專(zhuān)利名稱(chēng)：Uhf圓極化四偶極板天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)發(fā)射天線，特別是有關(guān)于一種UHF(UltraHigh Frequency-超高 頻)圓極化四偶極板天線。
背景技術(shù)：
UHF發(fā)射天線有水平極化天線和垂直極化天線。所謂水平極化方式是指極化波的 電場(chǎng)矢量與地面平行，而垂直極化方式則指電場(chǎng)矢量與地面垂直。目前，傳統(tǒng)的UHF發(fā)射天線都為水平極化的方式，其天線振子呈如圖1所示的水布 置方式。此種天線振子采用同軸式的饋電方式，處于上方的兩個(gè)振子110構(gòu)成一個(gè)偶極子 100，處于下面的兩個(gè)振子110構(gòu)成另一個(gè)偶極子100，整個(gè)天線的特性阻抗與振子110的 外導(dǎo)體直徑a和內(nèi)導(dǎo)體直徑b、長(zhǎng)度L直接相關(guān)。調(diào)整振子110的長(zhǎng)度L和內(nèi)外導(dǎo)體各段 的相位和阻抗，就能發(fā)射出470 860MHz全頻段范圍內(nèi)的分米波信號(hào)。但隨著數(shù)字電視 廣播、移動(dòng)多媒體廣播等技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶(hù)對(duì)于移動(dòng)接收性能的要求越來(lái)越高，現(xiàn)有的 UHF水平極化和垂直極化發(fā)射天線不能滿(mǎn)足當(dāng)前的使用需求，具體表現(xiàn)在一、通常要求接收天線的極化方式需與發(fā)射天線發(fā)射的來(lái)波極化方式匹配，才能 達(dá)到清晰的接收效果，傳統(tǒng)用戶(hù)接收天線為水平極化，而車(chē)載和移動(dòng)接收大多為垂直接收， 無(wú)論是現(xiàn)有的UHF水平極化發(fā)射天線，還是UHF垂直極化發(fā)射天線都無(wú)法做到兼顧水平與 垂直接收，不能同時(shí)滿(mǎn)足傳統(tǒng)用戶(hù)接收天線與車(chē)載及移動(dòng)多媒體廣播的移動(dòng)接收要求。二、現(xiàn)有的UHF水平與垂直極化天線，在潮濕、多水、多樹(shù)林等環(huán)境條件下，由于極 化偏轉(zhuǎn)的原因，發(fā)射天線的近地接收效果不理想，現(xiàn)有極化天線的抗多徑傳播能力較低。因此提供一種圓極化、寬頻段、高增益而具有移動(dòng)接收、低功耗特性的發(fā)射天線是 目前急待解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種頻段寬、高增益的UHF圓極化四偶極板 天線，能滿(mǎn)足固定及車(chē)載、移動(dòng)多媒體等廣播電視信號(hào)發(fā)射的移動(dòng)接收、低功耗要求。本實(shí)用新型提供的一種UHF圓極化四偶極板天線，包括導(dǎo)體，在所述導(dǎo)體的一側(cè) 設(shè)有兩組圓極化偶極子，所述每組圓極化偶極子由呈十字交叉狀對(duì)稱(chēng)布置的兩對(duì)單偶極子 構(gòu)成，每一對(duì)所述單偶極子由沿對(duì)角線方向?qū)ΨQ(chēng)布置的兩個(gè)振子構(gòu)成，且在同一組圓極化 偶極子中的各單偶極子之間具有饋電相位差。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，所述各單偶極子之間的饋電相位差 為80度 100度。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，所述各單偶極子之間的饋電相位差 為90度。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，所述振子分別通過(guò)豎直設(shè)置在所述 導(dǎo)體上的支撐桿與所述導(dǎo)體相連接，所述振子與所述導(dǎo)體之間的距離相等。[0012]如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，每一對(duì)所述單偶極子的兩個(gè)振子對(duì) 應(yīng)的兩支撐桿中分別同軸設(shè)有內(nèi)導(dǎo)體和開(kāi)路線，所述內(nèi)導(dǎo)體與所述開(kāi)路線通過(guò)設(shè)置在所述 單偶極子的兩個(gè)振子之間的跳接線相連接。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，在所述導(dǎo)體相反于所述單偶極子的 一側(cè)設(shè)有反射板，所述反射板的反射面含蓋四對(duì)單偶極子在反射板上的的投影面積。