一种偶极子天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种偶极子天线。

背景技术：

随着通讯技术的发展，调频广播电台的数目也越来越多，特别是农村应急广播的普及，调频广播电台不但建立在城镇等地，而且还普及到了村屯，用于本地区的自办节目广播、或者转播上级政府通知、广播节目等，调频广播发射机发出导行波能量通常需要通过天线转换成电磁波能量，以向特定方向的空间传播。现有的调频发射天线使用较多的是偶极子天线，由于偶极子天线的天线结构简单、拆装方便，所以基本上不受自然条件的影响。

现有的偶极子天线其输入端通常通过馈线与调频广播发射机连接，由于现有的调频广播发射机输出阻抗和馈线的阻抗通常为50欧姆，而偶极子天线的输入阻抗通常为75欧姆，因此，馈线与偶极子天线之间往往存在阻抗不匹配的问题，这将会导致偶极子天线的反射系数增大、传播至偶极子天线的能量减少、调频广播发射机发热，进而会影响偶极子天线的覆盖面。

而且，现有的馈线通常采用同轴电缆，同轴电缆属于不平衡馈线，而偶极子天线的振子则需要平衡输入，如果将馈线和偶极子天线直接连接，这将会破坏偶极子天线的对称性，改变偶极子天线的场型，使得偶极子天线的受支撑杆影响较大，致使增益下降。为了实现馈线与偶极子天线之间的不平衡-平衡转换，现有方案通常为将偶极子天线的振子的一端连接天线支撑杆以实现振子接地，由于天线支撑杆越长，馈线与振子之间的不平衡-平衡转换效果越好，对偶极子天线的场型影响越小，因此，在实际应用中，天线支撑杆的长度往往会超过1米，而天线支撑杆越长，不仅成本越高，而且牢固性越差。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少 部分地解决上述问题的一种偶极子天线。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种偶极子天线，包括：信号输入端、振子、以及设置在所述信号输入端与所述振子之间的阻抗变换器；其中

所述阻抗变换器的输入端与所述信号输入端的内导体和外导体连接；

所述阻抗变换器的输出端与所述振子连接。

优选地，所述偶极子天线还包括：三通支架和支撑杆，其中

所述阻抗变换器设置在所述三通支架内；

所述信号输入端设置在所述三通支架上；

所述三通支架分别与所述振子和所述支撑杆连接。

优选地，所述三通支架的材料为绝缘材料。

优选地，所述三通支架与所述振子之间采用不锈钢铆钉固定。

优选地，所述三通支架与所述支撑杆之间通过螺杆连接固定。

优选地，所述支撑杆的材质为镀锌铁管。

优选地，所述振子的材料为不锈钢管材。

优选地，所述阻抗变换器与所述振子之间通过铜线连接；

所述阻抗变换器为射频变压器。

优选地，所述三通支架和所述振子内部填充有发泡胶，所述振子的两端设有塑料堵头，所述三通支架、所述信号输入端、所述振子和所述塑料堵头之间的缝隙涂有密封胶。

优选地，所述支撑杆中与所述三通支架相对的另一端设有压扁结构，所述压扁结构上设有圆孔，以便于U型卡子插入所述圆孔固定所述偶极子天线。

本实用新型包括以下优点：

首先，本实用新型实施例中，所述阻抗变换器设置在所述信号输入端与所述振子之间，由于所述阻抗变换器具有变换阻抗的作用，能够得到合适的输入输出阻抗，因此所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的阻抗匹配，减小所述偶极子天线的反射系数、使得传播至偶极子天线的 能量增多、避免调频广播发射机发热，增大偶极子天线的覆盖面。

