专利名称：U、v兼容的转向式电视天线的制作方法
技术领域：
U、V兼容的转向式电视天线属室外天线。
CN89215166.8号专利所揭示的阳台式高增益转向天线，它是由天线振子、馈电系统、转向机构、驱动机构、U－V混合器、控制盒及支撑杆组成。该天线UHF频段部分天线实际上是由二组完全相同的双线式振子和″三″字形反射器垂直组合而成。由于双线式振子前面未加引向器，所以指向性较差；处于同一平面内的两组″三″字形反射器不具备向馈电振子聚焦的功能，因此使天线的增益不高；转向机构的转动部分是覆铜板上的环形圈，靠不转动部分的两根弹性铜片与其电接触，由于覆铜板上的铜箔厚度约为0.05mm，弹簧片上又设计有凸起部分，因此铜箔因摩擦很快就会形成凹槽，使电接触性能变差；该天线U、V两部分用两只阻抗变换器加上高通滤波器与低通滤波器组成的U－V混合器连接起来，因此不可避免地增加插入损耗；该天线的转向驱动采用的是永磁直流玩具电机，转向时由于电刷引起的火花干扰，使电视图象闪烁不定，影响正常收看；又由于该天线使用的放大器是一种固定增益的晶体管宽带放大器，增益不可调整，因此适应环境能力较差。
本实用新型的任务在于提供一种锐方向性，无火花干扰，天线增益及方向均可遥控的电视接收天线。
本实用新型的任务是这样来实现的U、V兼容转向式电视接收天线由接收天线、转向器、可远距离调整增益的放大器、支撑杆与夹持机构和置于室内的控制盒组成。
该天线采用的是可调增益放大器，V频段为框形天线，其上下两边金属管中部为断开的，并分别穿入两个塑料弓形支架的两端孔内，上边断开处截去一段以塑料衬杆与金属管两断头相固定。下边一边断开处以金属衬管使其相对接触套装在一起。同时在两塑料弓形支架上分别穿有九根相互平行且均匀对称地设置长为500mm的金属管，由侧而视，这九根金属管成一抛物线形，构成抛物面反射器。其中间的一根金属管处于抛物面反射器的焦轴平面上，框形天线两侧边与焦轴平面垂直，两塑料弓形支架的中部与Y字形水平支架端头固定为一体。Y字形支架上水平地在一个平面内设置有五根长度不同相互平行的金属管，它们均处于抛物面的焦轴平面上。在靠近抛物面中心最近的一根金属管，中间截去10mm一段，尔后用塑料衬杆将其连接成一体，仍保持原长度不变。在这一金属管的前方处又设置一根金属管，中间截去20mm一段，尔后同样用塑料衬杆将其连接成一体，也保持原长度不变。前一根金属管构成馈电振子，后一根金属管构成有源振子，两者合起来又构成U频段天线的双线式振子；在有源振子前方，依次设置另外三根金属管，这三根金属管构成引向器，而用塑料Y字形支架的槽盖盖上并紧固，然后用混合变换器的两根中部折弯金属管的上面两端头分别与框形天线上边一边中间断开处金属管的两端头相连，其下面的两端头分别与馈电振子金属管中间的两端头相连，而构成U、V兼容天线。
本实用新型的优点和效果在于1.本实用新型采用此种形式的引向器，增强了天线的方向性。
2.本实用新型抛物面反射器，具有使反射波向馈电振子聚焦的功能，从而提高了天线的增益。
3.本实用新型采用可调增益的天线放大器，使得调整范围较大，天线对环境适应能力强。
4.本实用新型转向器的驱动电机采用的是永磁爪极式交流电机，从而避免了火花干扰的产生。
5.本实用新型的防电缆缠绕机构，其电气连接可靠，而且使用寿命长。
下面配合附图，对本实用新型的具体实施方案作进一步地完整描述
图1，U、V兼容的转向式电视天线室外部分轴测视图。
图2，混合变换器的结构示意剖视图。
图3，转向器局部剖视图。
图4，为图3中的防电缆缠绕机构的结构示意剖视图。
图5，可调增益的天线放大器及控制部分的电原理图。
U、V兼容的转向式电视天线由接收天线、转向器、可远距离调整增益的放大器、支撑杆与夹持机构以及室内控制盒组成。
