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关于无线电罗盘全向天线伸长系数的讨论
张政袁娜吴军军
(中国飞行试验研究院陕西西安710089)
摘要:飞机罗盘定向天线系统,由环状天线和重直罗盘全向天线组成,这两部分天线分别接收由导航台发出的信号,经过处理后经由其合成方向图确定来波方位,从而起到为飞机导航的作用。本文主要讨论垂直罗盘全向天线的伸长系数。
关键调:有效高度仲长系数
文献标识码:A
中图分类号:TN965 1、概述
文章编号:1007-9416(2011)08-0169-02
3.2天线电容c.
灵度积是重直罗盘全向天线的一个重要指标,在实际的生产与应用中,由于实验室与外场环境的不同,重直罗盘全向天线的灵敏度积达不到指标要求,但是应用方面却没有出现问题,这是由于垂直罗盘全向天线安装在机体时存在一个伸长系数,笔者通过外场
实验实际测试出了伸长系数的变化并绘制出了曲线图。 2、无线电罗盘天线系统定向原理简介
飞机罗盘定向天线系统,由环状天线和全向天线组成,其中环状天线用于接收地面导航台发出的信号,其方向图呈“。"形;面垂直罗盘全向天线(单极子马刀型)也接收来自导航台的同一信号,其方向图呈圆形。两个信号经过无线电罗盘接收机处理后,最终得到个心脏形的方向图:
全向天线
环状天线
图1全向天线与环状天线方向图
合成后的“心脏线” 方向图
图2合成后的方向图
由该心脏形方向图即可定出来波方位。环状天线也可定向,但它有两个方位。
3、垂直罗盘全向天线电参数
该天线主要电参数有:
3.1有效高度1。[《天线》(上)第三版章文勋译P23】
有效高度1。与相应极化的入射场E乘积可得感应电压V: V-/e* E..(1.1).
(m)
V为感应电压,E为人射电场,定义1.=
号—时,有效高度1,=0.64【(图3),当/≤0.1
当天线高度!:
入时,有效高度1,=0.5/(图4)
L=0. 5x
分布电流为正弦形
图3正弦形电流分布
“分布电流为三角形
图4三角形电流分布
垂直罗盘全向天线属于电短单极子(短的直导体通称)天线,尽管很短:!=350mm远远小于波长(几千米),但它还是具有有效高度,从上边公式可知(v=le'E),当来波电场(垂直极化波)不变,有效高度越大,则收到的信号越强,即V越大。
万方数据
-..)
全向天线的输人阻抗Z,"
...(1.3)式中 2 F
C,可从(3.2)式X里求出:C,=
X
在工作频段(100KHz1800KHz),电短单极子(刀型天线)天线的R.很小,所以Z。」X,.-(1.4),在短路情况下,流过天线的
E
最大电流|4=
X.
由上两式可得:1Ar=EI,C,...-(1.5),式中o=2xF F为工作频率(KHz),I.为天线有效高度,C.为天线电容 3.3灵敏度积(又称天线效率)
P,=I.C,.-(1.6)案这是一个重要指标
如果在天线两端并联一个电容,则分路电容也加大,不影响灵敏度积,如果串联一个电容,则灵敏度积减少,实际试验就可以证明这一点。
从天线有效面积公式[《天线》(中)2.10b公式】s=l./*-(1.7),式中S为有效面积,I.为有效高度,C.为天线电
C
容,心为介电常数
从上式可知,若1不变,C。影响到S,也就是影响天线效率
-般要求天线电路中的电容c,要固定,即c.=C,+C:,也就
是说C,天线最小电容C,+引人线电容C,
无线电罗盘天线普遍带有引人线,而待测的垂直罗盘全向天线引人线为20cm裸线,电容为C;,它可增补到c,中去,使其达到所要
求的值,这样接收机输人端电压V与(成正比, 4、我们所采用的测量方法:当前测量方法
4.1室内测量1.
把标准天线(几何长为1M的题状天线)和待测的垂直罗盘全向天线分别安装在1M×1M的铝板上(安装方式如下图5所示),
测出它们在480KHz.620KHz,880KHz,960KHz率点省广播
h
台的发射号场强值,用比较法:
标准天线的场强(dBuv)
产重真罗盘全内大线的场端(dBuv),
从而求出垂直罗盘全向天线的有效高度1。。
4.2C的测量方法
天线电容C.的测量方法也是在室内,把天线安装在1Mx1M
的铝板上用电容测试仪测量天线电容(安装方式如图6所示),
1m
电容测试仪
图5标准天线安装示意图
图6天线电容测量示意图
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