專利名稱：短波無負載寬帶天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，更確切地說是涉及一種短波無吸收負載的寬帶天線。
隨著技術發(fā)展及短波通信的需要，要求短波無線電臺的頻率復蓋越來越寬、頻道的更換越來越靈活，這樣必然要求天線有足夠的帶寬，現(xiàn)有的單頻道短波天線已不能滿足使用要求，而必須向?qū)掝l帶發(fā)展。
現(xiàn)場安裝調(diào)試對數(shù)周期寬帶天線及其他大型寬帶天線，需投資幾萬至幾十萬元資金，且占地多、抗毀性及隱蔽性差、移動困難，不能發(fā)揮短波無線通信機動靈活、投資少見效快的長處。
我國八十年代中期投放市場的短波寬帶天線，具有尺寸小、機動靈活、價格便宜等優(yōu)點，但其含有終端負載吸收元件，吸收高頻信號，大大降低了天線的輻射效率。
本實用新型的目的是設計一種短波天線無負載寬帶天線，在保持原有天線尺寸的同時提高天線輻射效率，并為充分發(fā)揮裝備先進的短波電臺的長處創(chuàng)造條件。
本實用新型的短波無負載寬帶天線，包括使天線阻抗與50Ω同軸饋線阻抗相匹配、并具有平衡－不平衡轉換特性的寬帶阻抗變換器，與寬帶阻抗變換器連接的50Ω同軸饋線，絕緣子和以開路方式并連在寬帶阻抗變換器與絕緣子間構成框形結構的第一輻射金屬導線，其特征在于還包括以短路方式并接在所述絕緣子兩端第一輻射金屬導線間的第二輻射金屬導線。
所述寬帶阻抗變換器的輸出輸入阻抗變比為91。
還包括固定所述的第一輻射金屬導線及第二輻射金屬導線的絕緣撐桿。
所述的天線總體長度為12－30米，寬度為0.4－0.6米。
所述絕緣撐桿是環(huán)氧玻璃布管或膠布管。
本實用新型擯棄了對高頻信號造成較大吸收的終端負載，而接入了對輻射及匹配均有貢獻的第二輻射金屬導線，大大提高了天線的輻射效率。
本實用新型通過第一輻射金屬導線與第二輻射金屬導線間的開路、短路方式連接，使天線在工作頻帶內(nèi)呈現(xiàn)300－600Ω的較平穩(wěn)的輸入阻抗，經(jīng)91寬帶阻抗變換器變換，使天線可與50Ω同軸饋線相匹配，也有利于機內(nèi)天線調(diào)諧器調(diào)諧。寬帶阻抗變換器的平衡－不平衡轉換特性，又恰當?shù)亟鉀Q了同軸饋線與平衡天線的轉換問題。
本實用新型的基本理論依據(jù)是短波無負載寬帶天線的寬帶特性是基于傳輸線的基本理論得出的，天線可等效為有耗傳輸線，有耗傳輸線輸入阻抗可用無耗傳輸線輸入阻抗理論去研究，根據(jù)傳輸線理論，在同一工作頻率下，具有相同波長數(shù)的終端短路線與終端開路線具有性質(zhì)相反的電抗，例如說，具有短于1／4λ的開路線呈容性負載，則短于1／4λ的短路線卻呈感性負載，而本實用新型的天線從第一金屬導線與第二金屬導線向終端看去，正是由終端短路線及終端開路線構成的，其輸入阻抗具有很強的互補性，因而展寬了頻帶；由天線理論可以得出半波折合振子的輸入阻抗為300Ω，可將本實用新型的天線看成一半波折合振子與一終端開路及短路的補償負載相串接，終端開路及短路的補償負載的電抗成份完全抵消，其實數(shù)部分因波長數(shù)的不同也有出入，而使本實用新型結構的天線具有300－600Ω的輸入阻抗。
下面結合實施例附圖進一步說明本實用新型的技術。


圖1為短波無負載寬帶天線結構示意圖。
圖2為圖1天線結構及其裝配示意圖。
圖3為圖2中圖形A的放大結構示意圖。
圖4為圖1中寬帶阻抗變換器結構示意圖。
圖5為圖1中寬帶阻抗變換器電原理圖。
參見圖1、圖2，1為50Ω同軸饋線，2為寬帶阻抗變換器，3為第一輻射金屬導線，4為第二輻射金屬導線，5為絕緣子，6為絕緣撐桿。圖中絕緣撐桿6可用環(huán)氧玻璃布管、膠布管及類似的高強度絕緣管材或棒材制作。絕緣撐桿6與第一輻射金屬導線的連接如圖3中A所示。圖2中絕緣子51將第一輻射金屬導線撐張成銳角，架設天線時，將絕緣子51兩端(另一端圖中未畫出)用拉繩52拉緊固定在天線桿上。改進后的天線阻抗約為300－450Ω。
