专利名称：正交环形天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沿环电流分布基本上是均匀的环形天线，这种天线特别适于电视差转台或调频转播台用作发射天线。该天线包括对称布置于馈电点两侧且相互平行排列，周长等于工作波长λ的数个金属圆环，各环间用平行导线连接形成的常规双环天线。
为改善发射效果及方向图而发展起来的双环天线在实际应用中都是采用几副加有反射器的双环天线按所需辐射的方向安装于桅杆周围。这一措施虽实现了无方向性的场型，并具有增益高的优点，但却带来结构复杂，安装困难，成本增加的不足，而且天线的抗风性能差，因此，只适用于正规电视台作发射天线。
本发明的目的是提供一种增益高频带宽、全向辐射水平极化且又结构简单、安装方便、成本低廉、有较好抗风性能的天线系统。
本发明的目的用以下措施实现在常规双环天线的中垂面上与各环对应的位置各设有另一个周长等于工作波长λ的金属环，新设的位于馈电点同侧的各环用平行导线相连接，每两个正交的环相互绝缘，距馈电点最远的一组正交圆环在外端处短路，距馈电点最近的一组正交环间用长度等于λ/4的馈线并接。
本发明的结构可以采用如下方式分别用绝缘材料制的环圈固定各个正交金属环，用两个金属材料制做的短路环圈实现两个最外端的正交环间的短路。在桅杆上套一段绝缘材料的管，并将该管固定于桅杆上，将固定有正交金属环的绝缘环圈和金属制做的短路环圈套于桅杆上的绝缘套管，并固定之。
本发明的优点如下1、结构简单，牢固可靠，调整方便，而且造价低廉。根据实际测算，本发明的单层天线系统，造价低于两层十字天线。
2、天线的辐射特性为水平极化、全方向旋转场，并且有宽频带、高增益的特点。根据实测本发明的单层天线系统增益大于4.5db(优于四层十字天线)，驻波比小于1.25。如果采用多层结构其增益将相应提高。
3、本发明有良好的抗风性能。
由此可见，本发明有高的性能价格比。
附图给出本发明的结构图，其中
图1为单层结构天线的正视图，本图亦为摘要附图，图2为图1左视图，图3为2层结构天线的正视示意图，图4为图3的左视示意图，图5为馈电点接线图。
以下结构附图和实施例对本发明作详细解说。
图1示的单层天线是由两平行设置、周长等于工作波长λ的金属圆环A1上和A1下以及设置于圆环A1上和A1下中垂面上，周长等于λ，且位于A1上和A1下对应位置的另两个金属圆环B1上和B1下构成。环A1上和B1上(以及环A1下和B1下)在距馈电点4的近端用绝缘材料制的环圈3固定联接，在距馈电点4的远端用金属环圈定联接，同时实现两环间的短路。环A1上和A1下间有平行导线2a和2b连接。在距馈电点4的近端，环A和B间用长度为λ/4馈线6a和6b相接并实现水平面内水平极化的全向旋转场。天线与桅杆7间的组装是这样实现的在桅杆7上套一绝缘套管8，并将套管8固定在桅杆7上，然后将各绝缘环圈3和短路金属环圈5套于管8外，并将这些环圈固定于管8上。
图示的两层天线结构与图1示单层到结构类似，其不同仅在于位于馈电点4两侧的天线环体为两层，即A1上、A2上和A1下、A2下以及B1上、B2上和B1下、B2下;环体A间均用平行导线2a、2b连接，而环体B仅是位于馈电点4同侧的用平行导线连接，即B1上和B2上间用9a上和9b上间在外端10处以及A2下和B2下间在10′处用金属环圈5联接并实现短路，而其它处均用绝缘环圈3联接并实现相互间的绝缘。本发明的馈电方式最好采用图5示的方式。即两馈点间用λ/4和3λ/4长的两段馈线连接，组成平衡-不平衡转换，在接点11处连接一用λ/4长的馈线构成匹配器，用于和外馈线匹配。如在两馈点间加一匹配电容，则更便于调整。
由上述可知，本发明的结构是在常规双环天线的中垂面上加一组圆环构成。因此制造安装中的有关要求与几何、电气参数与常规双环天线的要求和几何、电气参数是一致的。同时还可看出，由于本发明的结构特征，其受风力矩很少，所以，本发明的抗风能力是很好的。
