[发明专利]一种海面天线的谐振频率调整方法、装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种海面天线的谐振频率调整方法、装置及电子设备。该方法包括获取待调整天线的工作海面环境对应的海水阻抗值，基于海水阻抗值确定工作海面环境中的缩短长度确定关系；获取待调整天线的直径、理论长度以及在与工作海面环境相同的测试海面环境中的第一阻抗特性，并根据缩短长度确定关系，得到振子缩短长度；基于振子缩短长度对待调整天线进行长度调整，获得调整后天线的第二阻抗特性；在测试海面环境中测试所述调整后天线的各电气参数，判断各所述电气参数是否满足预设标准。本发明实现了通过对天线感抗进行归零处理，计算出天线在不同介质中所对应的最佳缩短长度并对原天线进行长度调整，使其在原工作频率达到谐振状态。

技术领域

本申请涉及天线谐振频率调整技术领域，具体而言，涉及一种海面天线的谐振频率调整方法、装置及电子设备。

背景技术

水下航行器可通过释放、控制无人机的方式，接收来自海面上的视频数据。为实现对无人机的控制并进行高速信息传输，水下航行器可与无人机之间保持430MHz~440MHz频段或中心频率433MHz的双向近距离通信。目前实现水下航行器与无人机之间的双向通信，仍存在两大问题有待解决：一是由于漂浮线缆距离水下航行器较远，信号在传输线中的损耗较大，天线仅能以较小的功率与无人机进行双向通信；二是半波振子天线在海面环境中感抗明显，造成了发射功率的失配损耗。

针对问题一，可以采用光纤与信号放大器代替传统传输线减少信号的损耗并对其进行放大，但由于体积和供电限制，改善程度有限。针对问题二，在小功率的基础上，如何降低前端天线功率的失配损耗，是目前研究的重点。半波振子天线的失配损耗，是由缩短效应导致的。故解决天线失配损耗的方法主要有两种：一是通过匹配网络使天线阻抗特性处于谐振状态；二是通过对天线进行适当截短，抵消感抗。在高频段、小功率的情况下，为避免匹配网络带来的额外能量泄露，一般采用方法二来对天线进行优化。

然而，在理想条件下，半波振子天线会与对应波长的电磁波产生谐振。但在实际环境中，振子辐射会引起电流衰减，使得振子上电流相速减小，进而导致振子上电磁波波长缩短。振子的实际直径便会造成天线末端分布电容增大，使得天线末端不处于电磁波的波节位置，等效于振子长度增加。因此，在实际应用中，想要保持谐振，需严格按照计算出的对称振子天线的缩短长度对其进行缩短优化。目前对于天线缩短效应的研究均处于自由空间中，并不适用于天线处于海面复杂环境等非自由空间介质中的情况，故无法严格精准的对天线进行缩短优化。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种海面天线的谐振频率调整方法、装置及电子设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种海面天线的谐振频率调整方法，所述方法包括：

获取待调整天线的工作海面环境对应的海水阻抗值，基于所述海水阻抗值确定所述工作海面环境中的缩短长度确定关系；

获取所述待调整天线的直径、理论长度以及在与所述工作海面环境相同的测试海面环境中的第一阻抗特性，并根据所述缩短长度确定关系，得到振子缩短长度；

基于所述振子缩短长度对所述待调整天线进行长度调整，获得调整后天线的第二阻抗特性；

在所述工作海面环境中测试所述调整后天线的各电气参数，判断各所述电气参数是否满足预设标准。

优选的，所述缩短长度确定关系的计算公式为：

其中，L为天线长度，d为天线直径，为天线单臂的缩短长度，为天线阻抗虚部。

优选的，所述在所述测试海面环境中测试所述调整后天线的各电气参数，判断各所述电气参数是否满足预设标准，包括：

在所述测试海面环境中测试所述调整后天线的各电气参数，所述电气参数包括所述第二阻抗特性以及所述调整后天线在工作频点的反射系数；