大功率对数周期天线电气参数变化原因分析

风载荷对垂直对数周期天线电气性能影响分析I. 引言概括论文的研究目的、意义及背景，达到引起读者兴趣的效果。

II. 风载荷的影响讨论风载荷的形成原因、影响因素，以及其对垂直对数周期天线的影响，简述受力特点以及天线受力时的响应情况。

III. 天线电气性能分析通过对电气特性的形式化分析，探究风载荷对垂直对数周期天线电气性能的影响。

即天线阻抗、驻波比、方向性、增益等关键电气参数的变化。

IV. 模拟与实验分别通过仿真以及实际测量的方式，对模型提出精度和实测结果进行比对。

用实验结果来验证模拟预测并表达定量结果。

V. 结论与展望总结本文的研究成果，阐述风载荷对垂直对数周期天线电气性能的影响以及其机理，展望未来研究的发展方向。

以上是五个章节概括，具体论文需要细化说明，本篇论文的核心为风载荷对垂直对数周期天线的电气性能影响。

第一章节是引言，是整篇论文的起始部分，需要准确简练地概括出本文的研究目的、意义、背景及相关研究现状。

引言的核心任务是吸引读者的眼球，明确文章的研究方向和研究动机。

垂直对数周期天线是一种被广泛应用于空间通信、电信及气象领域的重要天线类型。

然而，现实中垂直对数周期天线可能会受到各种环境因素的干扰，其中最常见的一种是风载荷。

风载荷在实际应用中是难以避免的因素，因此了解其对垂直对数周期天线的影响是非常重要的。

本文旨在探究风载荷对垂直对数周期天线电气性能的影响，分析并研究不同风速对天线的阻抗、驻波比、方向性以及增益等关键电气参数的变化，并通过实验验证，为精确描述天线工作状态及信号传输过程提供理论基础和实际参考。

本文的研究意义主要在于：1. 明确风载荷对垂直对数周期天线的影响机理以及趋势，为工程技术实践提供参考和指导。

2. 探究风载荷对天线电气性能的影响规律，为天线材料和结构方案的设计提供参考和指导。

3. 提高人们对垂直对数周期天线结构与工作原理的认识和理解，促进相关领域的研究和应用进步。

综上所述，本文旨在深入探讨风载荷对垂直对数周期天线电气性能的影响机理，通过实验验证得出天线阻抗、驻波比、方向性以及增益等关键电气参数的变化，为实际应用提供理论基础和参考。

局部放电信号特高频检测对数周期天线优化设计
陈浩敏;姚森敬;辛文成;张凡;敖榜
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2022(20)7
【摘要】本文在HFSS软件中建立了对数周期天线的仿真模型,设计了适用于局部
放电信号特高频检测的对数周期天线。

为得到对数周期天线的最优参数,对天线的
材料、馈电点位置和介质基板厚度等相关参数进行了研究,以此得到最优的驻波比。

最优参数下的对数周期天线采用PCB板制作,通过对比Peano分形天线的绝缘缺
陷放电起始电压和局部放电信号,结果表明:对数周期天线具有较小的起始放电电压,检测电信号的灵敏度高于Peano分形天线;在一个放电周期内,对数周期天线所检测的局部放电次数略多于Peano分形天线,说明对数周期天线局部放电检测性能略优于Peano分形天线。

【总页数】7页(P684-690)
【作者】陈浩敏;姚森敬;辛文成;张凡;敖榜
【作者单位】南方电网数字电网研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN821.6
【相关文献】
1.便携式局部放电特高频及超声波信号检测装置研究
2.基于EMD优化双谱的开关柜局部放电特高频信号时延计算方法研究
3.基于EMD优化双谱的开关柜局部放电
特高频信号时延计算方法研究4.基于超声波和特高频信号的高压开关柜局部放电检测研究5.封盖式变压器特高频局部放电信号采集装置设计与应用
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对数周期天线的详解
用对数周期结构形成的天线。

对数周期结构是由尺寸不同而形状相似的很多个单元组成的一个系统
若两副天线的几何形状相似，而尺寸相差τ倍,当工作频率也相差τ倍并且它们的辐射电阻远大于损耗电阻时,则这两副天线的电参数相同,这就是相似原理。

