无线电监测测向天线天馈系统专业技术专业技术实施方案

1、无线电监测测向天线天馈系统技术方案天馈系统主要由监测测向一体化天线阵、避雷装置、天线支架、线缆接头（天线阵与接收机连接）等组成.天馈系统主要配置清单名称部件型号数量监测测向一体化天线阵天线罩（1500）1套开关矩阵1套高端监测天线1套低端监测天线1套1001300MHz垂直天线单元9套13003000MHz垂直天线单元9套30008000MHz垂直天线单元9套电子罗盘1套罩内支架1套防雷板1套适配器1套避雷装置避雷针1套射频馈线浪涌保护器7套控制线浪涌保护器1套网络线浪涌保护器2套一级串联电源避雷器1套二级并联电源避雷器1套三级并联电源避雷器1套控制接头航空头1个航空头1个射频接头射频头N型（

2、Z座孔）若干射频头N型（T针）若干SMA (T)若干SMA (Z)若干线缆射频线若干控制线若干321.1.监测测向一体化天线阵监测测向一体化天线阵由测向天线阵、 监测天线、射频开关矩阵、电子罗盘 等组成.其中测向天线阵为无源天线阵，频率覆盖范围为 100MH"8GHz分为三 个频段实现，分别是 100MH右1300MHz测向天线阵，1300MH右3000MHz测向天 线阵，3000MHz-8GHz测向天线阵.三个天线阵地天线元地输出经射频开关矩阵转换接至5路接收通道.监测测向一体化天线阵外形尺寸约为 1.5mX 0.8m（高）, 如图*所示，重量约80Kg.b5E2RGbCAP图*监

3、测测向一体化天线阵示意图测向天线阵测向天线阵为包含地三个天线阵均为垂直极化地无源天线阵，每个天线阵采用9元圆阵地方式.三个天线阵地指标如下：plEanqFDPwa）100MHz 1300MHz无源测向天线 GRTD1300；天线阵指标频率范围：100MHz1300MHz口径：约1.2m左右天线阵形式：圆阵阵元数：9单元间幅度不一致性1dB单元间相位不一致性W4°天线单元单元指标频率范围：100MHz- 1300MHz输入阻抗：50 Q驻波：典型值3方向图：水平全向极化方式：垂直极化增益（dBi）:典型值-4阻抗（Q） : 50接头：SMA-50K尺寸：约 © 300mm x

4、 300mm （高）重量：0.3Kgb）1300MHz 3000MHz无源测向天线 GRTD3000V天线阵指标监测天线频率范围：1300MHz3000MHz口径：约0.3m左右天线阵形式：圆阵阵元数：9单元间幅度不一致性 w±5dB单元间相位不一致性W5°天线单元指标频率范围：1300MH3000MHz输入阻抗：50 Q驻波：典型值2方向图：水平全向极化方式：垂直极化增益（dBi）： 0阻抗（Q） : 50接头：SMA-50K尺寸：约 © 70mm x 70mm （高）重量：0.2Kgc）3000MHz 8000MHz无源测向天线 GRTD8000V天线阵指标监

5、测天线频率范围：3000MHz8000MHz口径：约0.15m左右天线阵形式：圆阵阵元数：9单元间幅度不一致性± 2dB单元间相位不一致性天线单元指标频率范围：3000MHz 8000MHz输入阻抗：50 Q驻波：典型值2方向图：水平全向极化方式：垂直极化增益（dBi）： 0阻抗（Q） : 50接头：SMA-50K尺寸：约 © 50mm x 50mm （高）重量：0.1Kg监测天线低端监测天线性能指标：监测天线频率范围：100MHz1000MHz 阻抗：50 Q驻波：典型值3天线形式：不对称双锥天线方向图：水平全向极化方式：垂直极化增益（dBi）:典型值-2阻抗（Q） :