而且，由于所述阻抗变换器的输入端与所述信号输入端的内导体和外导体连接，所述阻抗变换器的输出端与所述至少两个振子连接，也就是说，所述阻抗变换器的输入端一端接信号电流，另一端接地，而所述阻抗变换器的输出端则并联连接阻抗相同的振子两端，因此，在所述阻抗变换器两端的阻抗实现匹配后，所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的不平衡-平衡转换，使得所述偶极子天线的增益增大，而且，可以避免所述振子连接较长的天线支撑杆接地以实现不平衡-平衡转换的问题，也就是说，本实用新型的偶极子天线中，天线支撑杆可以做得较短，不仅可以降低成本，而且可以提高所述偶极子天线的牢固性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种偶极子天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的另一种偶极子天线的结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型实施例的一种偶极子天线的结构示意图，具体可以包括：信号输入端101、振子102、以及设置在信号输入端101与振子102之间的阻抗变换器103；其中，阻抗变换器103的输入端与信号输入端101的内导体和外导体连接；阻抗变换器103的输出端与振子102连接。由于所述阻抗变换器具有变换阻抗的作用，能够得到合适的输出阻抗，因此所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的阻抗匹配，而且，所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的不平衡-平衡转换。

本实用新型实施例中，阻抗变换器103的输入端侧可以设置初级线圈、输出端侧则可以设置次级线圈，通过设置所述初级线圈和所述次级线圈的线圈匝数，可以调节阻抗变换器103的变比，输出合适的输出阻抗，因此阻抗 变换器103具有变换阻抗的作用。

在实际应用中，信号输入端101可以通过馈线与调频广播发射机连接，由于所述调频广播发射机输出阻抗和所述馈线的阻抗通常为50欧姆，因此，信号输入端101的输入阻抗通常也为50欧姆，而振子102的输入阻抗通常为75欧姆。本实用新型实施例中，阻抗变换器103的输入端与信号输入端101连接、输出端与振子102连接，由于阻抗变换器103具有变换阻抗的作用，因此，通过将阻抗变换器103的初级线圈和次级线圈的线圈匝数设置成合适的匝数，即可将阻抗变换器103输入端的阻抗50欧姆变成75欧姆或者接近75欧姆的阻抗进行输出，这样，就可以实现信号输入端101和振子103之间的阻抗匹配，减小所述偶极子天线的反射系数、使得传播至所述偶极子天线的能量增多、避免调频广播发射机发热，增大偶极子天线的覆盖面。

当然，阻抗变换器103输入端的输入阻抗和输出端的输出阻抗还可以是其他的值，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况设置阻抗变换器103中所述初级线圈和所述次级线圈的线圈匝数，调节阻抗变换器103的变比，以得到合适的输出阻抗即可，本实用新型实施例对于阻抗变换器103中所述初级线圈和所述次级线圈的具体匝数不做限定。

在实际应用中，阻抗变换器103两端的阻抗实现匹配后，由于阻抗变换器103输入端的初级线圈和输出端的次级线圈之间的电磁感应效应，在阻抗变换器103输入端的初级线圈一端接地、另一端接信号电流，且阻抗变换器103输出端的次级线圈并联连接阻抗相同的振子102两端时，阻抗变换器103输出端能得到两个大小相等、相位相反的信号电流，将阻抗变换器103输入端的不平衡输入转化成阻抗变换器103输出端的平衡输出。

在本实用新型实施例中，信号输入端101可以通过馈线与所述调频广播发射机连接，在实际应用中，所述馈线可以为同轴电缆，信号输入端101可以为标准的电缆座，同轴电缆属于不平衡馈线，内导体是馈电点，而外导体是地线点，同理，信号输入端101的外导体参与馈电，有信号电流经过，而信号输入端101的外导体则接地，由于阻抗变换器103的输入端与信号输入端101的内导体和外导体连接，也就是说，阻抗变换器103的输入端一端接 信号电流，另一端接地。而阻抗变换器103的输出端分别与振子102的两端连接，振子102两端的阻抗相同，因此，阻抗变换器103两端的阻抗实现匹配后，阻抗变换器103输出端能得到两个大小相等、相位相反的信号电流，也就是说，振子102两端的的输入信号电流大小相等、相位相反，实现了振子102的平衡输入。这样，阻抗变换器103能够实现信号输入端101与振子102之间的不平衡-平衡转换，使得所述偶极子天线的增益增大，而且，可以避免振子102连接较长的天线支撑杆接地以实现不平衡-平衡转换的问题，也就是说，本实用新型的偶极子天线中，天线支撑杆可以做得较短，不仅可以降低成本，而且可以提高所述偶极子天线的牢固性。