根据这个原理，对数周期天线的输入阻抗和方向性等电参数应按频率的对数作周期性重复,重复周期为lnτ。

在频带(f，τf)范围内，天线的电参数是有变化的，但当τ接近于1时，这种变化很小。

实验表明,即使τ不接近于1，这种变化也不大,因而对数周期天线具有很宽的频带。

对数周期天线有多种结构形式，对数周期偶极天线，简称LPD 天线,它是由多个对称振子和两根传输线导体构成。

这种天线的振子长度和位置都满足对数周期结构的要求。

振子直径对天线的辐射只起次要作用，为便于制作，可以适当放宽对数周期结构的要求。

对某一工作频率而言，对数周期天线只有一部分结构起主要的辐射作用。

以对数周期偶极天线为例，起主要辐射作用的结构是长度约等于λ/4的那几个振子，因为它们的电流比其余的大得多，这一部分振子称为有效区。

当工作频率由低到高变化时，有效区将从长振子向短振子移动。

天线的通频带的下限决定于最长的振子，上限决定于最短的振子。

在整个通频带范围内，天线的输入阻抗和方向性基本不变。

对数周期天线主要用在超短波波段，也可作为短波通信天线和中波、短波的广播发射天线。

此外，对数周期天线还可用作微波反射面天线的馈源。

由于有效区随工作频率变化而移动，在安装时须使整个工作频带内有效区与焦点的偏离都在公差的允许范围之内。

一种分段的超短波对数周期天线设计与实验
唐金彪;李相强;崔玉国;乔小斌
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2024(47)3
【摘要】超短波的传播方式主要为视距传播,这种传播方式需要天线具有强方向性且有较高的增益。

而对数周期天线是一种超宽带、中等增益的天线,非常适用于超短波通信。

然而在超短波频段下,常规对数周期天线的长度较长,小型化程度不高。

为了实现超短波对数周期天线的小型化,提出一种分段的超短波对数周期天线的设计方案。

根据应用需求,在满足天线增益的情况下,采用分段设计缩减天线长度,同时调整集合线之间的夹角,以实现天线的阻抗匹配。

经过仿真设计,天线在30~70 MHz频段内典型增益大于8 dBi,天线的长度缩减至7 m。

采用基于无人机飞行平台的外场测试系统对天线进行实验测试,测试结果表明,天线在工作频率范围内驻波比小于1.5,测试与仿真的辐射特性基本一致。

该天线具有带宽宽、增益高、结构简单等特点,可以满足实际场景中超短波天线的需求。

【总页数】6页(P12-17)
【作者】唐金彪;李相强;崔玉国;乔小斌
【作者单位】西南交通大学物理科学与技术学院;中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN820-34
【相关文献】
1.超短波对数周期天线结构设计及分析
2.一种机载对数周期天线结构设计
3.一种旋转对数周期天线设计
4.一种对数周期天线的结构优化设计研究
5.一种双模式短波对数周期天线设计
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对数周期天线与频率无关天线设计原则：1． 角形结构，与r 坐标无关，传播TEM 波 2． 自补结构，Babinet 原理4/2η=slot dipole Z Z3． 自相似结构，频率变化时，有效辐射区域沿着天线移动 4． 天线辐射臂（金属）结构粗（直径）、大（面积）与频率无关天线分类 螺旋天线（spiral ）对数周期天线（log-periodic ） 其它天线(biconical 、V-conical)螺旋天线（spiral ）等角螺旋天线（Equiangular speral ） 阿基米德螺旋天线(Archimedean speral)平面螺旋天线背腔螺旋天线（cavity-backed ） 圆锥螺旋天线(conical )双臂螺旋天线（two-arms ）四臂螺旋天线(two-arm-pair)、收发分离，极化分离等其他螺旋天线：sinous antenna 、others追求的目标结构简化，成本降低，易于生产等等天线性能指标好：波束、阻抗、增益、带宽、等等 或者二者兼而有之，不但结构简化，而且天线性能指标好。

平面对数周期天线原始的对数周期天线是在Bowtie 天线的边缘加上对数周期齿形成的。

齿的作用使中断的电流沿着齿继续流动。

从等角螺旋天线知道，导体边缘的径向坐标为)2(0πϕn a n e r r += (1)其中n 是圈数。

第n+1圈和第n 圈的径向坐标之比为一个常数εππϕπϕ===++++a n a n a n n e er e r r r 2)2(0))1(2(01 (2) 这个可称之为平面螺旋天线的周期。

