第一節(jié) 短波寬帶天線生產工藝流程 分析
1、工作原理
簡單的高頻單極子天線由在理想的地面上安裝的四分之一波長的剛性導電管構成,具有約30Ω的阻抗.在零仰角方向上輻射最大的垂直極化波。這樣的天線如果工作于窄帶時,效果是滿意的;但如果要求的帶寬比較寬,甚至幾個倍頻程,此時在四分之一波長諧振頻率以下時,由于其輻射電阻減少,必需增加串聯電感或者頂電容;在四分之一波長諧振頻率以上時,輻射電阻增加,需要相反的電抗來補償,從而保持純電阻阻抗:在半波長諧振頻率以上時,輸入阻抗變得很高,出現反向電流,并出現副瓣,在0.625波長時方向系數達到最大.如果頻率再往上方向系數很快下降。
為此為了展寬天線的工作頻帶,使天線的方向圖在所要求的頻帶內不發(fā)生開裂,不在天線的底部饋電,而是在離底部大約為1/3處向單極天線饋電,它可以有效地延遲天線上電流分裂成高次模,這樣就構成了如圖所示的不對稱振子天線形式。
不對稱振子天線
天線的饋電電纜必須從天線的底部引出,否則會影響天線的全向性,而天線實際上是中饋的,所以在制作天線時.在天線的底部安裝一環(huán)氧扳,將電纜座固定于環(huán)氧扳上,其中扼流裝置也可以放在里面。
在天線的上、下兩臂之間的連接可以采用開口的環(huán)氧管,傳輸線變壓器可以固定于其中,外面再套上環(huán)氧管將其密封。結構外形如圖所示。
第二節(jié) 國外短波寬帶天線生產工藝發(fā)展階段比較
短波通信是利用波長為100m~10m,3MHz~30MHz的電磁波進行的無線電通信,主要靠天波傳播,可經電離層一次或數次反射,最遠可傳上萬公里,廣泛用于語音、電報和數據傳輸。長期以來,由于短波通信的固有特點,短波HF無線電通信多年來一直被廣泛地用于政府、外交、氣象、商業(yè)等各個部門,用以傳送語言、文字、圖像、數據等信息;同時,它也是高空飛行和海上航行的必備通信方式;尤其在軍事部門,它始終是軍事指揮的重要手段之一。
盡管當前新型無線通信系統(tǒng)不斷涌現,短波這一最古老和傳統(tǒng)的通信方式仍然受到全世界的普遍重視,在衛(wèi)星通信和移動通信快速發(fā)展的今天,短波通信不僅沒有被淘汰,還在快速發(fā)展。這是因為雖然衛(wèi)星通信相對短波通信能為用戶提供寬得多的頻帶以及穩(wěn)定的高質量通信線路,但事實上,它還不能從根本上取代短波無線電通信。另外,并不是所有用戶都需要衛(wèi)星,都能得到衛(wèi)星提供的通信線路。
尤其在軍事通信領域,衛(wèi)星易于被敵方摧毀,這己經成為信息戰(zhàn)中的一個嚴重問題。因此,由于具有不可替代的重要作用,短波通信重新引起了世界各國的高度重視,諸多機構都在不遺余力地進行 研究 。
近年來,短波通信技術在世界范圍內獲得了長足進步,出現了很多新電臺、新裝備和新技術。其主要特點是:
1、短波電臺
短波單邊帶電臺體積越來越小,功能越來越多,性能越來越好,兼容性越來越強。數字化是短波電臺的必然發(fā)展趨勢。
2、短波天線
短波天線主要是向寬帶、全向、無“盲區(qū)”、高增益方向發(fā)展。體積越來越小,效率越來越高?,F推出了多款新型基站天線和車載天線。
3、頻率選擇
在頻率選擇方面,除已廣泛使用的ASAPS測頻系統(tǒng)和ALE自適應選頻方法外,又推出了短波全頻段實時自適應選頻系統(tǒng)和頻率管理系統(tǒng)。
4、噪聲消除
在抗噪聲方面推出了多種靜噪、消噪方式,尤其是美國SGC公司推出的ADSP2單端消噪器,可以串接在任何無線電臺的收信音頻放大電路中或做成消噪揚聲器,消除信道中的背境噪聲,使短波電臺的收聽質量,達到或接近超短波電臺的收聽水平。
5、組網通信
在組網通信方面,除自適應(ALE)功能中的選呼組網方式外,國外己推出了CCIR493數字選呼系,該系使每一部電臺分得一個不重復的ID碼(4-6位),通過它可組成萬臺級的大網,現在澳大利亞生產的短波電臺,歐、美生產的部份短波電臺,己作為常規(guī)功能,固化于整機中。CCIR493數字選呼系統(tǒng)可實現單呼、組呼、群呼,收發(fā)短信息,傳送GPS定位信號,傳送警報信號,實現短波市話網雙向自動撥號等功能。
