專利名稱：微型天線的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是屬于水平極化短波電臺通訊的微型天線。
短波電臺由于體積小，通訊距離遠長期以來被各部門廣泛使用，但與其配套使用的短波通訊天線長期以來卻一直沿用國外三十年代和蘇聯(lián)五十年代的傳統(tǒng)常規(guī)天線如蘢形天線、T形天線、菱形天線等，這些天線體積大，占地廣，耗材多，造價貴，而且磁能轉(zhuǎn)換效率低，一般不超過60%，也就是說一部100瓦功率的電臺只能發(fā)出去60瓦的功率，很不經(jīng)濟，且架設不便，遇到長距離移動作業(yè)，十分困難。
本發(fā)明的目的是根據(jù)電磁學原理，利用高頻電場和電流以及磁場三者之間的相互作用關(guān)系，摒棄常規(guī)天線內(nèi)部采用阻容元器件偶合形成匹配網(wǎng)絡的傳統(tǒng)設計，采用普通饋電線以及具有空氣電容性質(zhì)的絕緣介質(zhì)，通過合理設計、排列、轉(zhuǎn)換、偶合等方式克服和排除周圍空間如不同緯度不同地點的磁偏角及相應溫度、濕度、氣壓、光照等因素和空間太陽的輻射、宇宙射線以及電離層非線性特征可能所產(chǎn)生的影響，使其達到頻率寬、效率高、駐波小以及抑制性好，同時又具有體積小、重量輕、抗干擾能力強等高性能指標和架設方便制造容易的微型天線。
采用上述目的技術(shù)解決方案是設計一個各種型狀的外殼6，殼內(nèi)裝有加載葉片1，支撐軸管2，中間阻抗變換器3，振子線布線支撐片4，振子線5，無阻容網(wǎng)絡匹配器7等輻射元件。工作方式是(參見圖三) 接上已打開電源工作的電臺后就處于工作狀態(tài)，當按PTT鍵發(fā)射時，發(fā)射的高頻傳導電流經(jīng)饋線輸入到本發(fā)明的2R1、2R2無阻容阻抗變換網(wǎng)絡，通過此網(wǎng)絡的初步阻抗變換，解決了頻帶范圍內(nèi)傳輸饋線與根子之間的共扼匹配，使阻抗變換網(wǎng)絡與振子合成的總阻抗仍接近50歐姆，減少信號的換耗，又通過1L1、1L2、1C由主振子線和附振子線以及支撐片組成的感抗線圈和空氣電容，使它們形成最佳偶合，再通過1R1、1R2阻抗變換，使它更接近50歐姆，此時輸出信號已很大，最后通過2L1、2L2、2C另一個由主振子線和附振子線及支撐片組成的感抗線圈和空氣電容再一次地偶合達到最佳阻抗匹配，使之輸出功率最大然后通過加載片均勻地輻射出去。
當電臺PTT鍵不按時本發(fā)明處于接收狀態(tài)。接收到的電磁波通過對本發(fā)明的垂直切割，使它在本發(fā)明電感線上產(chǎn)生相應的高頻感應電流通過1L1、1L2、1C、2L1、2L2、2C以及中間阻抗變換器和阻抗匹配網(wǎng)絡的偶合，匹配使之具有容抗小、感抗大、通低頻阻高頻的作用，使磁電轉(zhuǎn)換效能大大提高得到良好的電波信號，并以接近50歐姆的阻抗通過饋線進入電臺。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎簡單，可雙向復蓋120°，對干擾有較強抑制作用，可抑制噪聲50%以上，工作頻率范圍廣，2.4～24兆赫，適用于5瓦～150瓦的短波電臺;提高了短波信道的信噪比，收訊增益達到8個分貝以上;提高了電能與磁能的轉(zhuǎn)換效率，達到效率90%以上;操作簡便，生產(chǎn)容易，制造成本減少，使用和安裝方便。
附

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外型示意圖。
附圖2為本發(fā)明的工作方框圖。
附圖3為本發(fā)明的等效電路原理圖。
下面結(jié)合附圖以一實施例對本發(fā)明作進一步說明。
參照圖一說明一種微型天線，外殼6內(nèi)裝有的支撐管2和振子線支撐片4、振子線5的上面兩個線頭分別連接于兩個加載片1上，另兩根振子線頭分別連接于中間阻抗變換器3上面的芯線和外皮(屏敞線)上，振子線5下面的兩個線頭分別連接無阻抗網(wǎng)絡匹配器7的芯線和外皮所構(gòu)成一種無任何阻容無件而利用振子線和非金屬支撐片本身構(gòu)成的集電感和電容為一體的有機整體。加載葉片1由梅花型狀在內(nèi)的或不同型狀的金屬片組成的輻射元件，以求輻射均勻。支撐軸管2穿過引線把支撐片上的一個部分振子線和另一部分的振子線相連接，由塑料管及其它非金屬材料組成起支撐作用的軸管。中間阻抗變換器3如圖1R1和1R2所示，由二根或二根以上的同軸電纜所組成，起阻抗匹配作用。振子線布線支撐片4作為振子線布線的骨架和電容的介質(zhì)，有十片至三十片或滿足天線技術(shù)指標要求的任意片組成;可以為梅花型或其它幾何形狀，由非金屬材料制成。振子線5在每一片支撐片上分二個部分，上下二面或同一平面對稱或不對稱布線以同時形成一體化的電容及電感，布線呈梅花型狀或其它幾何形狀，由金屬導線或金屬導體材料制成。外殼6選用非金屬材料，以保護天線正常使用并可根據(jù)用戶不同的需要設計不同形狀不同大小的外殼包括底座。無阻容網(wǎng)絡匹配器7如圖三2R1和2R2所示，由二根或二根以上同軸電纜組成，以達到振子線與傳輸饋線的共扼匹配。
