专利名称：三层垂直极化天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三层垂直极化天线。
背景技术：
传统的三层偶极子天线单元组成天线阵列时，将三层偶极子天线单元进行功率分配时在支撑杆上需外挂多个功率分配器、大量的分馈线、接头插座，大大妨碍和影响了天线阵列的安装、维护、保养。
发明内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种三层垂直极化天线，其特征在于包括三个VTV偶极子天线单元、六个反射器、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩；该三层垂直极化天线由三个VTV偶极子天线单元自下而上排列组成；所述的VTV 偶极子天线单元、分馈电缆及功率分配器均设置于所述玻璃钢防护罩内。CGOJ-VTV-U三层垂直极化天线主要由VTV偶极子天线单元、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩组成。天线单元、分馈电缆及功率分配器均安装于玻璃钢防护罩内。不同的功率等级以及不同的天线增益其天线阵列组成不同，CGO J—VTV—U三层垂直极化天线由三个VTV偶极子天线单元自下而上排列组成。一、VTV偶极子天线单元1、偶极子单元VTV偶极子天线单元如图1所示，其主要由两层、两列有源振子、四个平平衡/不平衡变换器、两块反射板及一个功率分配器(带阻抗变换)所组成。输入信号从上、下振子对称中心馈入，经功率分配器分为两路等幅同相地馈送于上、下两组振子中心，在该处再将高频信号电流均分为两路经平衡/不平衡变换器将同轴线的不平衡电流平衡后馈送于平衡的对称振子。在该发射天线单元中，每一个平衡/不平衡变换器上均装有一个短路器，调节短路器在平衡/不平衡变换器上的位置可调整天线单元的输入阻抗；辐射振子馈电采用探针耦合方式，适当改变探针长度可调节天线单元的电压驻波比。天线单元有源振子的方向垂直于地面，每层两个振子对称于支撑杆且位于同一反射板的两侧。对于辐射效果而言，每层的两个有源振子可等效为两个带反射板的偶极子，其水平方向性为D=Sin (β HX Sin Φ)； 其中β =2 π / λ，λ为工作波长，φ为反射板平面与辐射方向之间的夹角，H为有源振子到反射板的距离，约为λ/4，因此其半功率夹角约为士60°。在90°及270°方向有极大值，在0°及180°方向有极小值。2、申请专利保护项本专利申请保护的项为VTV-U天线偶极子，该VTV-U天线偶极子物理和几何形状呈圆柱形空心管状，管状偶极子直径Φ为38mm、振子长度略小于工作中心频率的半个波长，实际使用的振子长度应当为谐振长度，一般振子实际(谐振)长度A1 = O. 951。天线单元空心管状有源振子的方向垂直于地面，每层两个振子对称于支撑杆且位于同一反射板的两侧，有源振子馈电时，馈线电缆与有源振子间采用平衡不平衡阻抗变换器相连，管状偶极子材料为铝型材加工成型，偶极子与阻抗变换器采用亚弧焊焊结，上下偶极子通过支撑杆内置的二功分器组成VTV偶极子天线单元。二、三层偶极子天线单元的一体化馈电1、馈电方法在CGOJ—VTV—U三层垂直极化天线中，每一 VTV偶极子天线单元都有输入馈电接口。输入信号从上、下振子对称中心馈入，经功率分配器分为两路等幅同相地馈送于上、下两组振子中心，在该处再将高频信号电流均分为两路经平衡/不平衡变换器将同轴线的不平衡电流平衡后馈送于平衡的对称振子。每一 VTV偶极子天线单元都是具有独立工作能力的天线。在垂直方向可由三个天线单元组成高增益的发射天线，考虑到波束下倾和零点填充问题，以及结合各层天线单元的电流相位不等馈电方法，可以满足复杂多样的场形服务区覆盖。2、申请专利保护一体化馈电方法传统的三层偶极子天线单元组成天线阵列时，将三层偶极子天线单元进行功率分配时在支撑杆上需外挂多个功率分配器、大量的分馈线、接头插座，大大妨碍和影响了天线阵列的安装、维护、保养。而本专利将各种路数的功率分配器、分馈线、支撑杆进行一体化设计，并将天线单元、功率分配器和分馈线内置于圆柱形玻璃钢罩内，可以大大简化天线的安装、维护，并节省天线的安装位置和施工费用。保护项见图2:当采用三层天线偶极子组成天线阵列时，需对三层偶极子天线单元进行馈电，参见图2所示的天线阵列主馈线和第一级分馈线馈电方式主馈线连接第一级的三功分器， 第一级的三功分器与天线支撑杆为一体化结构，外导体和天线支撑杆焊接为一体，主馈线连接三功分器输入、三功分器的三个输出连接第一级分馈线，分馈线沿天线支撑杆管壁引上，到达每层偶极子天线单元的支撑杆内置的二功分器馈线输入端，功分器输出的第二级分馈线连接天线的有源振子，完成整个三层偶极子天线单元有源振子的馈电三、CGOJ— VTV—U三层垂直极化天线本专利申请保护的带反射板的偶极子天线单元及三层天线单元天线阵列，除申请专利保护的偶极子、一体化馈电之外，与目前国内外广播电视工程上广泛使用的偶极子反射板天线一样，具有天线增益高(四层双偶极板天线增益可以做到9. 