参照图1，V频段由金属管加工而成的框形天线1，其尺寸为600×450mm。框形天线1上面一边中间截去一段，其间距约为30mm。该框形天线1下面一边，中间断开。然后将该框形天线1分别插装在弓形塑料支架3和3’的两端头的孔4内。框形天线1上面一边中间截去的一段用塑料衬杆2与框形天线1金属管内孔紧密配合连成一体；框形天线1下面一边中间断开处的两头用金属衬管，使其相对接触套装，用螺钉固定，装好后，保持原框形天线1尺寸不变。弓形塑料支架3和3’上穿有九根相互平行，且均匀对称设置长为500mm的金属管5。其中间的一根金属管处于抛物面的焦轴平面上，从侧面看，九根金属管5轴心同处在一条抛物线上。这九根金属管5就构成了抛物面反射器。与弓形支架3和3’相连接成水平设置的Y字形塑料支架6，其上水平地在一个平面上设置有五根金属管处于抛物面的焦轴平面上，且与抛物反射器的各金属管5平行。其中长度为335mm的金属管7到抛物面的水平距离等于焦距。将金属管7中间截去约10mm一段，再用塑料衬杆8使其与金属管7中间两端头连接成一体，仍保持原长度不变，此根金属管7即为馈电振子。位于它的前方30mm处长度为260mm的金属管9中间截去20mm，用塑料衬杆10将其金属管9连成一体，仍保持原长度不变，此根金属管9即为有源振子。有源振子与馈电振子两者构成U频段天线的双线式振子。在有源振子的前方，为另外的三根金属管11、12和13，其长度分别为176、165和165mm。这三根金属管11、12和13构成了引向器。Y字形塑料支架6上有一槽盖14，用槽盖14盖上，将上述五根金属管，即双线式振子和引向器加以固定。
参见图2，混合变换器19是由二根直径相同平行的且中部折弯的金属管15与一只用双孔磁芯绕制的平衡——不平衡转换器16组成的。该转换器16安装在两根金属管15的折弯部位17上，转换器16的下端分别与两根金属管15折弯部位17相连接，其上端与一根同轴电缆18芯线和屏蔽层线分别相连。该转换器16密封在塑料盒内，以防雨水浸蚀。同轴电缆18的另一端从塑料盒的下部引出。两根中间折弯的金属管15，上端两根间的距离为40mm，下端两根间的距离为20mm。最后用混合变换器19的两根平行且中部折弯的金属管15的下端与馈电振子金属管7在Y字形塑料支架6的槽盖14中的两端头分别相连接，其上端与框形天线1断开处的金属管端头分别相连接，从而构成U、V兼容天线。
参见图3，转向器20的驱动部分永磁爪极式交流同步电机21，驱动一组齿轮组22。该齿轮组22最后一个齿轮23与齿圈24相啮合，它们设置在支承座25中。转向器座26内套装齿圈24，转向器20上盖27中设置防电缆缠绕机构28。其可转动部分设置在与转向器上盖27固定在一起的平板29的中心位置上。不转动部分设置在支承座30上部的限位槽31内。从混合变换器19引出的同轴电缆18穿过转向器座26与齿圈24上预留的孔32引入转向器内部与防电缆缠绕机构28相连接。转向器上盖27、齿圈24及转向器座26用转向器上盖27注塑时预嵌的螺杆33和螺母紧固在一起。
参见图4，防电缆缠绕机构28的转动部分是同轴上下安装的两只塑料隔圈34，将铜质芯柱35和套筒36绝缘隔开。芯柱35的上端拧有螺母37，使两只塑料隔圈34、芯柱35和套筒36紧固，然后用螺母37、焊片38将转动部分紧固在平板29上。套筒36上端凸边部分39穿过平板29上预留的孔后折弯，一方面供焊接同轴电缆18的外屏蔽层线用，同时也保证转动部分能随转向器20上盖27一起转动，焊片38上焊接同轴电缆18的芯线。防缠绕机构28的不转动部分中间夹有两组弹簧片40、41，弹簧片40与转动部分的套筒36保持弹性接触，弹簧片41与转动部分芯轴35保持弹性接触，这两组弹簧片分别与电机21一根导线42和同轴电缆43的外屏蔽层线以及同轴电缆43的芯线相焊接，同轴电缆43及电机21的另一根导线44穿过支承座25上的预留孔45经过支撑杆46内部与放大器47相连接。