综上，本实用新型实施例具有以下优点：

首先，本实用新型实施例中，所述阻抗变换器设置在所述信号输入端与所述振子之间，由于所述阻抗变换器具有变换阻抗的作用，能够得到合适的输入输出阻抗，因此所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的阻抗匹配，减小所述偶极子天线的反射系数、使得传播至偶极子天线的能量增多、避免调频广播发射机发热，增大偶极子天线的覆盖面。

而且，由于所述阻抗变换器的输入端与所述信号输入端的内导体和外导体连接，所述阻抗变换器的输出端与所述振子连接，也就是说，所述阻抗变换器的输入端一端接信号电流，另一端接地，而所述阻抗变换器的输出端则与并联连接阻抗相同的振子两端，因此，在所述阻抗变换器两端的阻抗实现匹配后，所述阻抗变换器能够实现所述信号输入端与所述振子之间的不平衡-平衡转换，使得所述偶极子天线的增益增大，而且，可以避免所述振子连接较长的天线支撑杆接地以实现不平衡-平衡转换的问题，也就是说，本实用新型的偶极子天线中，天线支撑杆可以做得较短，不仅可以降低成本，而且可以提高所述偶极子天线的牢固性。

可选地，所述振子的材料可以为不锈钢钢管，所述不锈钢钢管的直径尺寸可以是32mm、25mm等。由于不锈钢具有不易生锈、强度高等优点，因此，在实际应用中，所述振子的材料为不锈钢钢管时，所述振子可以在风吹、日晒、雨打等恶劣的自然环境中具有较高的使用寿命，当然，在实际应用中， 所述振子也可以为其它金属的材料，本实用新型实施例对于所述振子的具体材料不做限定。

可选地，所述阻抗变换器和所述振子之间可以通过铜线连接，在实际应用中，所述铜线的一端可以焊接在所述振子上，另一端则与所述阻抗变换器的输出端连接。由于铜线的导电性较好，而且价格较为低廉，因此，本实用新型实施例中，所述阻抗变换器和所述振子之间采用铜线连接不仅可以提高所述阻抗变换器与所述振子之间的导通性，而且可以降低成本。

本实用新型实施例中，图1所示的振子102中所述振子的层数为单层，可以理解的是，在实际应用中，所述振子的层数可以是多层，例如，2层、4层或者其他的层数，本领域技术人员可以根据实际需要设置所述振子的层数，本实用新型实施例对于所述振子的层数不做具体限定。

参照图2，示出了本实用新型实施例的另一种偶极子天线的结构示意图，在图1所示的偶极子天线的基础上，图2所示的偶极子天线还可以包括：三通支架201和支撑杆202，所述阻抗变换器(图中未示出)设置在三通支架201内；信号输入端101设置在三通支架201上；三通支架201分别与振子102和支撑杆202连接。这样，三通支架201可以固定所述阻抗变换器和信号输入端101，增强所述阻抗变换器和信号输入端101之间的连接可靠性，而且，所述偶极子天线中的支撑杆201和振子102之间可以通过三通支架201实现固定连接，提高所述偶极子天线的强度。

在实际应用中，信号输入端101通常需要通过馈线与调频广播发射机连接，以便所述调频广播发射机发射出来的导行波能量通过所述馈线传送至所述偶极子天线，并通过所述偶极子天线转换成电磁波能量并向特定方向的空间传播，也就是说，信号输入端101需要与所述馈线连接，因此，本发明实施例中，信号输入端101可以设置在三通支架201上、露出与所述馈线连接的接口，以方便信号输入端101与所述馈线的连接。而为了防止灰尘和雨水进入所述阻抗变换器内，影响所述阻抗变换器工作，本实用新型实施例中，可以将所述阻抗变换器设置在三通支架201内。