相应的，我们也令对数周期天线的导体边缘之比为常数，11<=+nn R R τ (3) 槽的宽度为（齿的内边缘的径向坐标）1<=nnR a σ (4) 下标是从最外面的齿计数，式(3)和式(4)对任意n 都成立，参数τ给出了结构的周期。

天线有这样的周期结构，可以预期，天线输入阻抗和方向图也有相同的周期特性。

功率因数波动大的原因
1. 负载变化大呀，这就像人一会儿跑一会儿走，能不波动嘛！比如说工厂里的机器，有时开很多，有时又关一些，功率因数不就跟着忽上忽下啦。

2. 电容器老化或损坏也是个问题呢，这就好比战士的武器不好使了，怎么能打好仗！就像那个老设备里的电容，都不太行了，功率因数能稳定嘛。

3. 非线性负载多了可不行，这跟一群调皮的孩子似的，太难管啦！像那些有大量变频器的地方，功率因数波动就会很大呀。

4. 电网电压不稳定，这不是折腾嘛！就好像坐过山车一样，忽高忽低的，功率因数能不跟着晃悠嘛。

比如有些地方供电不太好，就会这样。

5. 无功补偿不合理，这不是瞎搞嘛！就像给人穿衣服，不合适怎么行！像有的地方补偿装置没调好，功率因数肯定波动大呀。

6. 三相不平衡严重，这多别扭呀！好比一条腿长一条腿短，能走好路嘛！像有的电路三相电流差别太大，功率因数波动就大啦。

7. 谐波的影响也不小哇，这就像噪音干扰一样讨厌！比如有谐波严重的场所，功率因数能稳定才怪呢。

8. 测量仪器不准确，这不是误导人嘛！就像秤不准一样，能知道真实情况嘛！要是仪器有问题，那看到的功率因数波动情况可能都不对呢。

9. 操作人员的不当操作，哎呀，这多要命呀！就像不会开车的人乱开，能不出事嘛！要是操作有误，功率因数波动大就不奇怪啦。

10. 环境温度变化也有影响哦，这就像人对冷热的反应一样。

比如在温度变化大的地方，设备运行受影响，功率因数波动也就大了呀。

总之，功率因数波动大的原因有很多，得仔细找找，才能解决问题呀！。

第23期2022年12月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.23December,2022作者简介:陈成辉(1981 ),男,福建闽侯人,高级工程师,学士;研究方向:天馈线架设维护㊂转动对数周期天馈线系统结构工作原理及运维探析陈成辉(国家广电总局东南广播电视维护中心,福建㊀福州㊀350107)摘㊀要:大功率短波天线的大量使用有效压制了境外电台的空中渗透能力㊂在无法实现大范围有效渗透的情况下,境外电台改变了渗透方式,转向使用小功率电台进行不固定频率㊁不固定范围的多点渗透㊂使用传统的大功率天线能够对其进行有效覆盖,但运行成本很高㊂为了适应新形势,低成本㊁高效率地对目标区域实现精准覆盖,需要架设使用一种新型天线㊂转动对数周期天线拥有的高机动㊁宽频带㊁中等增益等特性能够很好地满足使用要求㊂文章以最新研制安装的20kW 新型转动对数周期天馈线系统为例,对其系统结构㊁工作原理㊁技术参数等进行简要介绍,并且探析了日常维护经验及故障排查解决方法㊂关键词:转动对数周期天馈线;工作原理;故障排查修复0㊀引言㊀㊀目前,大功率短波天线的大量使用,有效压制了境外电台的空中渗透能力㊂在无法实现大范围有效渗透的情况下,境外电台改变了渗透方式,转向使用小功率电台进行不固定频率㊁不固定范围的多点渗透㊂针对这种新的形势变化,架设使用一种能够达到传输覆盖 精准高效 的新型天线,低成本的实现对境外电台的反渗透有着很重要的现实意义㊂转动对数周期天线拥有高机动㊁宽频带㊁中等增益等特性,使其作为中远程短波信号发射载体,能够很好地满足使用要求㊂1㊀转动对数周期天馈线系统结构㊀㊀从结构上总体可以将天馈线系统分成支撑结构及电气结构两部分(见图1)㊂支撑结构主要由塔桅㊁旋转平台及其控制系统㊁天线桁架及其绝缘构件等组成㊂电气结构主要由旋转关节㊁50Ω同轴传输电缆㊁不平衡/平衡转换器㊁集合线以及按照结构周期率平行排列的对称振子阵列等组成㊂图1㊀转动对数周期天馈线系统结构2㊀转动对数周期天线工作原理及技术参数㊀2.1㊀转动对数周期天线工作原理2.1.1㊀转动对数周期天线平台工作原理㊀㊀转动对数周期天线平台根据工作情况分成5个功能区㊂从高频端到低频端依次为电信号转换区㊁传输区㊁辐射区㊁未激励区㊁降低终端反射效应功能区(见图2)㊂其中传输区㊁辐射区㊁未激励区的位置范围会随着输入电信号频率的变化在天线上前后移动,保持天线的电性能不变㊂电信号转换区:将发射机发出的不平衡电信号转换成平衡电信号的区域称为电信号转换区㊂该区域主要安装一台巴伦(不平衡/平衡转换器)对传输中的不平衡电信号进行平衡转换后对天线幕馈电㊂传输区:振子吸收激励电流值小于1/3最大激励图2㊀对数周期天线工作平台区划电流值的区域称为传输区㊂根据振子容抗与电信号频率关系X