，其包括第一螺旋磁环天线、第二螺旋磁环天线和直线振子天线，第一螺旋磁环天线和第二螺旋磁环天线的旋转方向相反、磁环半径相同且线圈匝数相同，第一螺旋磁环天线的一端和第二螺旋磁环天线的一端相接，第一螺旋磁环天线的另一端通过第一短接线和直线振子天线的一端相接，第二螺旋磁环天线的另一端通过第二短接线和直线振子天线的另一端相接，同时根据电磁波在空气中和海水中的波长，确定结构参数。本发明可以解决现有拖曳天线在复杂的海况中无法接收来自未知方向的电磁波的技术问题。

技术领域

本发明属于大环螺旋天线技术领域，具体涉及一种海面拖曳天线及参数确认装置。

背景技术

水下航行器在复杂海况中稳定接收同一频段电磁波的关键是设计一种体积小、轮廓低、增益高的海面拖曳天线。现有的海面拖曳天线全向性较差，不能在复杂海况中稳定接收来自未知方向的电磁信号。

一般磁性天线的方向图与电偶极子天线的方向图类似，剖面呈现“8”字形，三维图呈现“扁苹果”形，在天线轴向或法向方向存在增益极低的方向图缺口。同时，现有的磁性天线内部一般含有铁氧体等导磁材料，影响了天线发信时的性能，故现有的磁性天线一般作为收信天线使用。

图1为现有技术中的小环螺旋天线（磁棒天线）的方向图及其剖面。如图1所示，该天线在沿天线轴向方向存在增益较低的缺口部分。图2为现有技术中的大环螺旋天线的方向图及其剖面。如图2所示，其在线圈面方向存在增益较低的缺口部分。从图1和图2可以看出，二者均不具备全向性，不能使得拖曳天线在复杂的海况中接收来自未知方向的电磁波。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种海面拖曳天线及参数确认装置，以解决现有拖曳天线在复杂的海况中无法接收来自未知方向的电磁波的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种海面拖曳天线，海面拖曳天线包括第一螺旋磁环天线、第二螺旋磁环天线和直线振子天线，第一螺旋磁环天线和第二螺旋磁环天线的旋转方向相反、磁环半径相同且线圈匝数相同，第一螺旋磁环天线的一端和第二螺旋磁环天线的一端相接，第一螺旋磁环天线的另一端通过第一短接线和直线振子天线的一端相接，第二螺旋磁环天线的另一端通过第二短接线和直线振子天线的另一端相接，第一螺旋磁环天线的磁环半径为与预设工作频率对应的电磁波在空气中的半波长，第一短接线和第二短接线的长度均为与预设工作频率对应的电磁波在海水中的半波长，直线振子天线的长度为第一螺旋磁环天线和第二螺旋磁环天线的长度总和。

作为本发明的进一步改进，海面拖曳天线的参数确定过程包括：

获取海面拖曳天线的预设工作频率、第一螺旋磁环天线的磁环半径、第一短接线的长度，获取海面拖拽天线的历史参数数据，通过数据比对确定第一螺旋磁环天线的初始线圈匝数。

作为本发明的进一步改进，海面拖曳天线的参数确定过程包括：

获取海面拖曳天线的预设工作频率、第一螺旋磁环天线的磁环半径、第一短接线的长度，获取海面拖拽天线的历史参数数据，通过数据比对确定第一螺旋磁环天线的初始长度。

作为本发明的进一步改进，海面拖曳天线的参数确定过程包括：

在确定第一螺旋磁环天线的初始线圈匝数和初始长度之后，通过模拟计算海面拖曳天线的初始谐振频率，并依据初始谐振频率和预设工作频率之间的差值对第一螺旋磁环天线的线圈匝数和长度进行调整，以获取第一螺旋磁环天线的最优线圈匝数和最优长度。

作为本发明的进一步改进，海面拖曳天线的参数确定过程包括：

通过减少第一螺旋磁环天线的线圈匝数和/或增加第一螺旋磁环天线的天线长度以降低海面拖曳天线的谐振频率。

作为本发明的进一步改进，海面拖曳天线的工作频段为10.7GHz-18.1GHz。