PLATH短波测向天线介绍
最近，《中国无线电》杂志上连续登载了国家无线电监测中心人士介绍德国康斯坦茨（Konstanz）监测站情况的文章，其中反复提到PLATH（普拉特）公司的名字，并介绍了德国全国无线电管理机构使用我公司设备的情况。为了让大家更多地了解我公司的产品为何受到德国全国无线电管理机构的青睐，我们特意撰写了这篇文章，向大家简单介绍我公司的短波测向天线。
1U6 天线阵
康斯坦茨监测站很久以来一直使用PLATH公司生产的HF频段的测向系统和与之配套的HF测向天线系统。这里我们首先简单介绍康斯坦茨监测站所使用的PLATHU6 短波测向天线系统。
U6不是一根天线，而是一个天线阵。它是用于固定型的短波测向站的。它由两个单独的但共中心的环形天线阵列组成，分别叫基地1（Base1）和基地2(Base2)。这2个基地可以设置在离测向中心一定距离的地方。外面这个环形天线系统叫做基地1，它共有16根固定的竖直天线杆，分布于一个半径为20米的大圆圈上，每根高度为15米。里面的环形天线系统叫做基地2，它共有8根固定的竖直天线杆，分布于一个半径为5米的大圆圈上，每根高度为7米。基地1的适用频率范围为1MHz～8MHz: 基地2的适用频率范围为8MHz～30MHz。在这两个圆环的中心，安装有匹配单元，其中包括有用于确定灵敏度的求和网络（请参看图1）。
图1U6 结构说明图
所谓固定，是指天线本身直立，不再需要任何支撑杆或拉索。由于此天线通常暴露于开阔的野外，在每根天线的下部，都有着良好的接地装置。此外，每根天线的下部都连接有铁素体化的专用电缆，其外部包裹有聚乙烯套管。这些电缆埋在地下，连接到基地中心的配套设备中。单根天线的电压信号在这里汇聚后，被送往测向设备。由于2个天线阵列的根数都是双数，单根天线都是一一隔环相对称的，考虑到地下的部分，这些单极天线被称为U形艾得考克（Adcock）天线。U形也是相对于H形偶极天线说的。
这套天线系统的频率范围可以向下扩展到10kHz。这只需在圆环的中心安装一根VLF的天线（适用范围:10kHz～1MHz）。另外，PLATH公司为用户提供一套天线测试设备，作为选件供应。该测试设备包括有一台测试信号发生器。
这个天线系统的测向误差为≤±1°（对整个频率范围而言）。在（S+N）/N=6dB，测量带宽为500Hz 时，基地1的平均灵敏度为0.1μV/m;基地2的平均灵敏度为好于0.2mV/m。
PLATHU6 短波测向天线系统并不是只能用于PLATH公司自己的测向设备，它也可以用于其他公司的测向设备。通常，该天线用于3通道的带有Watson-Watt测向方法的测向接收机。目前，世界上已经有20多个国家在使用这款天线，总数有几百套。PLATHU6 的实物照片请见图2。
图2PLATH U6 的实物
2AAU7480 天线阵
除了U6外，PLATH公司还生产一种可搬移式的短波天线阵AAU7480。这是一种有源的U型艾得考克（Adcock）天线阵。它适用于1MHz～30MHz的频率范围，被用作确定这一频率范围内的电磁波入射方向的测向系统感应器。这一天线系统可以是固定式的，也可以是可搬移式的，能在短时间内在野外某地架设起来。PLATH公司提供专用的天线测量测试设备（带小型发射机），能够迅速检查天线架设得是否正确，并能检查出天线系统工作是否正常。
AAU7480是配合使用于基于沃特森—瓦特(Watson-Watt)测向原理的测向仪的。具体来说，它是由8个Adcock天线单元组成，即由8副单独的天线所组成的阵列。这个阵列是圆形的，每个单元之间相隔45°。至于圆的直径，则有2种。一种是10米，另一种是40米。10米直径的，可以用于1MHz～30MHz 的频率范围;而40米直径的，只用于较低的1MHz～7
MHz的频率范围。实际上，40米直径的一般不单独使用。当它被使用时，几乎总是用于一个有16个天线单元的阵列，即有2个同心的圆形阵列，一个是里面的10米直径阵列，另一个是外面的40米直径的阵列。2个阵列都是由8个天线单元组成。此时，外面的大圆用于测量1MHz～7MHz 的信号方向，而里面的小圆用于测量7MHz～30MHz 的信号方向。这种双层圆的天线系统的测向精度更高，可达到1°RMS。单层的10米直径的天线系统，其测向精度为2°RMS（主要原因在于1MHz～7MHz 频段的测向精度下降）。