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，所述兩組圓極化偶極子沿所述導(dǎo)體 的中心線對(duì)稱(chēng)分布，兩組圓極化偶極子之間具有預(yù)定的距離。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，在全部振子的外部罩設(shè)一個(gè)由絕緣 材料制成的外罩體，所述外罩體設(shè)有連接邊緣，連接邊緣與反射板的反射面的周邊部相對(duì)接。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，所述絕緣材料為玻璃鋼或工程塑料。如上所述的UHF圓極化四偶極板天線，其中，在所述導(dǎo)體相反于所述單偶極子的 一側(cè)設(shè)有輸出接頭。根據(jù)上述方案，本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的效果是顯著的一、本實(shí)用新型提供的UHF圓極化四偶極板天線，可以實(shí)現(xiàn)在分米波全頻段即 470MHz 860MHz，輸入駐波比< 1. 1，增強(qiáng)了車(chē)載和移動(dòng)多媒體等廣播電視用戶(hù)的移動(dòng)接 收效果，使得載、移動(dòng)多媒體廣播的接收覆蓋效果顯著增強(qiáng)，為地面數(shù)字電視特別是車(chē)載、 移動(dòng)多媒體的廣播提供了可靠的保證。二、本實(shí)用新型的UHF圓極化四偶極板天線，包括四對(duì)單偶極子，增益值可達(dá)到 IldB的高增益，方向性變強(qiáng)、接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)高，大大節(jié)省了輸入功率，在多路徑傳播情況 下，天線的近地接收效果具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖1為現(xiàn)有的UHF水平極化天線的振子布置示意圖。圖2為本實(shí)用新型UHF圓極化四偶極板天線的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的側(cè)視圖。圖4為本實(shí)用新型UHF圓極化四偶極板天線設(shè)有外罩體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖2、3，分別為本實(shí)用新型UHF圓極化四偶極板天線的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意 圖和圖2的側(cè)視圖。如圖2、3所示，本實(shí)用新型提供的UHF圓極化四偶極板天線包括方形 的導(dǎo)體9，導(dǎo)體9為鋁合金矩形管，在所述導(dǎo)體9的一側(cè)設(shè)有兩組圓極化偶極子1，每組圓極 化偶極子1由呈十字交叉狀對(duì)稱(chēng)布置的兩對(duì)單偶極子11構(gòu)成，兩組圓極化偶極子1共設(shè)有 四對(duì)單偶極子11。每一對(duì)所述單偶極子11由沿對(duì)角線方向?qū)ΨQ(chēng)布置的兩個(gè)振子111構(gòu)成， 且在同一組圓極化偶極子1中的各單偶極子U之間具有饋電相位差。所述各單偶極子11 之間的饋電相位差為80度 100度。最佳的饋電相位差為90度。根據(jù)此方案，本實(shí)用新 型的UHF圓極化四偶極板天線能發(fā)射圓極化波，可滿(mǎn)足各種接收方式，接收效果好。另外， 本實(shí)用新型也不限于四對(duì)單偶極子形成兩組圓極化偶極子的結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)實(shí)際需要， 設(shè)置六對(duì)、八對(duì)或更多的偶數(shù)對(duì)單偶極子，以形成三組、四組或更多組圓極化偶極子，只要能夠發(fā)射圓極化波，滿(mǎn)足各種接收方式即可。進(jìn)一步的，各振子111分別通過(guò)豎直設(shè)置在導(dǎo)體9上的支撐桿4與導(dǎo)體9相連接， 每一個(gè)振子111對(duì)應(yīng)一個(gè)支撐桿4。在支撐桿4與導(dǎo)體9的連接處設(shè)有連接固定座8，以增 加支撐桿4與導(dǎo)體9連接的牢固性。其中八個(gè)支撐桿4為精拉黃銅管，也作為同軸式傳輸 線，各振子111與導(dǎo)體9之間的距離相等，且以導(dǎo)體中心對(duì)稱(chēng)分布，有利于保證兩組圓極化 偶極子的輸出信號(hào)相位相同。