專利名稱：一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線的制作方法
—種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線發(fā)明目的本發(fā)明涉及一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，該組合天線由兩組或兩組以上的天線單元組成，每一組天線單元包括一個或一個以上的金屬線天線。當該組合天線受到電磁波的照射時，每一組天線單元的響應輸出含有一定的電磁波入射方向矢量的信息。對幾組天線單元的響應輸出進行自動數(shù)據(jù)處理，就能確定電磁波到達方向(即入射方向)，無須機械掃描或手動掃描來尋找電磁波到達方向。這種組合天線為電磁波到達方向的自動檢測技術提供了便利。
背景技術：
在很多應用領域有檢測電磁波到達方向的需求，電磁波到達方向檢測技術主要包括1)根據(jù)信號到達時間的多基站檢測法；2)根據(jù)信號延遲的天線陣列檢測法；3)矢量天線檢測法；4)機械掃描搜索法，等等。這些技術經(jīng)多年的開發(fā)研究已經(jīng)達到或接近實用化，基本能夠滿足多數(shù)應用場合的需求。但還存在以下幾個問題
I)這些方法中前三種方法存在技術復雜、計算量大的問題；2)這些方法的準確率還需進一步提高；3)機械掃描搜索法(包括手動掃描)一般用于對持續(xù)信號的檢測，難以及時對短時間信號檢測；并且對于其中的有些探頭型天線，更有輸出信號過于簡單的問題，無法提取其中的方向信息，不能用于自動數(shù)據(jù)處理，因而無法利用該探頭型天線實現(xiàn)自動判斷電磁波到達方向的技術。4)有些探頭型天線對偏入射的電磁波敏感，但它的輸出是關于電磁波入射方向?qū)ΨQ的，并且其輸出信號強度除了與電磁波入射方向角有關外，還與電磁波強度有關，因此它不能給出確切的電磁波入射方向角，它只能用于定性判斷是否存在偏入射電磁波，不能定量判定電磁波入射方向角。檢索結(jié)果表明，沒有發(fā)現(xiàn)針對上述問題的、用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線的文獻報道。本發(fā)明采用特別設計的組合天線，解決上述問題，滿足對電磁波到達方向自動檢測技術的需求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，該組合天線由兩組或兩組以上的天線單元組成，每一組天線單元包括一個或一個以上的金屬線天線；金屬線天線由金屬線、二極管和電阻構(gòu)成，其中二極管或電阻可以配置，也可以不配置。這樣一種組合天線的結(jié)構(gòu)，其輸出信號含有電磁波到達方向的信息，適合自動數(shù)據(jù)處理的需要，為電磁波到達方向的自動檢測提供了便利條件。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，該組合天線由兩組或兩組以上的天線單元組成，每一組天線單元包括一個或一個以上的金屬線天線。金屬線天線由金屬線、二極管和電阻構(gòu)成，金屬線暴露于電磁波照射下。金屬線有兩種，分別是不對稱金屬線和對稱金屬線。下面分別描述它們。不對稱金屬線本身是一個平面線段，該平面線段可以呈現(xiàn)為一定形狀的幾何圖形，該幾何圖形關于金屬線兩個端點的連線的中垂線不呈軸對稱。這一點是該接收天線不同于其他類似天線的主要特征之一，也正是這一差別造成它們功能的根本性差異，即天線的輸出關于接收方向角不對稱。從金屬線的兩個端點引電路進入遮擋材料內(nèi)連接，從連接點引出兩個輸出端；其中一個輸出端通過一個二極管(或不配置二極管)輸出，另一個輸出端通過一個電阻(或不配置電阻)輸出。對稱金屬線本身也是一個平面線段，該平面線段可以呈現(xiàn)為一定形狀的幾何圖形，該幾何圖形關于金屬線兩個端點的連線的中垂線呈軸對稱。從金屬線的兩端點引電路進入遮擋材料內(nèi)連接，從連接點引出兩個輸出端；其中一個輸出端通過一個二極管(或不配置二極管)輸出，另一個輸出端通過一個電阻(或不配置電阻)輸出。每一組天線單元中包括一個或一個以上的金屬線天線，其中至少有一個金屬線天線采用不對稱金屬線，也可以是所有的金屬線天線均采用不對稱金屬線。在一組天線單元中含有兩個及以上的金屬線天線情況下，對金屬線天線有下列兩個要求1)各金屬線天線的平面相互平行；2)各個金屬線的幾何形狀各不相同，或者金屬線的取向不相同。當電磁波照射到其中一個天線單元的各個金屬線上時，這個天線單元的各個金屬線天線的輸出本身或輸出的比值就含有電磁波入射方向矢量的信息，該信息反映了電磁波入射方向矢量 在金屬線天線所在平面上的投影取向。進一步，把多個天線單元排列在一起，各個天線單元彼此不平行，由此就構(gòu)成了一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線。這樣一來，電磁波入射方向矢量在各個天線單元所在平面上的投影能夠得以確定。根據(jù)這些投影取向，經(jīng)過后續(xù)的自動數(shù)據(jù)處理，就可以獲得電磁波到達方向信息，無須機械掃描或手動掃描來尋找電磁波到達方向。因此本發(fā)明所涉及的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，能夠給出含有電磁波到達方向信息的響應輸出，為后續(xù)的數(shù)據(jù)自動處理、獲得電磁波到達方向信息的技術提供了便利條件。本發(fā)明的有益效果是該組合天線的輸出含有電磁波到達方向的定量信息，其結(jié)構(gòu)簡單，可應用于電磁波到達方向自動檢測技術，能使檢測設備簡化，也無須復雜的計算處理，適應于快速檢測(特別是對瞬時信號)。可以避免有些檢測方法中的不確定性，提高檢測準確率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖I為本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的主視圖。圖2為本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的左視圖(剖視圖)。圖3為本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的右視圖(剖視圖)。圖中I.金屬線，2. 二極管，3.輸出端，4.遮擋材料，5.前端面，6.電阻，7.端點。