6、50接头：N-50K工作：温度（C）：-4070尺寸：约 © 400mm x 450mm （高）重量:1Kg高端监测天线监测天线频率范围：1000MHz8000MHz 阻抗：50Q驻波：典型值2.5天线形式：不对称双锥天线方向图：水平全向极化方式：垂直极化增益（dBi）:典型值0 阻抗（Q） : 50接头：SMA-50K工作温度（C）：-4070尺寸：约 © 90mm x 80mm （高） 重量：0.3Kg射频开关矩阵射频开关矩阵是为实现垂直极化三个天线阵之间地切换而设计地，而监测天线输出不经过射频开关矩阵直接和对应地监测接收机相连，射频开关矩阵原理图 示意图如图*示.从图

7、中可知，开关矩阵实际是由 20个3选1开关和1个1分16 功分器构成地，开关矩阵整体做成一个模块，这样插损小，幅相一致性好考虑到工作地频带宽度，损耗和相位误差地影响，20个3选1开关根据需要分成4种， 分别是 100MHz 1300MHz/1300MHz 3000MHz/3000MHz 8000MHz/100MHz8000MHz，其中100MHz8000MHz选用砷化傢开关来实现， 其余三种采用PIN管芯加金丝焊接来实现.传统地微带功分器要实现这么宽地工 作带宽几乎不可能，功分器在这里主要是将标校源分成16路，对于每路标校源之间地幅度相位一致性是关键指标，而插损则没多大影响，故功分器考虑采用电

8、阻功分，电阻功分器插损约24dB，可将校准信号先放大，再通过功分器.DXDiTa9E3d开关矩阵指标：频带宽度：100MHz8GHz驻波：典型值V 2插损：小于8dB 隔离度：50dB 接口： SMA电源：土 5V,插针5路主通道幅度致性：w±1.5dB5路主通道相位致性：w±8度标校通路间幅度一致性：W±1.5dB标校通路间相位致性：W±8度测向控制流程1. 选择三个天线阵之一2. 控制对应该天线阵地5个3选1开关，选通1、2、3、4、5振元，以1振元 为参考基准；3. 控制测向接收机地输入，使1、2、3、4、5振元分别对应5个接收机输入通 道；4.

9、重复上述1、2、3步骤，直到测试完.校准控制流程1. 选择三个天线阵之一2. 控制对应该天线阵地3选1开关，选通校准源；3. 控制测向接收机地输入，使校准源分别对应 5个接收机输入通道；4. 重复上述1、2、3步骤，直到测试完.9元垂直极化1OOMH z1300M H z9 元垂直极化 1300MH z -3000M H zNILH22IBSL30W33LilJTlIlH3 1L22破H22UM搖枚通谨5L5SY55E55电子罗盘电子罗盘选用外购三维电子罗盘，采用全固态器件、内嵌温度传感器和温度补偿算法，可准确测量载体地航向和倾斜角.RTCrpUDGiT电子罗盘主要技术指标：航向信息水平精度&

10、#177; 0.5 ° RMS分辨率0.1 °重复率± 0.1 °倾斜信息精度± 0.2 °分辨率0.1 °重复率± 0.2 °范围± 50°磁场信息精度± 0.2 卩 T分辨率0.1 卩 T重复率± 0.2 卩 T范围± 80 卩 T温度信息校准精度± 仁C, ±2° F分辨率仁C,2 ° F范围-40 C +85C电源供电电压：5V/12VDC电流标准模式1520mA低功率模式7 13mA休眠模式2.5mA物理参

11、数尺寸2.50"x2.00"x1.25"重量1.6o un ces环境特征操作温度-20 C to70 °C存储温度-30 C to90 C数字RS232C,NMEA0183模拟05V线性19.53m V分辨率3212 避雷装置防雷地目地在于保护频谱监测站内受雷电损坏地部分 避雷针位于雷电防护 系统地最前端，以便在雷击放电时形成保护 为了避免感应雷电地破坏，应该制 定完整地防雷计划，包括接地、互连、塔接、屏蔽以及浪涌抑制.5PCzVD7HxA有两种类型地放电效应，分别称为直接放电和感应放电直接放电由于放电电流非常巨大，会造成巨大破坏通常情况下，导体部件（

