專利名稱：抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線的制作方法
專利說明 本實(shí)用新型涉及無線電通信領(lǐng)域中的抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線，特別適用于長短基線結(jié)合式的干涉儀測(cè)向機(jī)作天線裝置。
目前使用較多的無線電測(cè)向機(jī)體制為干涉儀體制測(cè)向機(jī)，干涉儀體制的無線電測(cè)向機(jī)靠計(jì)算多條基線上的相位差數(shù)據(jù)來得到信號(hào)入射方向。當(dāng)一條基線的長度大于1／2個(gè)波長時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相位差計(jì)算模糊，需要利用匹配去掉模糊。在超短波頻段及360°全方位測(cè)向時(shí)，要求天線具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，一般使用短基線天線，這種天線由于孔徑小，基線太短，不能有效地平滑掉相干引起的電波波前曲扭，因此抗多徑性能差。在短波頻段的干涉儀天線雖然基線較長，但不具備對(duì)稱結(jié)構(gòu)，不便于在一個(gè)天線主桿上安裝，使用困難。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種天線陣的基線具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，長短基線結(jié)合，孔徑較大而且匹配穩(wěn)健的抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線，并本實(shí)用新型還具有抗多徑性能好，能安裝在一個(gè)天線主桿上，結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，便于批量生產(chǎn)，成本低廉，便于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由九對(duì)天線陣子1至9、三個(gè)橫臂10至12、法蘭盤13、升降天線桿14、天線匹配器15組成。其中三個(gè)橫臂10至12一端用緊固件水平方向固定安裝在法蘭盤13園柱面上，三個(gè)橫臂10至12之間夾角均為120度，法蘭盤13用緊固件安裝在升降天線桿14頂端上，九對(duì)天線陣子1至9其每對(duì)天線陣子的對(duì)應(yīng)端用緊固件安裝在天線匹配器15塑料外殼內(nèi)，每對(duì)天線陣子對(duì)應(yīng)端用電纜線與天線匹配器15入端連接，各天線匹配器15出端用電纜線與外接的天線開關(guān)陣連接，各天線匹配器15分別用緊固件安裝在橫臂10至12上、九對(duì)天線陣子1至9豎向安裝在橫臂10至12上，三個(gè)橫臂10至12每橫臂上安裝三對(duì)天線陣子，其中一對(duì)天線陣子安裝在橫臂頂端，另兩對(duì)天線陣子分別安裝在橫臂的中間。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施達(dá)到 本實(shí)用新型兩對(duì)天線陣子1與2之間距離構(gòu)成基線長度為d1、兩對(duì)天線陣子1與4之間距離構(gòu)成基線長度為d2、兩對(duì)天線陣子5與8之間距離構(gòu)成基線長度為d3、兩對(duì)天線陣子8與9之間距離構(gòu)成基線長度為d4、兩對(duì)天線陣子3與6之間距離構(gòu)成基線長度為d5，相鄰兩級(jí)基線的長度比即