參照圖二說明電臺發(fā)出的高頻電流經(jīng)同軸電纜以行波方式進行傳輸，經(jīng)無阻容網(wǎng)絡匹配器輸送到第一振子和振子間阻抗變換器與第二振子相聯(lián)，作為主振子工作在駐波狀態(tài)，為使主振子高頻電能的分布均勻在第二振子的未端加載。由第一輔助振子和輔助振子間的阻抗變換器及第二輔助振子組成的付振子并在第二輔助振子末端加載，因為主付振子為上下兩面布線，所以形成電容，在收發(fā)過程中起到偶合匹配作用。
當主振子有高頻電流存在，必然對其附助振子產(chǎn)生感應的電場電流，同時也產(chǎn)生磁能。主附振子出現(xiàn)的電場電流磁場三者矢量關(guān)系為垂直、相互作用整個天線，主附振子盡量保證相位的一致性，使電能轉(zhuǎn)換為磁能幅射于空間。入射到電離層，在高頻磁場作用下，電離層出現(xiàn)反射、折射，更重要的是對電離層某些區(qū)域產(chǎn)生非線性調(diào)制將出現(xiàn)二次的再幅射過程，作用于接收天線(同為微型天線)，再幅射的磁場(或磁力線)切割微型天線主附振子產(chǎn)生高頻電壓或電流。二者電壓電流相位是同相相串的方式，大大的使接收信號電壓或電流疊加增強。通過傳輸饋線饋送到電臺的接收電路解調(diào)還原為對方發(fā)送的語言或數(shù)據(jù)信息。
在接收過程中，由于微型天線設計方案考慮到濾除非頻帶的干擾信號，這樣大大的降低了抵消有信號的成份，從而使接收信號信噪比提高。
參照圖三說明本發(fā)明無任何阻容元件，而是利用振子線和非金屬支撐片本身構(gòu)成的集電感和電容為一體的有機整體，圖三是微型天線的等效電路圖，等效電阻1R1、1R2由二根電纜組成中間阻抗變換器，等效電阻2R1、2R2由二根電纜組成無阻容網(wǎng)絡匹配器，等效電感1L1、1L2和等效電容1C由主振子線和附振子線及支撐片組成的感抗線圈和空氣電容，等效電感2L1、2L2和等效電容2C由另一個主振子線和附振子及支撐片組成的感抗線圈和空氣電容。根據(jù)圖三的等效電路，可以做成新的元件。
具體實施例加載葉片采用銅片制成，支撐軸管采用一般塑料管制成，中間阻抗變換器采用二根同軸電纜制成，振子線布線支撐片采用類似包裝鈣塑板這樣的二面平、中間空心的塑料板制成，振子線采用普通多股細電線制成，外殼采用塑料材料制成，無阻容網(wǎng)絡匹配器采用同軸電纜制成。
權(quán)利要求
1.一種微型天線，其特征在于它由其外殼6內(nèi)裝有的支撐管2和振子線支撐片4、振子線5的上面兩個線頭分別連接于兩個加載片1上，另兩根振子線頭分別接于中間阻變化器3上面的芯線和外皮(屏敝線)上，振子線5下面的兩個頭分別連接無阻抗器3下面的芯線和外皮上，另兩個頭分別連接無阻抗網(wǎng)絡匹配器7的芯線和外皮所構(gòu)成一種無任何阻容元件的集電感和電容為一體的有機整體。
2.按權(quán)利要求1所述微型天線，其特征在于加載葉片由梅花型狀的金屬片組成的幅射元件。
3.按權(quán)利要求1下述的微型天線，其特征在于支撐軸管它穿過引線把支撐片上的一部分振子和另一部分的振子線相連接，由塑料管組成。
4.按權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于中間阻抗變換器等效電阻1R2和1R2由二根以上同軸電纜所組成。
5.按權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于振子線布線支撐片有10片至30片幾何形狀的非金屬材料組成。
6.按權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于振子線布線每一片支撐片分二部分，上下二面或同一平面對稱或不對稱布線，布線由梅花形狀或其它幾何形狀的金屬導線或金屬導體材料制成。
7.按權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于外殼由圓形的非金屬外殼包括底座組成。
8.按權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于無阻容網(wǎng)匹配器等效電阻2R1和2R2由二根或二根以上同軸電纜組成。
全文摘要
微型天線是屬于水平極化短波電臺通訊天線。本發(fā)明是根據(jù)電磁學原理，利用高頻電場和電流以及磁場三者之間的相互作用關(guān)系制造的天線。它主要由加載葉片、支撐軸管、中間阻抗變換器、振子線布線支撐片、振子線、無阻容網(wǎng)絡匹配器及外殼等輻射元件組成。使用時，只要接上電臺就可以進行短波電臺通信聯(lián)絡。該天線具有體積小，重量輕、頻帶寬、效率高、抗干擾能力強和架設使用方便的特點。
文檔編號H01Q21/00GK1059805SQ9110744
公開日1992年3月25日 申請日期1991年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月11日
發(fā)明者景立山, 繆鐔 申請人:景立山, 繆鐔