可选地，为了实现对三通支架201内的所述阻抗变换器的绝缘保护，三 通支架201的材料可以为绝缘材料，所述绝缘材料可以为聚氯乙烯、无规共聚聚丙烯等绝缘塑料，由于绝缘塑料具有强度高、抗老化、造价低的优点，因此，采用绝缘塑料制作的三通支架201不仅可以实现绝缘保护的功能，而且具有成本低，使用寿命长的优点。

可选地，三通支架201与振子102之间可以采用不锈钢铆钉固定，不锈钢铆钉不仅有良好的防锈性能，而且坚固耐用。在实际应用中，所述螺钉的数量可以是3个、4个、或者5个等数量，所述螺钉可以呈三角形、四边形或者五边形分布，可以理解的是，在实际应用中，所述铆钉的材料也可以为铝或者铝合金等材料，本实用新型实施例对于所述螺钉的数量、分布和材料不做具体限定。

可选地，为了提高三通支架201与支撑杆202之间的拆装方便性，三通支架201与支撑杆202之间可以采用螺杆连接固定。

可选地，支撑杆202的材质可以为镀锌铁管，由于镀锌铁管具有结构简单、造价低廉、坚固耐用的特点，因此，采用镀锌铁管制作支撑杆202，可以提高支撑杆202的强度，降低支撑杆202的制造成本。当然，在实际应用中，本领域技术人员也可以选用其他的材料制作支撑杆202，本实用新型实施例对于支撑杆202的具体材料不做限定。

可选地，为了提高所述偶极子天线的防水性能，在实际应用中，三通支架201和振子102内部可以填充有发泡胶，振子102的两端可以设有塑料堵头，三通支架201、信号输入端101、振子102和所述塑料堵头之间的缝隙可以设有密封胶。

可选地，为了固定支撑所述偶极子天线，在支撑杆202中与三通支架201相对的另一端可以设有压扁结构，所述压扁结构可以采用机械压扁的方式进行加工，所述压扁结构上设有4个圆孔，以便于使用U型卡子插入所述圆孔固定所述偶极子天线。在支撑杆202的一端设置压扁结构以用来固定所述偶极子天线，不仅结构简单，成本低廉，而且固定方式可靠，当然，在实际应用中，本领域技术人员也可以采用其他的方式固定所述偶极子天线，本实用新型对于所述偶极子天线的固定方式不做具体限定。

综上，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中，由于所述阻抗变换器设置在所述三通支架内，所述信号输入端设置在所述三通支架上，因此，所述三通支架可以固定所述阻抗变换器和所述信号输入端，增强所述阻抗变换器和所述信号输入端之间的连接可靠性，而且，由于所述三通支架分别与所述振子和所述支撑杆连接，因此，所述支撑杆和所述振子之间可以通过所述三通支架实现固定连接，提高所述偶极子天线的强度。

本实用新型实施例还提供一种广播信号发射系统，具体可以包括：上述偶极子天线、调频广播发射机、以及连接所述偶极子天线和所述调频广播发射机的馈线。其中，所述调频广播发射机可以将广播电台的音频信号调制为高频信号，并将所述高频信号以导行波的形式通过所述馈线传输至所述偶极子天线，所述偶极子天线可以将所述导行波能量转换成电磁波能量并向特定方向的空间传播，以实现所述广播电台的信号发射。由于所述偶极子天线可以实现所述馈线与所述偶极子天线之间的阻抗匹配和不平衡-平衡的转换，因此，本实用新型实施例的广播信号发射系统，不仅能够减小所述偶极子天线的反射系数、使得传播至所述偶极子天线的能量增多、避免所述调频广播发射机发热，增大偶极子天线的覆盖面，而且，可以使得所述偶极子天线的增益增大。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种偶极子天线，进行了详细介绍，本文中 应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。