四偶极子天线的制作方法

本实用新型涉及广播电视通信系统天线技术领域，尤其涉及地面数字电视天馈线系统的发射天线。

背景技术：

随着科技的进步与人民生活水平的不断提高，广播电视数字化已成为发展的必然趋势，地面电视向数字化迈进已摆上重要日程。目前，我国已发布实施强制性地面数字电视国家标准，各项配套标准加快完善，数字电视产业不断壮大，全国地面数字电视覆盖网进一步拓展，大力发展地面数字电视的条件已经具备，加快推进地面数字电视发展，加紧建设各级电视节目的地面数字电视广播覆盖网络，促进广播电视大发展大繁荣已成为当前一项重要而紧迫的任务。

有线电视广播着重于解决"信息到户"的问题，特别是在城镇等人口居住稠密地区，但"最后一公里"建设成本很高，对幅员辽阔的广大地区，收看有线电视短期内无法实现。而地面无线广播作为电视广播的传统手段，由于其独有简单接收和移动接收的能力，能够满足现代信息化社会所要求的"信息到人"的基本需求。数字电视一个频道在通过网络管理和软件的控制下，可以同时收看多套标准清晰度的电视节目、调频广播节目及数据广播等，对电视观众来说，是质的进步，而且数字电视地面广播的传输和使用能克服环境恶劣和从根本上解决了频谱资源紧张的问题。无疑，数字电视地面广播的推广和产业化将带来不可估量的经济增长。

天线系统在数字电视地面广播的传输中起到决定性的作用；在发射站点天线运用中，四偶极子天线是构成站点天馈系统的基本单元；天线要满足高可靠性稳定性及优良的电性能指标。在常规大功率工作中，天馈系统驻波比满足1.1以下。在实际工程安装施工当中，天线的尺寸及重量也是天线性能要解决的关键问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有四偶极子天线尺寸大、结构复杂的问题，提供一种剖面尺寸小、结构简单，且满足470-798MHZ宽频四偶极子天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种四偶极子天线，包括馈电机构和两个微带贴片单元，每个所述微带贴片单元上对称设有两个三角形的缝隙，所述缝隙的底边边缘设有矩形窄缝，所述缝隙的顶角处设置有馈电端和馈电桥，且所述馈电端和馈电桥位于所述微带贴片单元的中部，所述馈电端和馈电桥分别与所述馈电机构连接。

优选地，所述馈电机构包括功分器、馈电立柱、内导体和天线接头；所述功分器通过两个馈电立柱分别与两个所述微带贴片单元上中部的馈电桥连接，所述内导体设于所述功分器内，所述内导体两端均设有分支内导体，两个所述分支内导体分别置于两个所述馈电立柱内并分别与两个所述馈电端连接；所述内导体和分支内导体上均设有介质支撑部，将内导体与功分器间隔开和分支内导体与馈电立柱间隔开，所述天线接头设于所述内导体上并延伸出所述功分器外。

优选地，所述功分器与所述内导体之间的间距大于7mm，所述分支内导体与所述馈电立柱之间的间距大于7mm。

优选地，所述功分器采用截面为矩形的硬同轴外导体。

优选地，所述四偶极子天线包括反射板，所述反射板设于所述功分器下面，所述天线接头延伸出所述反射板外。

优选地，所述微带贴片单元通过支撑柱固定于所述反射板上并置于所述馈电立柱上端。

优选地，所述四偶极子天线还包括外罩，所述外罩覆盖于所述反射板外，将馈电机构和两个微带贴片单元包覆在里面。

优选地，所述外罩为玻璃钢罩。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在微带贴片单元上开设有两个对称的三角形缝隙，在缝隙底边边缘增加矩形窄缝，增加了馈电电流传输路径，达到宽频阻抗带宽，进而增加天线的辐射尺寸，也就增大了天线的增益，单个微带贴片单元增益较偶极子约大2db，进而对于单板天线，两个微带贴片单元就达到4个偶极子单元才能达到的12db增益要求，极大简化了天线结构和天线的重量；并采用防水、防辐射的封闭型结构，从而增加整体天线单元的电气可靠性能并减少辐射损耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为实施例四偶极子天线的分解示意图；

