[实用新型]便携式高频探海雷达的紧凑接收天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式高频探海雷达的紧凑接收天线，具体地说，涉及一种由一个单极子和两个正交的有源铁氧体环天线组成的用于高频探海雷达的接收天线。

背景技术

用于探测海洋表面流、海浪和风场的高频雷达，为了实现雷达波束方位扫描，往往采用相控阵天线。为了增大探测距离，这种雷达的工作频率很低，一般为几兆赫兹到十几兆赫兹，天线阵长一般达几百米甚至上千米。如加拿大研制的高频地波雷达GWR(IEEEJ.O.E.，Vol.19，No.4,540,1994.)建设在海边1,500米的狭长地带上，接收天线为40元振子，阵长800米；发射天线为对数周期天线，主塔高40米，距离接收天线阵中心800米。国内武汉大学早期研制的相控阵高频地波雷达，天线阵长也有120米。高频雷达的这种阵列天线造价高，占地面积大，而在海边很难找到可提供建造这种雷达天线场的合适地带，从而限制了这种雷达的广泛应用。因此，如何简化高频海态雷达天线结构、减小天线尺度一直是人们广泛关心的技术难题。

美国专利U.S.Pat.No.4172255为近岸海洋动力学应用雷达(CODAR)发明了一种交叉环/单极子(crossed-loops/monopole)天线及其相应的雷达数据处理方法，这种三单元天线系统结构紧凑，占地很少，适合高频探海雷达，但美国的这种交叉环/单极子天线因为采用了4根两米长的水平接地鞭，仍然显得笨重。国内武汉大学前几年获得的实用新型专利雷达接收天线(ZL03254833.8)，天线采用了高输入阻抗的低噪声宽带跨导放大器IC为核心组成的带通放大器，但同样使用了4根水平地鞭，不够简便。实用中，发现这种紧凑的高频探海雷达接收天线可以进一步简化。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于便携式高频探海雷达的更为紧凑轻便的单极子/正交有源环天线，其采用了新的电路和整体结构，特别是革除了4根2米长水平地鞭，使高频探海雷达接收天线更为紧凑轻便，实际上与天线支杆融为一体，在保障天线基本性能的同时，降低了天线成本，增加了天线抗风能力。

本实用型的技术方案是：一种便携式高频探海雷达的紧凑接收天线，由下列部件组成，其连接关系是：

一天线底座板(DZ)，其上垂直装设四支架(ZJ)，该等支架(ZJ)上水平固定一电路板(DLB)，该电路板(DLB)正面装设两个水平正交的环天线(AA)、环天线(BB)及单极子插座，其反面装设天线放大器(G)中除环天线(AA)、环天线(BB)以外的所有电路，一单极子(C)垂直装设于一防水盒(FSH)顶部中心，当防水盒(FSH)罩上天线底座板(DZ)时，单极子(C)底部插入电路板(DLB)中心的单极子插座，该天线放大器(G)主要由串联谐振电路(LC)、混合器(HJ)、放大器(IC)、抗共模干扰装置(KGM)组成。

每个环天线均由铁氧体天线线圈与调谐可变电容接成串联谐振电路(LC)，且与50欧姆输入阻抗的混合器(HJ)的两个输入端口相接，该混合器(HJ)的另外两个端口，一个接有匹配电阻，另一个引出信号至放大器(IC)输入端，单极子(C)底座还并联接有电涌放电器(BL)，经过抗共模干扰装置(KGM)与单极子(C)输出电缆接头C相接。

所述环天线(AA)、环天线(BB)为对称绕在两组共轴的短波铁氧体磁棒上的环天线、混合器(HJ)、前置放大器一体化的设计。

所述单极子(C)和环天线(AA)、环天线(BB)的输出通过抗共模干扰扼流圈(KGM)，分别与放大器(IC)的直流电源“多路复用”三个(TNC)电缆插头相接，后者通过50欧姆电缆连到三通道接收机。

该单极子/正交有源环天线由一根长为2米的垂直的单极子(C)和水平面内相互正交的环天线(AA)、环天线(BB)组成，三个天线单元均为电小天线，且每个环天线对称地绕在两组共轴的磁棒(CB)上，环线圈绕组总长l远小于雷达波长λ。

所述混合器(HJ)与其前面的串联谐振电路(LC)，以及后面的放大器(IC)匹配耦合，放大器增益可通过改变偏置电阻(R4)，使其输出电平与单极子(C)输出电平相当。

所述环天线(AA)、环天线(BB)分别由相同的两半组成，且每个环天线的两半在中间隔开，其中心装设有单极子(C)，其绕制方法为沿磁棒轴线正、反方向上来回间绕相同圈数串联。

该防水盒(FSH)为一圆形玻璃钢防水盒(FSH)，其顶部内壁微微突起成锥形，以防止盒内温度骤将时冷凝水直接滴落在天线电路板上。

附图说明

图1是本实用新型实施例的组成图；

图2是图1中天线放大器的组成框图；