專利名稱：一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，尤其涉及一種應(yīng)用于分米波 波段的地面數(shù)字電視發(fā)射天線。
背景技術(shù)：
2006年8月，我國發(fā)布了GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、 信道編碼和調(diào)制》國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)著我國已全面啟動地面數(shù)字電視廣播的進程。 隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，地面數(shù)字電視的推進速度也不斷加快。在2008年北 京奧運會前，全國已有北京、天津、深圳等多個城市開播了標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清 晰度地面數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)，為觀眾提供了精彩的高清晰度奧運賽事轉(zhuǎn)播。2009 年2月，國家廣電總局廣播電視規(guī)劃院院長姜文波在2009廣電新年發(fā)展論壇上表 示，今年將在37個城市(包括所有省會城市)完成國標(biāo)地面數(shù)字電視覆蓋，并 將在3年內(nèi)實現(xiàn)全國覆蓋。
隨著地面數(shù)字電視的發(fā)展，我國地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)呈現(xiàn)出一個顯著的特 點使用寬頻帶天線和多功器，即讓不同頻道的多部發(fā)射機通過多功器和同一 副寬頻帶天線同時互不干擾地發(fā)送各自節(jié)目。因此，寬頻帶發(fā)射天線作為地面 數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞將對整個地面數(shù)字電視廣播系 統(tǒng)的性能產(chǎn)生很大影響。目前，用于我國地面數(shù)字電視系統(tǒng)的發(fā)射天線有四偶 極子天線、縫隙天線、蝙蝠翼天線等，這些天線的加工和調(diào)試都比較復(fù)雜，因 此成本較高。
因平板天線具有體積小、重量輕、低剖面、低成本和易共形等優(yōu)點，已得 到廣泛應(yīng)用。然而，在許多應(yīng)用中最主要的障礙是平板天線的有限帶寬，典型 的平板天線駐波比小于1.1的帶寬只有百分之零點幾量級。由于這個原因，平 板天線未能在廣播電視發(fā)射系統(tǒng)中得到應(yīng)用。所以必須提高平板天線的阻抗帶 寬，才能滿足地面數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)的要求。
有鑒于此，確有必要提出一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線裝置，已降低地 面數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)的成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對以上問題的提出，研制了一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，尤 其是指應(yīng)用于分米波波段的地面數(shù)字電視發(fā)射天線。本發(fā)明采用的技術(shù)原理為
采用疊層矩形平板天線結(jié)構(gòu)形式以提高平板天線的阻抗帶寬。為了提高疊 層矩形平板天線工作頻帶輸入阻抗的平整度，饋電點選擇在下層矩形平板邊緣 的中點。通常饋電點離矩形平板的邊緣越近輸入電阻越大，因此在饋電點另一 側(cè)添加一個小矩形板以降低輸入阻抗，最終下層板為"T"形結(jié)構(gòu)形式。同時， 改變"T"形板的下半部分(即小矩形板)的尺寸，可用于天線加工完畢后的調(diào)
試，使得在工作頻帶內(nèi)地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電阻在50±5歐姆范圍內(nèi)
變化，取得良好的匹配效果。為了減少和補償由饋電探針引入的輸入電感，提
出了一個帶盤圓筒形匹配器。該匹配器的原理為 一方面相當(dāng)于饋電同軸線的 外導(dǎo)體延伸了一段，減少了裸露饋電探針的長度；另一方面，圓筒形匹配器的
上表面與下層板的下表面形成一個電容，可補償由饋電探針引入的輸入電感，
從而在工作頻帶內(nèi)地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電抗在土5歐姆范圍內(nèi)變化，取 得良好的匹配效果。為了固定上層板、下層板和地層板，在平板中心線左右采 用塑料螺絲固定且在中心處采用導(dǎo)電螺絲固定。
實采用的技術(shù)指標(biāo)如下
頻率范圍470-960 MHz
工作帶寬》60MHz 極化方式水平
VSWR: 《1.1:1 輸入功率《1Kw 天線增益》9dBi
半功率波束寬度水平面55° ，垂直面65°
饋電方式N型連接器。
本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下 一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于包括疊層平板天線、輸入 匹配器、饋電探針、輸入連接器和固定螺絲；所述疊層平板天線的結(jié)構(gòu)至上而 下依次為上層板、下層板和地層板；所述輸入匹配器固定在地層板上，且套在 饋電探針外面；所述饋電探針一端同固定在地層板上輸入連接器的內(nèi)導(dǎo)體相連 接，另一端連接在下層板上；所述上層板、下層板和地層板通過固定螺絲進行 固定。
4所述下層板為"T"形板；通過調(diào)整所述"T"形板的下半部分的小矩形板 的長度，以改變輸入電阻，使得在工作頻帶內(nèi)所述地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸
入電阻在50士5歐姆范圍內(nèi)變化。
所述饋電探針設(shè)置在"T"型板的兩個矩形連接中心處，為下層板進行饋電； 所述上層板通過下層板耦合饋電。
所述上層板、下層板和地層板通過固定螺絲固定在一起，其中平板中心線 左右采用塑料螺絲，中心處采用導(dǎo)電螺絲。
所述上層板、下層板和地層板之間通過在固定螺絲處設(shè)置的軸套，以保持 上層板、下層板和地層板之間的間隙。