進(jìn)一步的，每一對(duì)單偶極子11的兩個(gè)振子11對(duì)應(yīng)的支撐桿4中分別同軸設(shè)有內(nèi) 導(dǎo)體6和開(kāi)路線7，使得所述各支撐桿4與導(dǎo)體9為同軸式傳輸；所述內(nèi)導(dǎo)體6與所述開(kāi)路 線7通過(guò)設(shè)置在所述單偶極子11的兩個(gè)振子111之間的跳接線5相連接。其中，振子111 為矩形黃銅板，振子的邊長(zhǎng)為120mm，保證了振子特性阻抗在不同頻率時(shí)變換平穩(wěn)，使天線 具有較寬頻帶。跳接片5為長(zhǎng)寬高尺寸為40mmX60mmXlmm的矩形銅板，內(nèi)導(dǎo)體6為直徑為 3mm的黃銅棒，開(kāi)路線6為直徑2. 5mm黃銅棒。內(nèi)導(dǎo)體6，支撐桿4，跳接片5的材質(zhì)均為黃 銅，提高了機(jī)械強(qiáng)度，結(jié)實(shí)耐用，抗老化腐蝕，傳輸損耗小。在實(shí)際工作中，調(diào)整各矩形振子 111的邊長(zhǎng)以及跳接片5形狀，內(nèi)導(dǎo)體6阻抗、開(kāi)路線7的長(zhǎng)度，使其在470 860MHz的頻段 內(nèi)向輸入阻抗50歐姆靠攏，最終實(shí)現(xiàn)了該天線的駐波比< 1. 1，此為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。進(jìn)一步的，在所述導(dǎo)體9相反于所述單偶極子11的一側(cè)設(shè)有反射板2，所述反射 板2的反射面含蓋四對(duì)單偶極子11在反射板上的投影面積。這樣，既能提高增益值，又強(qiáng) 化整個(gè)天線的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。進(jìn)一步的，所述兩組圓極化偶極子1沿所述導(dǎo)體9的中心線對(duì)稱(chēng)分布，兩組圓極化 偶極子1之間具有預(yù)定的距離。最佳預(yù)定的距離為400mm，以保證天線具有優(yōu)異的垂直面場(chǎng) 形。進(jìn)一步的，如圖4所示，在全部振子111的外部罩設(shè)一個(gè)由絕緣材料制成的外罩 體14，以對(duì)天線的內(nèi)部構(gòu)件密封保護(hù)，有效防護(hù)雨雪冰霜對(duì)內(nèi)部構(gòu)件的影響，實(shí)現(xiàn)全天候工 作，能延長(zhǎng)使用壽命。外罩體14材料為玻璃鋼或工程塑料，工程塑料可采用多種，例如為聚 氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)或聚四氟乙烯(PTFE) 等。當(dāng)然，其它絕緣材料也可以采用。所述外罩體14設(shè)有連接邊緣，連接邊緣與反射板的 反射面的周邊部相對(duì)接。即外罩體14和反射板2設(shè)有相對(duì)應(yīng)的均勻分布的連接孔12，二者 由緊固元件穿過(guò)各連接孔12固定連接在一起。反射板2背面設(shè)有安裝板10，外罩體14設(shè) 有對(duì)應(yīng)的安裝孔13，固定元件穿過(guò)安裝孔13就可將整片天線固定在預(yù)定場(chǎng)所，天線安裝簡(jiǎn) 便。進(jìn)一步的，在所述導(dǎo)體9相反于所述單偶極子11的一側(cè)設(shè)有輸出接頭3，用于對(duì)各 組圓極化偶極子1饋電。本實(shí)用新型提供的UHF垂直極化四偶極板的技術(shù)參數(shù)是頻率范圍(Frequency range) 470MHz 860MHz極化方式(Polarization)圓極化(Circular)輸入端口 (Input)L29F 駐波比(VSWI )(1. 1 天線增益(Gain) IldB 輸入阻抗(Impedance) 50 Ω[0039]最大輸入功率(Max. power)重量(Weight)
Ikff 12kgM^MjI (Max. wind velocity) 225km/h外形尺寸(Heright/width/depth) 1060mmX 480mmX 210mm本實(shí)用新型提供的UHF圓極化四偶極板天線，具有圓極化、頻段寬、高增益的特 性，能在470 860MHz分米波范圍內(nèi)應(yīng)用，滿(mǎn)足固定、移動(dòng)多媒體等廣播電視信號(hào)移動(dòng)接收 要求。并且，增強(qiáng)了車(chē)載和移動(dòng)多媒體等廣播電視用戶(hù)的移動(dòng)接收效果，可達(dá)到IldB的高 增益，方向性變強(qiáng)、接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)高，大大節(jié)省了輸入功率，天線的近地接收和覆蓋效果 優(yōu)異。