第三節(jié) 我國短波寬帶天線生產工藝創(chuàng)新歷程與途徑
國外部分企業(yè)的成功經驗表明,用于 研究 開發(fā)的投資占企業(yè)銷售額的1%時,企業(yè)難以生存,占2%時可勉強維持,占5%時才有競爭力,而我國涂錫銅合金帶企業(yè)用于 研究 開發(fā)的投資平均還很低。
針對上述 行業(yè) 發(fā)展中存在的問題,我國短波寬帶天線 行業(yè) 應走產學研相結合的道路,建立產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟。要健全產學研一體化的技術創(chuàng)新體系,要探索建立產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟,構建企業(yè)與優(yōu)秀的 研究 院所和著名的高校相結合的共性技術創(chuàng)新平臺,瞄準發(fā)展的共性關鍵技術與裝置,共同開發(fā)、共擔風險、聯合競爭、共同受益。
第四節(jié) 國內短波寬帶天線生產設備簡介
“九五”期間,為解決高精度微波天線設備的配套能力,針對天伺饋關鍵零部件研制周期長、加工手段落后和現代化生產管理條件差的問題,在有關部門的支持下,由國家重點投資并依托于中國電子科技集團公司第三十九 研究 所,開展了“天線系統(tǒng)關鍵零件柔性設計制造中心(簡稱柔性中心)”的科研建設工作。本柔性中心以大中型天線系統(tǒng)為對象,重點圍繞天線饋源、精密傳動箱、天線成形模具等3個系列4種類型關鍵零件的研制生產建立設計制造一體化系統(tǒng)。
通過柔性中心科研建設,使在大型天線系統(tǒng)研制中的計算機應用能力和工藝加工水平達到國內領先、國際九十年代初水平,為重點研制任務的完成提供有力的保障。
(1)基于柔性制造技術和系統(tǒng)集成技術,通過配置先進的數控加工設備和計算機系統(tǒng),運用以計算機技術為核心的現代設計、制造和管理技術,建立一個具有 行業(yè) 特色的柔性制造中心。
(2)應用CAD/CAM技術,實現天線系統(tǒng)關鍵零件的計算機輔助設計,逐步實現柔性中心設計過程的并行化。
(3)應用現代信息管理技術和加工過程的計算機控制技術,實現關鍵零件制造過程的柔性化。
(4)通過建立網絡和數據庫云霄環(huán)境,為實現中心運行過程中的功能交互、信息集成和資源共享創(chuàng)造條件。
(5)提高本單位的綜合實力和現代化水平,提高對市場的應變能力。
(6)柔性中心總體功能構成由工程設計系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、質量管理分系統(tǒng)、車間制造分系統(tǒng)和網絡數據庫支持系統(tǒng)構成。
第五節(jié) 國內短波寬帶天線生產設備應用現狀
柔性制造技術是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢,是決定制造企業(yè)未來發(fā)展前途的具有戰(zhàn)略意義的舉措。柔性制造作為一種現代化工業(yè)生產的科學和工廠自動化的先進模式已為國際上所公認,可以這樣認為:柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上,將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程,在計算機及其軟件的支撐下,構成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng),以實現全局動態(tài)最優(yōu)化,總體高效益、高柔性,并進而贏得競爭全勝的智能制造技術。他作為當今世界制造自動化技術發(fā)展的前沿科技,為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖,將成為未來一個時期裝備制造業(yè)的主要生產模式。
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