5 dB)，频带宽，分米波段调配fQ士50 MHz带宽很容易，带内驻波比SWR彡1. 1，分米波段一副天线能进行多电视频道电视发射。根据覆盖要求天线单元的安装方式可采用同相安装及正交安装。同相安装 (即各天线单元有源振子方向一致)其水平方向图与天线单元的水平方向图一致，适用于覆盖半径不同的异形场；正交安装(即上、下两个VTV偶极子天线单元的有源振子在水平方向成90°夹角)，其水平方向性在每一象限内为相邻两个振子水平方向性的矢量叠加。正交安装方式的水平方向图不圆度较小(近似于一个圆形)，适合于全方向覆盖，水平方向图不圆度可以做到< 士2dB，并且安装容易、调试简单、天线效率高等特点。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是[0023]本专利申请的技术方案将各种路数的功率分配器、分馈线、支撑杆进行一体化设计，并将天线单元、反射器、功率分配器和分馈线内置于圆柱形玻璃钢罩内，可以大大简化天线的安装、维护，并节省天线的安装位置和施工费用。
图1是偶极子天线单元、反射板及阻抗变换示意图。图2是三层偶极子天线阵列一体化馈电示意图。图中标记1代表是偶极子为空心圆柱形Φ=38πιπι ；2代表是天线单元分馈线输入端口，3代表是有源振子，4代表是调配探针，5代表是短路器，6代表是平衡不平衡变换器，7 代表是功分器，8代表是两段λ /4阻抗变换器，9代表是天线单元，10代表是偶极子(谐振) 长度I0 = 0. 951，11代表是一个防护罩，12代表是两个反射器，2-1代表是防护罩，2-2代表是天线单元，2-2-1代表是置于防护罩内的第一层偶极子天线单元分馈线1，2-2-2代表是置于防护罩内的第二层偶极子天线单元分馈线2，2-2-3代表是置于防护罩内的第三层偶极子天线单元分馈线3，2-3代表是与天线支撑杆一体化的功率分配器，2-4代表是天线主馈线。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，一体化极化天线，其特征在于包括VTV偶极子天线单元、反射器、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩；所述的VTV偶极子天线单元、分馈电缆及功率分配器均设置于所述玻璃钢防护罩内。如图2，当采用三层天线偶极子组成天线阵列时，需对三层偶极子天线单元进行馈电，参见图2所示的天线阵列主馈线和第一级分馈线馈电方式主馈线连接第一级的三功分器，第一级的三功分器与天线支撑杆为一体化结构，外导体和天线支撑杆焊接为一体，主馈线连接三功分器输入、三功分器的三个输出连接第一级分馈线， 分馈线沿天线支撑杆管壁引上，到达每层偶极子天线单元的支撑杆内置的二功分器馈线输入端，该二功分器输出的第二级分馈线连接天线的有源振子，完成整个三层偶极子天线单元有源振子的馈电。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种三层垂直极化天线，其特征在于包括VTV偶极子天线单元三个、总计六个反射器、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩；该三层垂直极化天线由所述VTV偶极子天线单元自下而上排列组成；所述的VTV偶极子天线单元、分馈电缆及功率分配器均设置于所述玻璃钢防护罩内。
2.根据权利要求1所述的三层垂直极化天线，其特征在于所述VTV偶极子天线单元的组成是包括两层两列有源振子、四个平衡/不平衡变换器、两块反射板及一个带阻抗变换的支撑杆内置的功率分配器。
3.根据权利要求2所述的三层垂直极化天线，其特征在于所述有源振子的方向垂直于地面，每层两个振子对称于支撑杆且位于同一反射板的两侧。
4.根据权利要求1所述的三层垂直极化天线，其特征在于在所述VTV偶极子天线单元中，每一个所述平衡/不平衡变换器上均设置有一个短路器。
5.根据权利要求1所述的三层垂直极化天线，其特征在于该VTV偶极子天线单元的物理和几何形状呈圆柱形空心管状，该管状偶极子直径Φ为38mm、振子长度为A1 = 0.951。
6.根据权利要求1所述的三层垂直极化天线，其特征在于每一所述VTV偶极子天线单元都设置有输入馈电接口。
专利摘要本实用新型公开了一种三层垂直极化天线,其特征在于包括三个VTV偶极子天线单元、六个反射器、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩；该三层垂直极化天线由三个VTV偶极子天线单元自下而上排列组成；所述的VTV偶极子天线单元、反射器、分馈电缆及功率分配器均设置于所述玻璃钢防护罩内。本专利申请的技术方案进行一体化设计，并将天线单元、功率分配器和分馈线内置于圆柱形玻璃钢罩内，可以大大简化天线的安装、维护，并节省天线的安装位置和施工费用。
文档编号H01Q1/36GK202042606SQ201120123139
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者余志全 申请人:成都成广电视设备有限公司