具體實施方式
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的把兩組或兩組以上的天線單元中的金屬線天線固定在遮擋材料上；金屬線天線由金屬線、二極管和電阻構(gòu)成，其中金屬線固定在遮擋材料前端面上接受電磁波照射，與金屬線相連接的二極管和電阻布置在遮擋材料的內(nèi)部，避免受到電磁波照射。每組天線單元中含有一個或一個以上的金屬線天線，每組天線單元中的各個金屬線(若有兩個及以上)的平面相互平行，不同組天線單元中的金屬線的平面不平行。同一組天線單元中的各個金屬線具有不同的幾何圖形，或者不同的取向。以上的結(jié)構(gòu)即組成用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線。在圖I、圖2和圖3所示的實施方案中，有兩組天線單元，每組天線單元有兩個金屬線天線。每組天線單元中的兩個金屬線I固定在遮擋材料4的前端面5上，同一組天線單元中的兩個金屬線I平行排列，不同組天線單元中的金屬線I不平行排列。其中一組天線單元的兩個金屬線I中的一個呈平面三角形(缺一邊)，另一個呈平面扇形(缺一邊)，這兩個幾何圖形關于其本身兩個端點7的連線的中垂線不呈軸對稱。從每個金屬線I的兩個端點7引電路進入遮擋材料4內(nèi)連接，從連接點引出兩個輸出端3，其中一個輸出端3通過 一個二極管2輸出，另一個輸出端3通過一個電阻6輸出。
權(quán)利要求
1.一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是該組合天線由兩組或兩組以上的天線單元組成，每一組天線單元包括一個或一個以上的金屬線天線。金屬線天線由金屬線、二極管和電阻構(gòu)成，金屬線暴露于電磁波照射下。從每個金屬線的兩端引電路進入遮擋材料內(nèi)連接，從連接點引出兩個輸出端，其中一個輸出端通過一個二極管(或不配置二極管)輸出，另一個輸出端通過一個電阻(或不配置電阻)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是每組天線單元中的各個金屬線(若有兩個及以上)的平面相互平行，不同組天線單元中的金屬線的平面不平行。同一組天線單元中的各個金屬線具有不同的幾何圖形，或者不同的取向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是每組天線單元中，至少有一個金屬線天線采用不對稱金屬線，也可以是所有的金屬線天線均采用不對稱金屬線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是其輸出信號含有電磁波到達方向的信息，適合自動數(shù)據(jù)處理的需要，無須機械掃描或手動掃描來尋找電磁波到達方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特 征是暴露于電磁波照射下金屬線的形狀可以是直線、三角形、矩形、弧線、多邊形等任意形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是金屬線的橫截面可以是各種形狀，比如金屬線可以是薄膜狀的線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，其特征是其中二極管或電阻可以配置，也可以不配置。
全文摘要
一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線屬于電磁波技術領域，其主體部分是兩組或兩組以上的天線單元的組合，每一組天線單元包括一個或一個以上的金屬線天線。金屬線天線由金屬線、二極管和電阻構(gòu)成。當電磁波照射到一個天線單元的各個金屬線上時，這個天線單元的各個金屬線天線的輸出本身或輸出的比值就含有電磁波入射方向矢量的信息，該信息反映了電磁波入射方向矢量在金屬線天線所在平面上的投影取向。進一步，把多個天線單元排列在一起，各個天線單元彼此不平行，由此就構(gòu)成了一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線。這樣一來，電磁波入射方向矢量在各個天線單元所在平面上的投影能夠得以確定。根據(jù)這些投影取向，經(jīng)過后續(xù)的自動數(shù)據(jù)處理，就可以獲得電磁波到達方向信息，無須機械掃描或手動掃描來尋找電磁波到達方向。因此本發(fā)明所涉及的一種用于電磁波到達方向自動檢測技術的組合天線，能夠給出含有電磁波到達方向信息的響應輸出，為后續(xù)的數(shù)據(jù)自動處理、獲得電磁波到達方向信息的技術提供了便利條件。
文檔編號H01Q1/52GK102780068SQ20111011795
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者張濤, 武東博, 趙嘉功, 陳潔 申請人:北京師范大學