[发明专利]一种超宽带共形气球天线

说明书

本发明公开了一种超宽带共形气球天线，所述天线包括大气球、小气球、主辐射体、馈电体、垫片、射频扼流器；所述大气球内部设有所述小气球；所述主辐射体共形于所述小气球表面，所述主辐射体包括两个沿纬度方向和若干条沿经度方向的铝箔带，所述铝箔带宽度相等，主辐射体对称于所述馈电体；所述馈电体连接在所述主辐射体上下两部分之间；所述垫片设置在所述馈电体上下两部分之间；所述射频扼流器设置在所述纬度方向的铝箔条下方位置。本发明具有网络覆盖范围广、可用频带宽、数据传输效率高、无线基站建立方便灵活和维护成本低等优点，适合应用于遥测系统。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种超宽带共形气球天线。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。

其中，遥测系统是将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的系统，适用于大范围、远距离的数据采集、传输和监控，广泛应用在国民经济、科学研究和军事技术等领域，如航空航天、导弹火箭、电力系统、地质勘探、交通运输和工业监控等。遥测系统由输入设备、传输设备和处理设备三部分组成，是一种特殊的通信系统。按照数据传输方式的不同，遥测系统可以分为两大类：有线遥测和无线遥测。相比于基于传统电缆的有线方式，无线遥测在许多方面都具有巨大的优越性，包括建设和维护成本低廉，系统建立和故障排除迅速，在复杂地形的场地布局容易，以及对自然环境的影响较小等优点。

为了实现无线遥测系统中的实时数据传输，目前采用的主要的技术解决方案有三种：第一种方案是为每个数据采集单元装备Wi-Fi收发器模块以建立无线局域网(WLAN)。然而，这种技术往往面临网络性能挑战和通信失败等问题，如在高山丘陵等复杂地形情况下，由于信号质量差，数据采集单元之间的有效传输距离明显减小，从而导致网络覆盖范围大打折扣。第二种解决方案是基于现有的移动通信网络，这样可在一定程度上简化系统配置。但是，由于遥测活动(如地震勘探活动、高压输电监控等)通常发生在荒郊野外，这些地区往往没有任何移动服务提供，因此该方案具有严重的地域局限性。第三种可行的方案是建立一个专用无线基站(与中央主机相连接)，利用甚高频(VHF)信号来实现数据采集单元与无线基站之间的通信。因为甚高频波(频带在30Mhz-300Mhz)具有强大的传播能力，链路可基于简单的点对多点(PMP)通信模式，从而能实现更加可靠的远程数据传输。比较而言，第三种方案较好。但此方案往往需要建造一座高塔来安装大型天线，所以成本较大且施工周期长。

综上所述，现有的气球天线设计难以满足无线遥测系统中的应用要求，因为这些天线设计不是工作带宽极窄就是抗风性能较差，例如定向柱面共形气球天线等，因此需要一种新的技术方案解决现有技术方案所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽带共形气球天线,提出利用轻型共形气球天线取代传统的笨重的铁塔天线结构的概念，以改进第三种无线遥测系统。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：一种超宽带共形气球天线，所述天线包括大气球、小气球、主辐射体、馈电体、垫片、射频扼流器；所述大气球内部设有所述小气球；所述主辐射体共形于所述小气球表面，所述主辐射体包括两个沿纬度方向和若干条沿经度方向的铝箔带，所述铝箔带宽度相等，主辐射体对称于所述馈电体；所述馈电体连接在所述主辐射体上下两部分之间；所述垫片设置在所述馈电体上下两部分之间；所述射频扼流器设置在所述纬度方向的铝箔条下方位置。