C =1/(2πfc ),振子的容抗(X C )与输入电信号的频率(f )成反比,输入的电信号频率相对区域内振子的工作频率越低,振子的容抗越大,造成流向振子的激励电流就越小,振子的辐射就越弱,可以忽略不计,使得绝大部分的激励电流通过集合线流入辐射区㊂辐射区:振子吸收激励电流值大于等于1/3最大激励电流值的两个振子之间的区域定义为辐射区㊂将㊀㊀该区域中长度接近1/2λ的振子设定为主要辐射振子,且该区域中的振子一般不少于3个,个数越多,天线的方向性就越强,天线的增益也会越高㊂未激励区:经传输区流入辐射区的激励电流几乎被辐射区域中的振子全部吸收,并向空间辐射,使得辐射区往后的区域得到的激励电流很小,振子的辐射很弱,可以忽略不计的区域定义为未激励区[1]㊂降低终端反射效应功能区:未激励区的存在大大消除了流经该区域的剩余激励电流,减弱了天线终端的反射效应,但随着天线使用频率的降低,辐射区的位置会向低频端移动,未激励区的范围缩小,频率越低,范围越小,导致未激励区消除剩余激励电流的能力不断下降,天线终端反射效应随之不断增强,直接影响天线低频端电性能指标㊂因此,在天线低频端处集合线末端自最长振子馈点向外延长一短支节,消除剩余激励电流,降低天线终端反射效应,确保天线低频端的正常使用㊂2.1.2㊀转动对数周期天线通信原理㊀㊀转动对数周期天线在机械上采用闭环步进驱动系统,通过远程上位机控制,实现天线幕在0ʎ~360ʎ水平面内任意方向转动,并固定指向预定目标方向通信㊂在电气上通过改变馈入天线的电信号频率,激励相应辐射区内的天线振子工作,实现对预定方向上不同距离的目标区域通信㊂对数周期天线工作平台是按照结构周期率平行排列的对称振子阵列,所有的振子都处在同一水平高度,根据天线安装高度与天线仰角的关系H =λ/4sin ɑ(H :天线安装高度,λ:电信号波长,ɑ:天线发射仰角),在天线安装高度一样的情况下,不同频率的电信号对应的相应振子的发射仰角不同(见图3),高频端天线振子的发射仰角低,天线通信距离更远,低频端天线振子的发射仰角高,天线通信距离更近㊂图3㊀ 5.9~22MHz 转动对数周期天线方向2.2㊀转动对数周期天馈线系统技术参数㊀㊀天线的设计参数根据天线的使用要求确定,一般情况下与设计天线时要达到的目标要求相关,表1为5.9~22MHz 转动对数周期天线主要指标参数,从中可以看出,该副天线的设计频率范围为5.9~22MHz,设计最大功率容量为20kW,设计时对驻波比的要求为2.0,采用水平极化的方式发射电波,是一种8~12dBi 中等增益的天线,传输线输入阻抗为50Ω,以IF110快速接口的形式对天线与同轴电缆㊁同轴电缆与发射机进行有效连接㊂驻波比是衡量天馈线系统阻抗匹配程度的重要技术指标,良好的阻抗匹配对天馈线系统至关重要㊂图4为5.9~22MHz 转动对数周期天线驻波比工程实测图,从图中可见,该天线的驻波比指标低于2.0符合设计要求[2]㊂3　转动对数周期天馈线系统运维探析3.1㊀维护工作㊀㊀在日常工作过程中要定期对天馈线系统做好巡查工作,主要通过目测的方法观测天线振子拉线是否松动,拉线端头棒形绝缘子是否断裂脱落㊁传输同轴电缆㊀㊀表1㊀ 5.9~22MHz 转动对数周期天线主要指标参数设计频率范围 5.9~22MHz设计功率容量ɤ20kW 设计驻波比ɤ2.0天线增益8~12dBi 极化方式水平极化输入阻抗50Ω接口形式IF110(20kW 以下采用)图4㊀ 5.9~22MHz 