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，當(dāng)然不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施 的范圍，凡依本實(shí)用新型的內(nèi)容所作的等同變化與修飾，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述UHF圓極化四偶極板天線包括導(dǎo) 體，在所述導(dǎo)體的一側(cè)設(shè)有兩組圓極化偶極子，所述每組圓極化偶極子由呈十字交叉狀對(duì) 稱(chēng)布置的兩對(duì)單偶極子構(gòu)成，每一對(duì)所述單偶極子由沿對(duì)角線方向?qū)ΨQ(chēng)布置的兩個(gè)振子構(gòu) 成，且在同一組圓極化偶極子中的各單偶極子之間具有饋電相位差。
2.如權(quán)利要求1所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述各單偶極子之間的 饋電相位差為80度 100度。
3.如權(quán)利要求2所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述各單偶極子之間的 饋電相位差為90度。
4.如權(quán)利要求1所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述振子分別通過(guò)豎直 設(shè)置在所述導(dǎo)體上的支撐桿與所述導(dǎo)體相連接，所述振子與所述導(dǎo)體之間的距離相等。
5.如權(quán)利要求4所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，每一對(duì)所述單偶極子的 兩個(gè)振子對(duì)應(yīng)的兩支撐桿中分別同軸設(shè)有內(nèi)導(dǎo)體和開(kāi)路線，所述內(nèi)導(dǎo)體與所述開(kāi)路線通過(guò) 設(shè)置在所述單偶極子的兩個(gè)振子之間的跳接線相連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，在所述導(dǎo) 體相反于所述單偶極子的一側(cè)設(shè)有反射板，所述反射板的反射面含蓋四對(duì)單偶極子在反射 板上的的投影面積。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述兩組 圓極化偶極子沿所述導(dǎo)體的中心線對(duì)稱(chēng)分布，兩組圓極化偶極子之間具有預(yù)定的距離。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，在全部振 子的外部罩設(shè)一個(gè)由絕緣材料制成的外罩體，所述外罩體設(shè)有連接邊緣，連接邊緣與反射 板的反射面的周邊部相對(duì)接。
9.如權(quán)利要求8所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，所述絕緣材料為玻璃鋼 或工程塑料。
10.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的UHF圓極化四偶極板天線，其特征在于，在所述 導(dǎo)體相反于所述單偶極子的一側(cè)設(shè)有輸出接頭。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種UHF圓極化四偶極板天線，包括導(dǎo)體，在所述導(dǎo)體的一側(cè)設(shè)有兩組圓極化偶極子，所述每組圓極化偶極子由呈十字交叉狀對(duì)稱(chēng)布置的兩對(duì)單偶極子構(gòu)成，每一對(duì)所述單偶極子由沿對(duì)角線方向?qū)ΨQ(chēng)布置的兩個(gè)振子構(gòu)成，且在同一組圓極化偶極子中的各單偶極子之間具有饋電相位差。本實(shí)用新型具有圓極化、頻段寬、高增益的特性，能在470～860MHz分米波范圍內(nèi)應(yīng)用，滿(mǎn)足固定、移動(dòng)多媒體等廣播電視信號(hào)移動(dòng)接收要求。
文檔編號(hào)H01Q1/42GK201893438SQ20102058566
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉巍, 李傳欣, 李斌, 李 杰, 梅春平, 王佳偉 申請(qǐng)人:北京中天鴻大科技有限公司