由于接收天線位于浮標(biāo)筒中，浮標(biāo)筒在海浪和風(fēng)向的作用下，容易改變其方向和位置，甚至?xí)l(fā)生傾覆，因此，采用單一天線模式不能確保信號的可靠接收。故可利用鞭狀天線和磁感天線的復(fù)合天線來增強(qiáng)信號的可靠接收。這樣，無論哪個天線失靈(如發(fā)生鞭狀天線的折斷或者傾覆)，都可以利用另一個天線完成信號的接收。鞭狀天線為垂直極化天線，可接收垂直極化分量的磁場;磁感天線為水平極化天線，可接收水平極化分量的磁場，這樣，通過相互互補(bǔ)，兩個天線就能很好地接收來自發(fā)射天線的全向波。組合天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計為磁感應(yīng)天線布設(shè)于浮筒內(nèi)壁上，呈水平方式;鞭狀天線則布設(shè)于浮筒中央，垂直于磁感應(yīng)天線。兩天線采用同一饋電方式接收。圖2為組合天線的設(shè)計模型。

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　　為了保證兩個天線的獨立接收，鞭狀天線和磁感應(yīng)天線需要增加絕緣材料以進(jìn)行隔離，從而消除天線自帶的寄生因素，防止信號串?dāng)_。組合天線的實際布設(shè)圖如圖3所示。圖中導(dǎo)體即指鞭狀天線和磁感應(yīng)天線，兩天線之間為絕緣材料。

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　　2 信號的接收

　　組合天線接收的信號先后經(jīng)過L1、L2兩個鑒頻電感，然后經(jīng)場效應(yīng)管V1濾波輸出，以送入高頻放大電路，選頻電路如圖4所示。

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　　高頻放大接收電路是由兩個型號相同的三極管組成，從選頻網(wǎng)絡(luò)來的接收信號經(jīng)兩個三極管放大、電容濾波之后即可進(jìn)入到解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。圖5所示是其高頻放大電路。

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　　3 實驗與仿真結(jié)果分析

　　綜合系統(tǒng)實現(xiàn)后，可選擇HFSS11軟件對組合天線進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明，組合天線對無線電信號的接收能力很強(qiáng)，而且在天線旋轉(zhuǎn)或者側(cè)翻的情況下，仍能實現(xiàn)信號的可靠接收。天線在浮標(biāo)桶截面為20cm時的波瓣圖如圖6所示。由圖可知，組合天線在現(xiàn)場情況下，基本能達(dá)到系統(tǒng)要求，天線的方向性系數(shù)達(dá)到3.17，增益達(dá)到30dB。完全可滿足系統(tǒng)的要求。

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　　通過對選頻電路和高頻放大電路進(jìn)行CAD仿真可見，其發(fā)射系統(tǒng)采用2FSK調(diào)制方式，載波頻率為1.8MHz。首先，由晶體振蕩器產(chǎn)生頻率為1.8MHz的中心頻率f0，然后通過邏輯電路產(chǎn)生兩個頻率分別為f1=f0+2kHz、f2=f0-2kHz的載波，頻偏△f=4kHz。指令數(shù)據(jù)序列可通過直接作用于其中一個載波進(jìn)行調(diào)制，可以獲得2FSK信號。通過在陸上100公里及海上300公里范圍內(nèi)的組合天線接收，其信號通過選頻電路和高頻放大電路后輸出的仿真波形如圖7所示。

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　　4 結(jié)束語

　　本文給出了一種通過組合天線接收無線電信號的接收系統(tǒng)設(shè)計方法。結(jié)合組合天線的優(yōu)點，是可使天線接收系統(tǒng)工作在全天候狀態(tài)，從而避免在惡劣天氣環(huán)境下接收系統(tǒng)無法正常工作的缺陷。文中同時給出了信號的接收電路(包括選頻網(wǎng)絡(luò)及高頻放大電路等)。