所述輸入匹配器的內(nèi)壁與饋電探針的外壁形成50歐姆的同軸線；所述輸入 匹配器的上表面與下層板的下表面形成一個電容，用于補償由裸露饋電探針引 入的輸入電感，使在工作頻帶內(nèi)所述地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電抗在土5歐 姆范圍內(nèi)變化。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的地面數(shù)字電視發(fā)射天線，通過提高 平板天線的阻抗帶寬，從而滿足地面數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)中的使用要求，并 且該天線具有成本較低、體積小、頻帶寬和增益高的特點。


圖1是本發(fā)明地面數(shù)字電視發(fā)射天線的結(jié)構(gòu)視圖； 圖2是帶盤圓筒匹配器的結(jié)構(gòu)視圖； 圖3是本發(fā)明地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入阻抗圖； 圖4是本發(fā)明地面數(shù)字電視發(fā)射天線的電壓駐波比圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線包括疊層平板天線1、輸入 匹配器2、饋電探針3、輸入連接器4和固定螺絲5。疊層平板天線l包括上層 板ll、下層板12和地層板13，其中上層板ll、下層板12和地層板13通過固 定螺絲5固定在一起，其中平板中心線左右固定點采用塑料螺絲51進行固定， 以防止金屬螺絲在此處影響天線性能，中心處采用金屬螺絲52進行固定，因中 心處的電壓為零，所以采用金屬螺絲進行固定， 一方面可以增加天線的機械強 度， 一方面可以減少交叉極化，另外，在上層板ll、下層板12和地層板13之 間通過在固定螺絲處設(shè)置的軸套53,以保持上層板、下層板和地層板之間的間 隙。下層板12為"T"形板；所述"T"形板的下半部分(即小矩形板)的長度用于調(diào)節(jié)輸入電阻，使得在工作頻帶內(nèi)所述地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電阻
在50士5歐姆范圍內(nèi)變化，取得良好的匹配效果。上層板11通過下層板12耦 合饋電；下層板12通過饋電探針3饋電，饋電位置在"T"型板的兩個矩形連 接中心121處。輸入匹配器2是一個帶盤圓筒(如圖2所示)，其內(nèi)壁21與饋 電探針外壁31形成阻抗為50歐姆的同軸線，相當(dāng)于饋電位置的提高和裸露饋 電探針的縮短，減少了由饋電探針引入的輸入電感；其上表面22與下層板12 的下表面123形成一個電容，補償了由饋電探針引入的輸入電感，這樣在工作 頻帶內(nèi)輸入端口的電抗在士5歐姆范圍內(nèi)變化(如圖3所示)，取得良好的匹配 效果。饋電探針3—端接輸入連接器4 (本實施例輸入連接器采用N型連接器， 當(dāng)輸入功率增加時，可采用L29連接器或其他大功率輸入連接器)的內(nèi)導(dǎo)體41， 另一端接下層板12。
如圖3所示本實施例列舉工作頻帶為760-820MHz (工作頻帶6)進行說明， 輸入端口的阻抗變化幅度較小，近似水平，且調(diào)整小矩形板122的長度1221， 可使得輸入端口的電阻在50士5歐姆范圍內(nèi)變化(如圖3所示)。另外，參閱圖 4，本發(fā)明新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線的電壓駐波比(Voltage Stanging Wave Ratio, VSWR)在工作頻帶760-820MHz之間均小于1. 1，說明本發(fā)明新型地面數(shù)字 電視發(fā)射天線的輸入端口匹配良好。
本發(fā)明新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，由于采用了所提出的輸入匹配器、"T" 型下層板和疊層平板配置，使得天線工作頻帶寬、輸入電壓駐波比小、加工簡 單、成本低，非常適合于分米波波段的地面數(shù)字電視發(fā)射天線的應(yīng)用。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于包括疊層平板天線、輸入匹配器、饋電探針、輸入連接器和固定螺絲；所述疊層平板天線的結(jié)構(gòu)至上而下依次為上層板、下層板和地層板；所述輸入匹配器固定在地層板上，且套在饋電探針外面；所述饋電探針一端同固定在地層板上輸入連接器的內(nèi)導(dǎo)體相連接，另一端連接在下層板上；所述上層板、下層板和地層板通過固定螺絲進行固定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于所 述下層板為"T"形板；通過調(diào)整所述"T"形板的下半部分的小矩形板的長度， 以改變輸入電阻，使得在工作頻帶內(nèi)所述地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電阻在 50士5歐姆范圍內(nèi)變化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在 于所述饋電探針設(shè)置在"T"型板的兩個矩形連接中心處，為下層板進行饋電； 所述上層板通過下層板耦合饋電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于所 述上層板、下層板和地層板通過固定螺絲固定在一起，其中平板中心線左右采 用塑料螺絲，中心處采用導(dǎo)電螺絲。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在 于所述上層板、下層板和地層板之間通過在固定螺絲處設(shè)置的軸套，以保持上 層板、下層板和地層板之間的間隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于所 述輸入匹配器的內(nèi)壁與饋電探針的外壁形成50歐姆的同軸線；所述輸入匹配器 的上表面與下層板的下表面形成一個電容，用于補償由裸露饋電探針引入的輸 入電感，使在工作頻帶內(nèi)所述地面數(shù)字電視發(fā)射天線的輸入電抗在士5歐姆范圍 內(nèi)變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型地面數(shù)字電視發(fā)射天線，其特征在于包括疊層平板天線、輸入匹配器、饋電探針、輸入連接器和固定螺絲；所述疊層平板天線的結(jié)構(gòu)至上而下依次為上層板、下層板和地層板；所述輸入匹配器固定在地層板上，且套在饋電探針外面；所述饋電探針一端同固定在地層板上輸入連接器的內(nèi)導(dǎo)體相連接，另一端連接在下層板上；所述上層板、下層板和地層板通過固定螺絲進行固定。該天線具有工作頻帶寬、輸入電壓駐波比小、加工簡單、成本低等特點，非常適合于分米波波段的地面數(shù)字電視發(fā)射天線的應(yīng)用。
文檔編號H01Q13/08GK101557038SQ200910011590
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者房少軍, 王鐘葆 申請人:大連海事大學(xué)