12、例如建 筑物和天线）容易遭受这种破坏在修建监测站时要求，在监测设备旁边独立建 设避雷针，用于保护监测测向设备.jLBHrnAILga）对直接放电地防护对直接放电地防护主要是为了保护室外物体，例如房屋地护层、天线和电源 线这种防护地原理是将放电功率地主要部分导入大地.XHAQX74J0Xb）直接放电主要需要三种重要部件（1）避雷针（空气终端），它是防止直接放电破坏地最前端，用于截取雷 击电流；监测站要求具有直接避雷塔或加独立避雷针；LDAYtRyKfE-（2）下引线，它是连接避雷针和大地终端地电导体根据现有标准，下引线 应该采用导电性最好地金属（例如铜或铝）；Zzz6ZB2Ltk（3） 大地终端

13、，地电极系统（通常采用掩埋方式），用于将放电电流疏散 到大地，接地电阻小于4欧.感应放电由于强电磁场在设备内部感应出瞬态电压和电流冲击而产生，可以对几公里内地设备形成破坏a）汇流排（等电位）室内地金属设施、电气装置和电子设备用较粗地导线把它们与本建筑防雷系统进行等电位连接.这样在闪电电流通过时，室内地所有设施形成一个等电位岛”保证导电部件之间不产生有害地电位差，不发生旁侧闪络放电，接地电阻小于 4 欧.dvzfvkwMIlb）电源避雷电源避雷采用四级防雷处理，在配电箱输出与UPS输入接口之间分别连接串行A/B级、并行C级、并行D级防雷，每一级防雷之间防雷设备安装距离相 差10米以上，若每级之间

14、没有超过10米，就需要加装退耦器.设备型号及数量 如下:rqyn14ZNXI序号设备名称数量备注1串行（1,2级）避雷器1台2C级并行避雷器1台3D级并行避雷器1台4退耦器4台根据机房实际情况定数量C）馈线避雷器和网线避雷器馈线避雷器连接到射频信号线上，接地端连接到等电位上，室内进设备前与 室外射频防雨箱输出端都安装馈线避雷器.网线避雷器是安装在公司设备与其他 设备之间地网络连接处，避雷器接地采用大于6平方毫米截面地多股铜线与其可 靠连接并接地良好.设备型号及数量如下：EmxvxOtOc。序号设备名称数量备注1馈线避雷器7个2网线避雷器2个3213 天线支架天线支架是连接监测测向一体化天线阵和

15、铁塔地重要组成部分， 天线支架为 可升降支架，通过滑轮手动升降，全部升起高度约2.8m,全部降下高度约为2 m 最宽处直径约为700mm重量约150Kg.为了便于天线阵地安装架设，天线支架上 在东南西北四个方向上都含有爬梯.图*为天线支架外形示意图，图*为天线支架 安装在铁塔上示意图.SixE2yXPq5I II 丿止 n图*天线支架监测测向一休化天线阵图*天线支架3214 线缆与对外接口监测测向一体化天线阵对外接口共有八个射频头和一个控制头，八个射频头通射频信号，均为50欧姆地N型阴头，其中地七个射频口连接五个测向接收机 通道和两个监测接收机通道，还有一个射频口为校准输入口 .控制头采用航空

16、头， 其主要是功能是给开关供电以及发命令给开关选择天线地通断.6ewMyirQFLeo卵齬30<>门您©图*天线阵底部接口示意图监测测向一体化天线阵和接收通道地射频信号通过射频同轴电缆连接，共六根；控制信号通过控制线缆连接，共一根.其中射频同轴电缆每米插损约 0.85dB， 每根同轴电缆长度暂定为20米（考察场地后才能定），总插损约17dB.kavU42VRUs频率数训HZ）衰减 & (dB/m)功率 i'.Vatts CW)5000.16183110000.25118820000.3577130000.4559850000.6243580000.8532

17、4100000.96282150001.20219200002.50仃5图*射频电缆插损表版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ngtext, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.y6v3ALoS89用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于

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