图2为实施例中微带贴片单元的示意图；

图3为实施例中馈电机构的示意图。

具体实施方式

为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明。

常规四偶极子天线，天线将传输线送来的导行波的能量转换成向空间传播的电磁波的能量，天线可以向周围辐射电磁波能量，或均匀地接收来自特定方向空域的电磁波能量；这种天线的电流分布或磁场分布集中在上下两侧的边缘，仅少量电流均匀地分布在矩形板的中间，这样的分布可以提高天线的增益而且增加了天线的带宽。四偶极子单元板天线由50Ω同轴输入，然后分成两并联方同轴线后再分别分成两对同轴线馈电于两个偶极子。

在导体面上开缝形成的天线，也称为开槽天线或缝隙天线；典型的缝隙形状是长条形的，长度约为半个波长；缝隙可用跨接在它窄边上的传输线馈电，也可由波导或谐振腔馈电。这时，缝隙上激励有射频电磁场，并向空间辐射电磁波。

实施例

如图1至图3所示，本实施例所示的四偶极子天线，包括反射板1、外罩2、馈电机构3和两个矩形的微带贴片单元4，每个微带贴片单元4上对称设有两个三角形的缝隙41，缝隙41底边的两角边缘设有成直角的矩形窄缝42，矩形窄缝42分设于微带贴片单元4的四角，增加了馈电电流传输路径，进而达到宽频阻抗带宽；缝隙41的窄边顶角处设置有馈电端43和馈电桥44，且馈电端43和馈电桥44位于微带贴片单元4的中部，馈电端43和馈电桥44分别与馈电机构3连接；馈电端43和馈电桥44与微带贴片单元4上的辐射臂45一体化成型，提高天线的一致性性能。

本实施例中，以天线设计频率的中点值得到中心频率的波长λ作为基准，微带贴片单元相关尺寸如下：

L＝0.67λ，L1＝0.6λ，L2＝0.44λ，W＝0.39λ，W1＝0.01λ，W2＝0.32λ，θ＝30°-40°。通过上述设计的微带贴片单元4增加了天线的辐射尺寸，也就增大了天线的增益，单个微带贴片单元4增益较偶极子约大2db，进而对于单板天线，两个微带贴片单元4就达到4个偶极子单元才能达到的12db增益要求，这样就简化了天线结构和天线的重量。

其中，馈电机构3包括功分器31、馈电立柱32、内导体33和天线接头34；功分器31通过两个馈电立柱32分别与两个微带贴片单元4上中部的馈电桥44连接，内导体33设于功分器31内，内导体31两端均设有分支内导体35，两个分支内导体35分别置于两个馈电立柱32内且上端齐平，两个分支内导体35上端分别与两个馈电端43连接，两个馈电立柱32和两个分支内导体35分别给两个微带贴片单元4馈电；内导体33和分支内导体35上均设有介质支撑部36，将内导体33与功分器31间隔开和分支内导体35与馈电立柱32间隔开，天线接头34设于内导体33下端中间并向下延伸出功分器31外。

功分器31采用截面为矩形的硬同轴外导体，结构固定，功分器31与内导体33之间的间距大于7mm，分支内导体35与馈电立柱32之间的间距也大于7mm，满足大功率要求。

其中，反射板1设于功分器31下面，天线接头34向下延伸出反射板1外；微带贴片单元4通过支撑柱5固定于反射板1上并置于馈电立柱32上端，微带贴片单元4距离反射板1约0.25λ，两个微带贴片单元4之间相距约1λ。

其中，外罩2覆盖于反射板1外，将馈电机构3和两个微带贴片单元4包覆在里面形成封闭型结构；外罩2为玻璃钢罩。

本实施例，通过天线接头传输功率(即发射信号)到达四偶极子天线，然后经过内导体向两边的分支内导体传输，然后再分别给2个微带贴片单元馈电，构成等幅度同相位的馈电系统，微带贴片单元将该信号转换为电磁波并在反射板上进行反射，按照指定的空间辐射出去。

采用本实施例设计的四偶极子天线，可达到频带覆盖470-798MHZ，增益大于12db，驻波小于1.1，较常规设计，天线重量减轻，结构简化。采用本实施例设计的天线单元，按照四层四面结构或其他层数结构构成的天线系统，场型均匀，性能稳定，完全达到了设计要求。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以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。