转动对数周期天线驻波比工程实测是否变形㊁天线各连接节点是否有打火现象㊁天线转动平台转动是否顺畅㊁了解发射机播出指标是否异常等情况并做好记录㊂除了日常巡视外,根据对数周期天馈线系统特点,以一个季度为周期做好以下几个方面的工作并进行记录㊂塔桅垂直度监测,使用经纬仪测量塔桅垂直度,要求:塔身中心垂直倾斜⫹1/1500;塔桅拉线拉力监测,使用拉力测试仪测量塔桅拉线拉力,并通过花兰螺丝调整,要求:拉线拉力保持在初拉力80%~105%范围内;塔结构检查,目测法查看螺栓是否松动,各结构梁是否变形;桁架水平度监测,使用全站仪测量桁架水平度,并通过支撑塔与桁架间的拉杆调整,要求:桁架中心水平偏差⫹1/1500;天馈线系统电气指标测试,使用网络分析仪测试天线驻波比指标,要求:驻波比⫹2;塔桅接地电阻测试,使用地阻仪测量塔桅接地电阻,要求:接地电阻⫹5Ω㊂3.2㊀故障排查及解决方法㊀㊀转动对数周期天馈线系统故障主要分闭环步进驱动系统故障㊁天馈线系统电气故障两种㊂3.2.1㊀闭环步进驱动系统故障排查及解决方法㊀㊀通过观测天线桁架的转动来判断闭环步进驱动系统是否损坏㊂若系统平台不转动可判定闭环步进驱动系统损坏,这时需进一步排查是软件问题还是硬件问题㊂可将控制系统切换成手动控制模式,测试平台是否转动,若转动则可判定为控制系统软件出现问题,重新安装控制系统软件即可解决问题㊂若手动模式下平台仍不转动,则可判定驱动硬件出现问题,在排除旋转平台齿轮传动机构㊁传输线路故障后,可判定步进电机损坏,使用备件将其更换即可㊂故障修复完成后需对天线进行重新找北,自动控制软件重新置零设置[3]㊂3.2.2㊀天馈线系统电气故障排查及解决方法㊀㊀天馈线系统电气故障分成天线系统电气故障㊁馈电系统电气故障两部分㊂(1)天线系统电气故障排查及解决方法㊂天线系统电气故障排查分不平衡/平衡转换器㊁天线两部分㊂不平衡/平衡转换器故障排查:使用吊车通过吊篮将工作人员吊送至不平衡/平衡转换器处,将不平衡/平衡转换器入口端与同轴电缆的接头打开,出口端与集合线的连接断开,在出口端连接180欧姆碳膜电阻,通过IF110端口在入口端连接网络分析仪,测量网络指标是否异常,若发现指标异常,则不平衡/平衡转换器出现故障,使用备件将其更换㊂天线故障排查:通过180欧姆碳膜电阻进行校准,用夹子线接集合线端口进行天线系统测试,查看网络分析仪指标是否异常,若指标不稳,跳动厉害,可判定天线局部虚接㊂工作人员上桁架仔细检查集合线㊁振子连接线等是否有螺栓松动㊁打火等现象造成连接断开㊂若存在打火现象,在判定零件没有损坏的前提下,使用砂纸将打火点打磨干净后将螺栓紧固,若因打火造成零件损坏,则需使用备件将其更换㊂在故障排除过程中要特别注意对高频端区域内的天线振子与集合线连接节点的排查工作,根据传输区(高频端经常作为传输区使用)内的天线振子相对激励电流的输入阻抗(容抗)很大的特点,在高电压的作用下高频端相较低频端,振子两端㊁绝缘子等被击穿产生打火的概率更高㊂(2)馈电系统电气故障排查及解决方法㊂馈电系统电气故障的排查可遵循先整体再分段的原则进行,即先对馈电系统进行整体指标测试,若出现故障再分段进行测试㊂整体测试馈电系统的电气指标:使用吊车通过吊篮将工作人员吊送至不平衡/平衡转换器处,将不平衡/平衡转换器下端与同轴电缆的接头打开,同时,地面工作人员将同轴电缆与发射机的接头打开,使用2500V的摇表对馈电系统整体的绝缘值进行摇测㊂分别在馈电系统的一端接IF110-N变径及50Ω标阻,另一端接IF110-N变径及网络分析仪进行网络指标测试㊂通过查看馈电系统的绝缘值指标及网络指标是否异常判定馈电系统是否故障,若排查发现馈电系统故障,可进一步将馈电系统分段进行指标测试,以更加准确的判定故障的部位㊂分段测试馈电系统的电气指标:馈电系统以旋转关节为界,可分成上同轴电缆㊁旋转关节㊁下同轴电缆3个部分,其排查方法可按照以下步骤进行㊂在不平衡/平衡转换器下端与同轴电缆的接头打开,同轴电缆与发射机的接头打开的基础上,再将旋转关节上端与上同轴电缆的接头打开㊁旋转关节下端与下同轴电缆的接头打开,使用2500V的摇表对各段同轴电缆㊁旋转关节的绝缘值进行摇测,分别在各段同轴电缆㊁旋转关节的一端接IF110-N变径及50Ω标阻,另一端接IF110-N变径及网络分析仪进行网络指标测试,通过分析各段同轴电缆及旋转关节的绝缘值指标及网络指标,发现异常可以判定出发生故障的同轴电缆及旋转关节㊂排查出旋转关节故障,可直接使用备件将其更换,排查出同轴电缆为绝缘值故障,可使用备件将该段同轴电缆更换,排查出同轴电缆为网络指标故障,就可以对排查出故障的同轴电缆继续使用网络分析仪的点延迟及故障功能进行查找,确定发生故障的相应范围,现场查看同轴电缆结构是否变形,若发现结构变形可将变形段同轴电缆截断,使用过渡段通过电缆接头对接修复,也可使用备件将整条同轴电缆更换㊂3.2.3㊀天馈线系统恢复㊀㊀各部分故障排查并修复完成后,将天馈线系统各节点恢复连接,并使用网络分析仪将整个天馈线系统复测一遍,指标正常后将同轴电缆端头与发射机恢复连接㊂在对天馈线系统复测过程中严禁使用2500V 