系统配备有AC/DC转换器，虽然单独的天线单元及其部件使用15V和24V的直流电，但整个天线系统则使用220V交流供电。整个系统能在-40℃至+55℃的温度环境下正常工作。
图310 米直径的单圆阵列的AAU7480
图3是10米直径的单圆阵列的AAU7480的照片。表1是关于AAU7480的天线系统的测向灵敏度说明，其坐标的横轴是0～30MHz 的频谱，纵轴是满足1°RMS测向精度所要求的信号场强。附加的条件要求是：信噪比=0dB，信号带宽至少1Hz。表中的两条曲线中，短的是40米大圆阵列的场强要求，长的是10米小圆阵列的场强要求。由此表可看出，在13MHz～23MHz 这一段，信号场强只要略大于0.001μV/m，AAU7480天线系统便能提供测向系统测到1°RMS的精度所需的信号信息。
表1关于AAU7480的天线系统的测向灵敏度说明
3FAA321 便携式天线
除了以上天线阵以外，PLATH公司还提供一种“迷你”型的短波测向天线。据我们所了解，中国国内目前有许多监测车，车内安装的设备常具有监测、测量短波信号的能力，但这些监测车却没有配备短波频段的天线，原因大概是一般公司乃至一些世界著名公司所生产的短波天线，都太大太重，极不方便使用。
PLATH公司生产的FAA321，特别适合装在无线电监测车上使用。它是一种有源的铁氧体天线，是用于Watson-Watt测向技术的天线，实用频率范围为500kHz～30MHz。其外形如图4所示。它适合用于所有空间有限而又希望天线能被伪装起来的地方。
FAA321内部有一种特别研制的铁氧体材料，同时使用优化的环状屏蔽，使得这款天线在整个频率范围都能提供很精确的测量结果。如果用户需要的话，FAA321的频率范围可以向下扩展到100kHz。由于采用有源部件，它的灵敏度非常高。为了能够使用蓄电池给这副天线供电，它的耗电量被设计得到了最低点。FAA321的测向精确度是2°RMS。它所使用的电源是24VDC/250 mA。它的外部尺寸为:高40毫米，长420毫米，宽420毫米（不包括竖立的全向天线）。重量约为10公斤。使用环境温度为40℃～+55℃;储存环境温度为40℃～+75℃。从图4照片上，我们可以看到，该天线有一个底座和一根鞭状天线。底座内隐藏着一副交叉环（crossedloop）天线，而鞭状的竖立天线是一根全向天线。这根全向天线是一根单极天线，必要时，它可以被省去。
图4FAA321 天线
FAA321的灵敏度如表2所示。表中坐标的横轴为频率（单位为MHz），纵轴为电场强度（单位为μV/m）。该表中的曲线是使用500Hz 的带宽进行测量所得出的。从表中可以看出，灵敏度最高处为15MHz～30MHz那一段，但是从大约2MHz 开始，灵敏度就非常高。
表2FAA321 灵敏度曲线图
4结束语
德国康斯坦茨监测站是德国全国无线电管理机构的直属下级单位，它们长期使用德国PLATH公司的产品，证明了PLATH公司的产品是具有高技术性能与高可靠性的。从1954年注册成立以来，PLATH公司已经走过了50多年的历程。在这半个多世纪的岁月里，PLATH公司一直坚持进行无线电监测与测向技术的研究和产品的开发，它始终是一家高度专业化的公司。现在，PLATH公司的产品在60多个国家里被使用着。几乎100%的北约组织国家都使用PLATH公司的产品，联合国的一些项目也使用PLATH公司的产品。PLATH公司目前已经开发出7通道的高性能HF/VHF/UHF无线电测向接收机，价格极具竞争力，与其他一些公司的3通道系统相比，性能更优越而价格更优惠。PLATH公司将无条件地向中国的用户开放自己产品的控制与联网接口，并免费对这些用户的软件开发工作提供全方位的支持和协助。2003年8月，PLATH公司与中国深圳市航天星实业有限公司签署了正式协议，由航天星公司独家代理它在中国市场的产品推广和销售。我们衷心欢迎中国的用户使用PLATH公司的产品。
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