一种基于e型贴片的数字电视发射天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字电视发射天线技术领域，尤其涉及一种应用于分米波波段的地面电视发射系统的E型贴片垂直极化天线。
【背景技术】
[0002]天线与其馈电设备是将发射机的功率变换为电磁波，向远处传播的重要装置，是收、发设备与空间无线电波连接的重要环节。采用高质量的天线建立一个理想的小型电视差转台，除了需要高质量的电视差转机外，性能良好的发射与接收天线也至关重要，它可以有效地利用发射机的功率并降低对接收机的要求。随着全球电视数字化和移动化步伐的不断加快，我国数字电视在近几年发展迅速，许多大中型城市已经开通了数字电视业务。在这场广播、电视数字化和移动化的革命中，研究开发适应高性能移动数字电视的发射与接收天线是提高地面数字电视覆盖率的重要环节。
[0003]随着地面数字电视的不断发展，宽频带、大功率、高增益、低成本的发射天线更适用于地面数字电视发射系统。目前，用于我国地面数字电视系统的发射天线有缝隙天线、蝙蝠翼天线等，但这些天线的加工和调试都比较复杂，成本较高，应用受到了限制。因贴片天线具有体积小、重量轻、低剖面、低成本和易共形等优点，已得到广泛应用。然而，贴片天线最主要的缺点是带宽窄和承受功率小，典型的贴片天线驻波比小于1.1的带宽只有百分之零点几量级，而且馈电网络大多由微带功分器组成，因此承受功率小。基于以上原因，贴片天线未能在广播电视发射系统中得到应用。所以必须提高贴片天线的阻抗带宽和承受功率，才能满足地面数字电视广播发射系统的要求。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种基于E型贴片的数字电视发射天线，通过采用多谐振器技术提高天线的阻抗带宽和承受功率，从而满足地面电视广播发射系统的使用要求；本发明具有工作频带宽，增益高，输入驻波比小，承受功率大，加工简单，调试方便等特点，适用于分米波波段的地面电视发射天线系统。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0006]—种基于E型贴片的数字电视发射天线，包括地层板、E型贴片、矩形寄生贴片、输入连接器和固定螺丝，其中矩形寄生贴片、E型贴片和地层板由上而下依次平行设置组成层叠天线的主体结构，矩形寄生贴片为矩形金属贴片，E型贴片上设有两条对称的矩形缝隙，且中间翼的长度小于两条侧边的长度；输入连接器的外导体固定在地层板，内导体穿透地层板与E型贴片连接馈电，上层矩形寄生贴片由E型贴片耦合馈电；地层板、E型贴片、矩形寄生贴片之间通过固定螺丝固定连接，固定螺丝的材料为特氟龙。
[0007]所述层叠天线的整体高度为十分之一波长，填充介质为空气。
[0008]所述输入连接器的内导体中上部设有金属垫圈。
[0009]所述输入连接器采用L27型连接器。
[0010]所述地层板沿E型贴片辐射元各边向外延伸0.2倍介质波长。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0012]I)采用多谐振器技术提高天线的阻抗带宽和承受功率，从而满足地面电视广播发射系统的使用要求；
[0013]2)具有工作频带宽，增益高，输入驻波比小，承受功率大，加工简单，调试方便等特点，适用于分米波波段的地面电视发射天线系统；
[0014]3)通过改变上层矩形寄生贴片的长度和宽度，可以调节天线的谐振频率和阻抗匹配；
[0015]4)天线工作时，E型贴片作为微带天线的辐射贴片对上层矩形寄生贴片进行激励，此时，矩形寄生贴片作为E型贴片的一个电感性耦合元件，通过适当调节各尺寸可以实现宽频带或多频工作；
[0016]5)通过在内导体上设置金属垫圈，可以抵消由于内导体长度增加而引入的电感，进一步扩大带宽，提高增益；适当改变金属垫圈的位置和尺寸还可以明显改善天线的输入阻抗带宽；
[0017]6)E型贴片通过同轴探针方式馈电，馈电方式只影响该层贴片的电磁特性，这种技术同时具备叠层技术和多谐振器的优点，不仅有效增加天线的阻抗带宽和增益，且辐射特性不会发生明显变化。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的俯视结构图；
[0019]图2是本发明的侧视结构图；
[0020]图3是本发明实施例的电压驻波比图；
[0021]图4是本发明实施例的辐射特性图。
[0022]图中:1.地层板2.E型贴片21.缝隙一 22.缝隙二 23.中间翼3.矩形寄生贴片4.金属垫圈5.输入连接器内导体6.输入连接器外导体7.固定螺丝
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
[0024]见图1-图2，是本发明的结构示意图。本发明一种基于E型贴片的数字电视发射天线，包括地层板1、E型贴片2、矩形寄生贴片3、输入连接器和固定螺丝7，其中矩形寄生贴片3、E型贴片2和地层板I由上而下依次平行设置组成层叠天线的主体结构，矩形寄生贴片3为矩形金属贴片，E型贴片2上设有两条对称的矩形缝隙21、22，且中间翼23的长度小于两条侧边的长度；输入连接器的外导体6固定在地层板1，内导体5穿透地层板I与E型贴片2连接馈电，上层矩形寄生贴片3由E型贴片2耦合馈电；地层板1、E型贴片2、矩形寄生贴片3之间通过固定螺丝7固定连接，固定螺丝7的材料为特氟龙。
[0025]所述层叠天线的整体高度为十分之一波长，填充介质为空气。
[0026]所述输入连接器的内导体中上部设有金属垫圈。
[0027]所述输入连接器采用L27型连接器。
[0028]所述地层板I沿E型贴片2辐射元各边向外延伸0.2倍介质波长。
[0029]本发明一种基于E型贴片的数字电视发射天线的工作原理为:E型贴片2的中间部分，电流与普通矩形贴片一致，等效为简单的LC谐振回路，而在E型贴片2的边缘部分，电流绕着缝隙21、22流过，电流路径长度增加，这等效为一个附加的串联电感，从而使谐振频率降低。因此，天线由原来的单一 LC谐振回路转变为一个双频谐振电路。本发明采用叠层贴片辐射单元结构，使天线在原有的两个谐振频率基础上再产生新的谐振频率；通过调整天线各部尺寸，使得谐振频率适当靠近，便可提高天线的整体工作带宽。
[0030]输入连接器的内导体5在E型贴片2的中间翼23部分移动，可调节工作频率和阻抗匹配。当介质厚度超过0.03倍波长时，馈电探针将引入大电感，实验结果表明，E型贴片两个缝隙21、22呈现的容抗可以抵