的摇表对整个天馈线系统进行绝缘值摇测,以免烧毁不平衡/平衡转换器㊂4㊀结语㊀㊀转动对数周期天线作为一种新型的发射天线,其系统结构㊁工作原理与其他类型的天线相比要复杂许多㊂这就要求维护人员有较高的知识储备,熟悉天线的相关性能,特别是在没有足够维护经验的情况下,要做好日常维护,快速排查修复故障,具有一定难度,有时甚至无从下手㊂因此,有必要加强对天馈线系统结构及工作原理的学习,不断总结完善维护经验,以便更好地胜任工作㊂[参考文献][1]万博,胡小峰,雷晓勇,等.对数周期天线的设计与仿真[C].北戴河:第二届电磁环境效应与防护技术学术研讨会论文集,2011.[2]潘哲昕,于文山.广播电视天线工艺技术手册[M].北京:国防工业出版社,1993.[3]梁瑞香.印刷对数周期天线的设计及其RCS减缩方法研究[D].西安:西安电子科技大学,2013.(编辑㊀何㊀琳) Analysis on the working principle and operation and maintenance ofrotating log periodic day feeder system structureChen Chenghui(Southeast Radio and Television Maintenance Center of State Administration of Radio,Film and Television,Fuzhou350107,China)Abstract:The large number of high-power shortwave antennas have effectively suppressed the air penetration ability of overseas radio stations.In the absence of effective penetration in a large range,overseas radio stations have changed the penetration mode and turned to low-power radio stations for multi-point penetration with variable frequencies and ranges.The traditional high-power antenna can effectively cover it,but the operation cost is very high.In order to adapt to the new situation and achieve accurate coverage of the target area with low cost and high efficiency,a new type of antenna needs to be erected and used.Rotational log periodic antenna has the characteristics of high mobility, broadband,medium gain and so on,which can well meet the use requirements.Taking the newly developed and installed20kW rotating log periodic day feeder system as an example,this paper briefly introduces its system structure, working principle,technical parameters,etc.,and probes into the daily maintenance experience and troubleshooting solutions.Key words:rotating log periodic day feeder;working principle;troubleshooting。

