一种基于e型贴片的水平极化数字电视发射天线阵的制作方法

文档序号:10129046
一种基于e型贴片的水平极化数字电视发射天线阵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于地面数字电视发射系统的天线,尤其涉及一种适用于分米波波段的地面电视发射系统的基于E型贴片的水平极化组阵天线。
【背景技术】
[0002]天线是任何无线电系统都不可缺少的重要前端器件,其性能好坏直接影响着无线电系统的整体性能。随着无线电技术的发展,许多通信设备将会被淘汰,其功能将由各种软件取代,但天线的功能是软件所无法实现的,因此,即使是在软件无线电时代,天线也是必不可少的。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。
[0004]有鉴于此,确有必要提出一种新型的工作频带宽、增益高、承受功率大、成本低、便于加工的电视发射天线,来解决现有技术存在的问题。

【发明内容】

[0005]本实用新型提供了一种基于E型贴片的水平极化数字电视发射天线阵,通过采用叠层结构和E型贴片来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;该天线具有工作频带宽,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;且其成本低廉,便于生产,适于推广。
[0006]为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
[0007]—种基于E型贴片的水平极化数字电视发射天线阵,包括水平极化天线单元、等功分同相馈电网络、贴片连接器和输入连接器;所述水平极化天线单元由2个叠层贴片辐射单元齐平同相排列构成,每个叠层贴片辐射单元由自上而下依次设置的顶层矩形寄生贴片、第二层矩形寄生贴片、E型贴片和地层板组成;等功分同相馈电网络位于叠层贴片辐射单元的E型贴片和地层板之间,通过贴片连接器和E型贴片连接;E型贴片由贴片连接器馈电,第二层矩形寄生贴片由E型贴片耦合馈电,顶层矩形寄生贴片由第二层矩形寄生贴片耦合馈电;输入连接器的外导体固定在地层板,内导体穿透地层板与等功分同相馈电网络连接。
[0008]所述E型贴片由普通的矩形贴片切出两个对称的矩形缝隙,并将中间翼切去部分得到。
[0009]所述顶层矩形寄生贴片、第二层矩形寄生贴片、E型贴片、地层板之间通过特氟龙材质的螺丝固定连接。
[0010]所述输入连接器的内导体上焊接金属垫圈。
[0011]所述贴片连接器可在E型贴片的中间翼部分移动,以调节工作频率和阻抗匹配。
[0012]所述输入连接器采用L27型接头。
[0013]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0014]通过采用叠层结构和E型贴片来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;该天线具有工作频带宽,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;且其成本低廉,便于生产,适于推广。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的俯视结构图。
[0016]图2是本实用新型的侧视结构图。
[0017]图3是本实用新型实施例的电压驻波比图;
[0018]图4是本实用新型实施例的辐射特性图。
[0019]图中:1.叠层贴片辐射单元一 11.顶层矩形寄生贴片12.第二层矩形寄生贴片13.E型贴片131.缝隙一 132.缝隙二 133.中间翼14.地层板2.叠层贴片辐射单元二3.等功分同相馈电网络4.贴片连接器5.输入连接器51.外导体52.内导体6.金属垫圈7.螺丝
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0021]见图1-图2,是本实用新型的结构示意图。本实用新型一种基于E型贴片的水平极化数字电视发射天线阵,包括水平极化天线单元、等功分同相馈电网络3、贴片连接器4和输入连接器5 ;所述水平极化天线单元由2个叠层贴片辐射单元1、2齐平同相排列构成,每个叠层贴片辐射单元1/2由自上而下依次设置的顶层矩形寄生贴片11、第二层矩形寄生贴片12、E型贴片13和地层板14组成;等功分同相馈电网络3位于叠层贴片辐射单元1、2的E型贴片13和地层板14之间,通过贴片连接器4和E型贴片13连接;E型贴片13由贴片连接器4馈电,第二层矩形寄生贴片12由E型贴片13耦合馈电,顶层矩形寄生贴片11由第二层矩形寄生贴片12耦合馈电;输入连接器5的外导体51固定在地层板14,内导体52穿透地层板14与等功分同相馈电网络3连接。
[0022]所述E型贴片13由普通的矩形贴片切出两个对称的矩形缝隙131、132,并将中间翼133切去部分得到。
[0023]所述顶层矩形寄生贴片11、第二层矩形寄生贴片12、E型贴片13、地层板14之间通过特氟龙材质的螺丝7固定连接。
[0024]所述输入连接器5的内导体52上焊接金属垫圈6。
[0025]所述贴片连接器4可在E型贴片13的中间翼133部分移动,以调节工作频率和阻抗匹配。
[0026]所述输入连接器5采用L27型接头。
[0027]采用叠层贴片辐射单元1、2的结构,可以提高普通贴片天线的阻抗带宽;为了进一步扩大阻抗带宽,采用E型贴片13,在E型贴片13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13的边缘部分,电流绕着缝隙131、132流过,电流路径长度增加,等效为一个附加的串联电感,从而使谐振频率降低。由于采用叠层结构,并引入E型贴片13,反射系数曲线呈现多频特性;改变两个缝隙131、132的位
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