本发明的一个典型实施例如下本实施例是用于12频道的单层天线系统，环周长为137厘米，环采用铝管制成，短路金属环用铝材制成，绝缘环和绝缘套管用聚氟塑料制成，该天线实测数据如下215MH 增益4.55db角度 0° 20° 40° 60°水度极化 29.2 30.0 29.2 25.7垂直极化 25 25.5 23.8 14.880° 100° 120° 140° 160° 180°22.4 15.2 18.2 24 26.6 28.829 28.8 19 20.5 21.5 22200° 220° 240° 260° 280°29.6 29.2 27.2 23.2 15.721.5 21 26.3 28.7 26.5300° 320° 340° 360°18.2 23.2 26.2 29.215 25.2 25.8 25
219MHZ 增益4.5db角度 0° 20° 40° 60° 80° 100°水平极化 28.5 29 28 26 21.8 15.525.3 25.3 25.3 25.1 14.3 25.3 30120° 140° 160° 180° 200° 220°19 24.5 27 29 29.5 29.527.3 16.3 21.3 23.6 24.3 22.1240° 260° 280° 300° 320° 340° 360°27.9 23.5 14.9 18.3 24.5 26.9 28.519.8 28.3 28.5 14.3 22.3 25.3 25.3223MHZ 增益4.5db角度 0° 20° 40° 60° 80°水平极化 29.8 27.5 24.7 19.8 12.4垂直极化 26.5 26.3 25.7 16.5 27.3100° 120° 140° 160° 180° 200° 220°22 27 29.3 30 30 28.3 25.228.3 17 24 24 19.3 15.5 16.5240° 260° 280° 300° 320° 340° 360°20.2 16 22.8 26 28.5 29.3 29.826.5 30 26 15.3 25.3 24.3 26.5本实施例的驻波比实测值为1.1～1.25。
以上数据测试中受测试场地和测试条件的限制，各别数据不理想，如排除这些影响，测试结果将更好。
本发明给出了单层和两层结构的示意图。在实际应用中可根据本发明的技术特征，做出三层、四层甚至更多层结构的天线。
权利要求
1.环形天线，在馈电点的两侧分别对称布置有相互平行排列。且周长等于工作波长λ的数个金属圆环，各环间用平行导线连接，在馈电端有平衡-不平衡转换器，由此构成常规双环天线，其特征在于在常规双环天线的中垂面上，且与各环对应的位置各设有另一个周长等于λ的金属圆环，位于馈电点同侧新设的各环间用平行导线连接，每两个正交环间相互绝缘，距馈电点最远的两组正交环在外端外短路，距馈电点最近的两组正交圆环中各新设的圆环与另一圆环用长度等于λ/4的馈线并接。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于各环与其对应的环间用绝缘环圈固定，位于最外侧的两组正交圆环的外端用金属环圆实现短路联接，装有正交环的绝缘环圈和金属环圈套于桅杆上的绝缘套管上。
全文摘要
本发明涉及一种环状天线。它是在常规双环天线的中垂面上与各环对应位置设置另一周长等于λ的金属圆环。位于中间馈电点同侧的新设各圆环间用平行导线连接。各正交环间相互绝缘，最外侧两组正交在外端处短路，最内侧两组正交环用λ/4的馈线并接。
文档编号H01Q7/00GK1066533SQ9110315
公开日1992年11月25日 申请日期1991年5月7日 优先权日1991年5月7日
发明者李寿嵩, 张金生, 李斌颖, 刘肃 申请人:兰州大学