為1．8至2．3比1，最長基線d5與最短基線d1的長度比即

(天線孔徑比)為16比1。
本實(shí)用新型天線的基線d1長度尺寸為0．2至0．5λ，λ為最高工作頻率的波長尺寸。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn) 1．本實(shí)用新型天線陣元數(shù)目少，只有九對(duì)天線陣元1至9，天線陣元孔徑比較大，可達(dá)16∶1，因而抗多徑性能好，而且天線陣元的配置具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此便于安裝。
2．本實(shí)用新型具有d1至d5五種不同長度的基線，因此基線種類多，使得天線具有極高且穩(wěn)健的匹配性能及效率。
3．本實(shí)用新型九對(duì)天線陣元1至9安裝在同一個(gè)天線主桿上，因此結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，成本低廉，便于批量生產(chǎn)，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型天線基線配置示意圖。
參照?qǐng)D1、圖2、，本實(shí)用新型由九對(duì)天線陣子1至9、三個(gè)橫臂10至12、法蘭盤13、升降天線桿14、天線匹配器15組成。三個(gè)橫臂10至12一端用緊固件固定安裝在法蘭盤13園柱面上，三個(gè)橫臂10至12安裝夾角為120°，并且水平面方向安裝在法蘭盤13上。實(shí)施例法蘭盤13采用市售園鋼棒材料加工制作，其直徑為100毫米、高為80毫米，在法蘭盤13園柱體園周上機(jī)械加工夾角為120°的三個(gè)平面，便于穩(wěn)固地安裝三個(gè)橫臂10至12端面，法蘭盤13中心機(jī)械加工直徑為40毫米園孔，套裝在升降天線桿14頂端上，并用緊固件固定安裝在升降天線桿14頂端上，實(shí)施例三個(gè)橫臂10至12采用市售長方形結(jié)構(gòu)的空心鋁合金棒材料加工制作，長方形結(jié)構(gòu)鋁合金棒尺寸長×寬為70×40毫米，三個(gè)橫臂10至12的長度尺寸根據(jù)工作頻段的高低設(shè)計(jì)決定，實(shí)施例本實(shí)用新型工作在100至500MHz頻段，其長度為2米，三個(gè)橫臂10至12其主要作用用于固定天線陣子。本實(shí)用新型天線匹配器15采用通用線路自制而成，其天線匹配器15主要作用是把成對(duì)天線陣子的平衡輸入轉(zhuǎn)換為不平衡輸出，同時(shí)用于擴(kuò)展天線工作頻段。天線匹配器15的線路安裝在長×寬×高為60×50×30毫米的密封塑料盒內(nèi)，每對(duì)天線陣子1至9的對(duì)應(yīng)端分別用緊固件安裝在天線匹配器15塑料外殼內(nèi)，每對(duì)天線陣子對(duì)應(yīng)端用電纜線與天線匹配器15入端連接，各天線匹配器15出端用電纜線與外接的天線開關(guān)陣連接，達(dá)到把成對(duì)天線陣子的平衡輸入轉(zhuǎn)換為不平衡輸出。實(shí)施例九對(duì)天線陣子1至9的單個(gè)天線陣子均采用市售直徑為φ10毫米的空心鋁合金桿材料制作，每個(gè)天線陣子的長度根據(jù)工作頻段設(shè)計(jì)而定，本實(shí)用新型天線工作頻段為100至500MHz，其單個(gè)天線陣子的長度尺寸為180毫米。九對(duì)天線陣子1至9其作用是接收耦合空間電磁波信號(hào)，把電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。
本實(shí)用新型各天線匹配器15連同安裝在其上的成對(duì)天線陣子用緊固件安裝在橫臂10至12上，九對(duì)天線陣子1至9豎向安裝在橫臂10至12上，每個(gè)橫臂上安裝三對(duì)天線陣子，其中一對(duì)天線陣子安裝在橫臂頂端，另兩對(duì)天線陣子分別安裝在橫臂的中間。本實(shí)用新型升降天線桿14采用中國專利號(hào)92203291．2、由電子工業(yè)部第五十四研究所研制生產(chǎn)的氣動(dòng)升降天線桿，使用時(shí)升降天線桿根據(jù)用戶的要求可以架設(shè)安裝在地面上，也可架設(shè)安裝在工程車上，工作時(shí)把升降天線桿14升起，不工作時(shí)可把升降天線14降下，使安裝運(yùn)輸方便。
本實(shí)用新型的天線基線配置如下 兩對(duì)天線陣子12之間距離構(gòu)成基線長度為d1、兩對(duì)天線陣子4之間距離構(gòu)成基線長度為d2、兩對(duì)天線陣子5與8之間距離構(gòu)成基線長度為d3、兩對(duì)天線陣子8與9之間距離構(gòu)成基線長度為d4、兩對(duì)天線陣子3與6之間距離構(gòu)成基線長度為d5，相鄰兩級(jí)基線的長度比即

為1．8至2．3比1，最長基線d5與最短基線d1的長度比即

(天線孔徑比)為16比1，使該天線具有較強(qiáng)的抗多徑測(cè)向能力。以上五種基線長度d1至d5每種長度的基線具有全向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)的三條基線。天線的基線d1長度尺寸為0．2至0．5λ，λ為最高工作頻率的波長尺寸，實(shí)施例為達(dá)到穩(wěn)健匹配性能，提高匹配效率，相鄰兩級(jí)基線的長度比為