參見圖3，當金屬導線3或4采用塑膠軟天線時，可用尼龍線扣扎牢，當金屬導線3或4采用裸銅軟天線時，可用裸銅單導線纏繞并用錫焊固。圖中31為線扣或裸銅單導線，可從絕緣撐桿6的槽中卡入與槽連通的圓孔中，使撐桿6與金屬導線3(4)的位置相對固定。
參見圖4、圖5，寬帶阻抗變換器2，其中41為91寬帶阻抗變換器的鐵氧體磁芯，42為寬帶阻抗變換器及平衡－不平衡轉換器的線圈繞組。兩個φ10圓孔45用于固定第一金屬導線3，第一金屬導線3的首端焊片用螺母緊固在螺釘44上，使其與寬帶阻抗變換器繞組保持良好的電連接。50Ω同軸饋線1的高頻插頭連接于高頻插座43上。如圖5中所示，43端為50Ω不平衡輸入端，44端為450Ω平衡輸出端，其輸出與輸入的阻抗變比為((n+2n+3n)2)/((2n)2) = (36n2)/(4n2) = 9/1該阻抗變換器由塑料模具多次塑壓而成為一個堅固的組件，以利于天線的裝配，也使其適用于野外的惡劣環(huán)境。
本實用新型的短波無負載寬帶天線經(jīng)用91阻抗變換器與50Ω同軸線相接時，儀器測試表明，該天饋系統(tǒng)在全短波波段內(nèi)匹配效果好，不用天線調(diào)諧器，或僅靠短波電臺的內(nèi)置微調(diào)天線調(diào)諧器調(diào)諧，即可實現(xiàn)全波段內(nèi)的良好通信。該天線不僅消除了原吸收負載式寬帶天線造成的發(fā)射效率低的問題，而且避免了用大型寬帶天線的安裝場地大，施工調(diào)試困難、造價高、不便移動、無法推廣等問題，使短波通信系統(tǒng)簡潔、機動、靈活、發(fā)射效率高，接收抗干擾性能好，而且投資少、見效快、安裝使用方便，可廣泛用于任何短波通信電臺，特別適用于含有機內(nèi)微調(diào)型天線調(diào)諧器的先進短波通信電臺，而改進前的含有終端吸收負載的寬帶天線，即使采用天線調(diào)諧器調(diào)諧，其發(fā)射效率也得不到明顯改善。
權利要求1.一種短波無負載寬帶天線，包括使天線阻抗與50Ω同軸饋線阻抗相匹配、并具有平衡-不平衡轉換特性的寬帶阻抗變換器，與寬帶阻抗變換器連接的50Ω同軸饋線，絕緣子和以開路方式并連在寬帶阻抗變換器與絕緣子間構成框形結構的第一輻射金屬導線，其特征在于還包括以短路方式并接在所述的絕緣子兩端第一輻射金屬導線間的第二輻射金屬導線。
2.根據(jù)權利要求1所述的短波無負載寬帶天線，其特征在于所述寬帶阻抗變換器的輸出輸入阻抗變比為91。
3.根據(jù)權利要求1所述的短波無負載寬帶天線，其特征在于還包括固定所述的第一輻射金屬導線及第二輻射金屬導線的絕緣撐桿。
4.根據(jù)權利要求1所述的短波無負載寬帶天線，其特征在于所述的天線總體長度為12－30米，寬度為0.4－0.6米。
5.根據(jù)權利要求3所述的短波無負載寬帶天線，其特征在于所述絕緣撐桿是環(huán)氧玻璃布管或膠布管。
專利摘要本實用新型涉及一種短波寬帶天線，針對有終端負載吸收元件的天線輻射效率低的問題而作的改進設計。包括寬帶阻抗變換器，與變換器連接的50Ω同軸饋線，絕緣子，以開路方式并連在變換器與絕緣子間構成框形結構的第一輻射金屬導線，本實用新型在絕緣子兩端第一輻射金屬導線間以短路方式并接第二輻射金屬導線，并在第一金屬導線的框形結構中增設絕緣撐桿，具有輻射效率高、天線輸入阻抗平穩(wěn)等優(yōu)點。
文檔編號H01Q9/00GK2192082SQ94210098
公開日1995年3月15日 申請日期1994年5月3日 優(yōu)先權日1994年5月3日
發(fā)明者孫振亭 申請人:孫振亭