敏捷数字测高仪正交有源环天线设计与应用

发布时间：2024-05-22 21:33

　　为减少接收天线占地面积,降低架设难度,实现敏捷数字电离层测高仪的流动组网观测,设计了一种可用于1 MHz～30 MHz电离层回波探测的小型正交有源环天线,配合敏捷数字电离层测高仪,组成了具有多种工作模式的电离层高频回波探测系统.测试结果表明:该正交有源环天线与传统的正交折合偶极子天线相比,接收到的频高图质量基本相当,均可接收到电离层多次回波并区分电离层回波的O波与X波.结果表明:正交有源环天线在保证探测频高图质量条件下很好地解决了接收天线小型化问题,具有性价比高、架设简单的优点.为观测场地受限及需要临时流动观测的实际应用场景提供了良好的解决方案,具有广阔的应用前景.

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【部分图文】：

图1正交有源环天线波瓣图

为验证天线几何设计的合理性,使用天线设计仿真软件4NEC2对所设计的环天线进行仿真.仿真几何设计为长1.4m、宽1.2m的矩形,远场分析仿真选取的频点分别为3MHz、15MHz、30MHz,得到环天线的天线增益波瓣图见图1.由图1可知,该环天线的主波瓣均为垂直向上,表明....

图2正交有源环天线原理框图

为保证在回波信号较微弱、电小天线增益较小的情况下,正交有源环天线仍能有效的接收回波信号并传送至接收机,生成描迹清晰的频高图,需对接收到的原始信号进行后续的阻抗匹配及低噪声放大处理,正交有源环天线原理框图见图2.2正交有源环天线实现

图3正交有源环天线

正交有源环天线的室外部分如图3所示,两个接收通道的环天线正交垂直放置接收回波信号,便于分离回波信号的极化信息.两个接收通道的环天线均为长1.4m、宽1.2m的矩形,距地高度0.8m.馈点位于两个矩形环的底部交叉处,与前置放大器的巴伦相连.作为环天线的重要组成部分,前置放大器....

图4前置放大器本底噪声

低噪声信号放大电路设计需综合考虑天线工作频率范围、接收机灵敏度、回波信号强度及噪声强度.由于接收到的回波信号较弱,电路板的本底噪声对放大电路的性能存在着不容忽视的影响,在选取放大倍数时,需要对增益与本底噪声进行综合权衡.对不同放大器在不同电路增益条件下对应的电路本底噪声进行了对比....

本文编号：3980568