基線d1長度尺寸采用o．36λ，實(shí)施例最高工作頻率為500MHz，則其它基線長度尺寸d2為2d1、d3為1．87d2、d4為1．89d3、d5為2．25d4，各對(duì)天線陣子1、4、7相距天線中心(升降天線桿14中心位置)的距離的尺寸均為1．16d1。
本實(shí)用新型簡要工作原理如下 本實(shí)用新型屬于長短基線結(jié)合式的干涉儀天線，其中基線d1是沒有模糊的短基線，實(shí)際使用時(shí)利用無模糊的d1長度的三條基線上的相位差測(cè)量結(jié)果計(jì)算出方位角估計(jì)的初步結(jié)果，用該結(jié)果去匹配有模糊的d2長度的三條基線上的相位差測(cè)量數(shù)據(jù)，再根據(jù)已匹配好的d2長度基線上的相位差數(shù)據(jù)計(jì)算d2長度基線上的方位角估計(jì)值，然后用該估算值去匹配模糊更為嚴(yán)重的d3長度的三條基線上的相位差測(cè)量數(shù)據(jù)，按此步驟繼續(xù)下去，可以得到五種不同基線上的五個(gè)方位角估算結(jié)果。由于噪聲影響的獨(dú)立性及波前曲扭位置的不確定性，需對(duì)這五個(gè)方位角估算值進(jìn)行加權(quán)平均得到最終天線抗多徑測(cè)向結(jié)果。
權(quán)利要求1．一種由法蘭盤(13)、升降天線桿(14)、天線匹配器(15)組成的抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線，其特征在于還有九對(duì)天線陣子(1)至(9)、三個(gè)橫臂(10)至(12)組成，其中三個(gè)橫臂(10)至(12)一端用緊固件水平方向固定安裝在法蘭盤(13)園柱面上，三個(gè)橫臂(10)至(12)之間夾角均為120度，法蘭盤(13)用緊固件安裝在升降天線桿(14)頂端上，九對(duì)天線陣子(1)至(9)其每對(duì)天線陣子的對(duì)應(yīng)端用緊固件安裝在天線匹配器(15)塑料外殼內(nèi)，每對(duì)天線陣子對(duì)應(yīng)端用電纜線與天線匹配器(15)入端連接，各天線匹配器(15)出端用電纜線與外接的天線開關(guān)陣連接，各天線匹配器(15)分別用緊固件安裝在橫臂(10)至(12)上，九對(duì)天線陣子(1)至(9)豎向安裝在橫臂(10)至(12)上，三個(gè)橫臂(10)至(12)每橫臂上安裝三對(duì)天線陣子，其中一對(duì)天線陣子安裝在橫臂頂端，另兩對(duì)天線陣子分別安裝在橫臂的中間。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線，其特征在于兩對(duì)天線陣子(1)與(2)之間距離構(gòu)成基線長度為d1，兩對(duì)天線陣子(1)與(4)之間距離構(gòu)成基線長度為d2，兩對(duì)天線陣子(5)與(8)之間距離構(gòu)成基線長度為d3，兩對(duì)天線陣子(8)與(9)之間距離構(gòu)成基線長度為d4，兩對(duì)天線陣子(3)與(6)之間距離構(gòu)成基線長度為d5，相鄰兩級(jí)基線的長度比即
為1．8至2．3比1，最長基線d5與最短基線d1的長度比即
(天線孔徑比)為16比1。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線，其特征在于天線的基線d1長度尺寸為0．2至0．5λ，λ為最高工作頻率的波長尺寸。
專利摘要抗多徑測(cè)向九陣元干涉儀天線,它由升降天線桿、法蘭盤、橫臂、天線匹配器、九對(duì)天線陣子組成。利用九個(gè)天線陣子構(gòu)成了五種不同長度的而且具有全向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)的基線,使天線具有極高的匹配效率和穩(wěn)健匹配性能,以及很強(qiáng)的抗多徑測(cè)向能力。陣元數(shù)目少,陣列孔徑大。
文檔編號(hào)H01Q19/02GK2306578SQ9722920
公開日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1997年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者劉建華, 王慕璽, 張文波, 耿京朝 申請(qǐng)人:電子工業(yè)部第五十四研究所