LPDA综述与设计摘要：本文主要对对数周期天线的国内外发展现状进行了简单总结，主要是从分析方法上进行了阐述。

在这基础上设计了一个工作于470MHz~890MHz频带、增益为不小于9dB的对数周期振子天线（LPDA）。

1.对数周期振子天线(CPLD)国内外研究现状综述对数周期天线是非频变天线的一种类型，是由V.H.Rusmey[1]在1957年提出的。

它根据“相似”的概念构成，即当天线按照某一特定的比例因子τ变换后，仍然为其原来的结构。

天线的特性随频率的对数作周期变化，只要在一周期内天线性能指标变化很小，就有可能达到非频变天线的基本要求。

而且，不同于等角螺线天线是一种结构连续的自相似结构，对数周期天线是一种离散的自相似结构。

目前，对数周期天线已成功地应用于10:1或15:1的频程范围。

对数周期天线(LPA,Log-Periodic Antenna)由图1所示的蝴蝶结天线演变而成，蝴蝶结天线是由无限长双圆锥天线发展而成的，在垂直于天线平面方向上具有双向辐射的性能，辐射线极化波。

但由于径向电流在天线末端突然中止，因此它具有有限的带宽。

图1蝴蝶结天线图2平面齿对数周期天线对蝴蝶结天线进行改进，按照自补偿原理和周期性结构的特点，就构成了如图2的平面齿对数周期天线，它具有宽频带特性。

图中，除了齿以外它相似于蝴蝶结天线，齿的分布是按照等角螺旋线设计的。

对数周期天线的结构形式很多，臂可以由金属片或线制成，齿可以是三角形或梯形等。

为获得单方向性，可以将两臂以一定角度对折成V形。

从结构观点来看，希望齿形天线的齿做成直的。

图3及图4是两种常见的形式，图3是将图2的弯齿拉直，称为对数周期梯形天线；而图4是将图3的板面改成导线（通常是为了减轻重量）。

它们都是双向辐射的，即在垂直于板面的前后两方有最大辐射。

图3 对数周期梯形天线图4导线对数周期天线60年代对数周期天线有了新的发展，提出了对数周期振子天线(LOG-PERIODIC DIPOLE ARRAYS)，简称LPDA（如图5所示），这是一种结构简单、性能优良的极宽频带天线。

提高短波干扰阵列功率的有效途径--对数周期天线组阵问题初
探
吴世龙;尹成友;俞红兵
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2003(026)006
【摘要】首先介绍了通信对抗短波天线的发展现状,并分析了建立短波对数周期天线阵列的可行性,讨论了影响阵列性能的主要因素,提出了解决的方法,对实现大功率天线阵列有一定的指导意义.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】吴世龙;尹成友;俞红兵
【作者单位】解放军电子工程学院,合肥,230037;解放军电子工程学院,合
肥,230037;解放军电子工程学院,合肥,230037
【正文语种】中文
【中图分类】E96
【相关文献】
1.短波对数周期天线及其阵列的方向性 [J], 吴世龙
2.对数周期天线在大功率短波广播发射上的应用 [J], 江勇;张红武;兰锦声
3.阵元位置误差对阵列天线等效辐射功率的影响 [J], 于斌;刘海波
4.大功率干扰机对短波通信的干扰效能评估 [J], 陈琨;张巨泉
5.采用功率倒置阵列的全局最优空时抗干扰GNSS接收机抗干扰性能分析 [J], 桑怀胜;
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张角变化对对数周期天线及其阵列特性的影响
吴世龙;尹成友;许尤福
【期刊名称】《装备学院学报》
【年(卷),期】2003(014)003
【摘要】针对对数周期天线作为阵元,可以实现在空间上合成大功率的目的.利用微波网络理论与矩量法相结合,系统地分析、计算了单个对数周期天线的输入阻抗、增益及方向特性与其张角的关系,分析了扇形阵列的电特性与单元天线之间张角的关系;所得结果在天线组阵中对单元天线的合理选择与布局有着重要的指导意义.【总页数】4页(P61-64)
【作者】吴世龙;尹成友;许尤福
【作者单位】电子工程学院,一系,安徽,合肥,230037;电子工程学院,一系,安徽,合肥,230037;电子工程学院,一系,安徽,合肥,230037
【正文语种】中文
【中图分类】TN213.7
【相关文献】
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