参见图5，F1单元部分为可调增益放大器47的输入级。增益的可调主要是这一级在起作用。F2部分是放大器的输出级，可由超高频晶体管放大器或集成放大器来完成其功能。F1的增益可调是采用了双栅场效应管V1，用改变V1第二栅级的直流电位来控制该级放大器增益的大小。控制电压VCON由置于室内的控制盒来提供。P单元为控制盒部分的电原理图。经变压器变压后输出两组交流电流，一组经按钮开关SB控制交流电机的转与不转，从而遥控天线的转向；另一组交流电流经过半波整流、滤波，并由三端稳压集成块IC稳压成为稳定的直流电压，该直流电压一方面由电位器RP分压后输出控制电压VCON，调整电位器RP即能改变VCON的大小，用来控制可调增益放大器F1部分双栅场效应管V1的增益变化；另一方面也是整个放大器的工作电源。传输控制电压VCON与控制电机转动的这两根控制线和同轴电缆线合并成一根一体化线，将室外部分的天线与室内部分的控制盒连接起来。电视信号从放大器的A端输入到V1的第一栅极G1，放大器放大后，经隔直电容C1通过一体化线中的同轴电缆引入控制盒，经隔直电容C2隔离直流成分后接入电视机TV。控制盒中提供的直流电流经L2也进入同轴电缆。L2为高频阻流电感，以防止高频的电视信号经电源而对地短路。同轴电缆的另一端与放大器47相连，由于高频阻流圈L1与隔直电容C1的存在，同轴电缆既用来传输高频的电视信号，同样也起到了为放大器直流供电的作用，且同轴电缆的外屏蔽层线也是交流电机21的交流通路。由于电视信号是从双栅场效应管V1的第一栅极G1输入而进行放大的，因此，VCON的变化而引起的第二栅极G2的电位变化，仅能控制放大器的增益，不会引起整个放大器工作状态的改变。
将上述天线部分固定在转向器20的顶部，支承座25的下端与空心的支撑杆46装在一起。支撑杆46的下端与可调增益放大器盒47’顶部装在一起，该放大器47的外盒47’一侧上部装有夹持支架48与调节杆49，下部装有锁紧支架50，利用它们可方便地将整个天线的室外部分设置在阳台上或其它的场合。
本实施例不应构成对本实用新型的限制，即U、V兼容天线部分各金属管的长度和相对位置可由实验确定最佳尺寸配置。控制盒内可增设录象、游戏机、电视等转接功能，控制盒内增设附属机构，而增加有线遥控转向与增益调整功能。
权利要求1.U、V兼容转向式电视接收天线，包括转向器20，其特征在于该天线采用的为可调增益放大器47，V频段为金属管框形天线1，其上下两边中部为断开的，并分别穿入塑料弓形支架3和3′的两端孔内，上边断开处截去一段以塑料衬杆2与框形天线1断开处连接固定，下边一边的断开处两端以金属衬管使其相对接触套装固定在一起，同时在弓形支架3和3′上穿有九根相互平行且均匀对称地设置长为500mm的金属管5，侧视，这九根金属管5成一抛物线形，构成抛物反射器，其中间一根金属管5，处于抛物反射器的焦轴平面上，框形天线1的两侧边与焦轴平面垂直，弓形支架3和3′的中部与Y字形水平支架6端头固定为一体，Y字形支架6上水平地在一个平面内设置有五根长度不同且相互平行的金属管，它们均处于抛物面的焦轴平面上，在靠近抛物面中心最近的一根金属管7上的各点均处于抛物面的焦点上，该金属管中间截去一段后，用塑料衬杆8将其连接成一体，金属管7的前方设置金属管9，中间也截去一段，同样用塑料衬杆10将其连成一体，金属管7构成馈电振子，金属管9构成有源振子，两者又构成U频段天线的双线式振子；在金属管9前方依次设置金属管11、12和13，而构成引向器，用支架6上的槽盖14紧固，然后用混合变换器19的两根中部折弯的金属管15上面的两端头分别与框形天线1上边中间断开处金属管的两端头相连；其下边的两端头分别与金属管7中间的两端头相连，而构成U、V兼容天线。
2.按照权利要求1所述的天线，其特征在于天线的混合变换器19是由两根直径相同而中间折弯的金属管15与一只用双孔磁芯绕制的平衡——不平衡转换器16组成的，该转换器16安装在金属管15的折弯部位17上，其下端分别与两个折弯部位17用导线连接，其上端分别与一根同轴电缆18中的芯线和外屏蔽层线分别连接，转换器16以塑料盒密封，同轴电缆18的另一端从塑料盒的下部引出。
3.按照权利要求1或2所述的天线，其特征在于该天线的可调增益放大器47设置在放大器盒47’内，可调增益放大器47是用远距离调整作为前置放大的双栅场效应管V1的第二栅极G2的直流电位来控制增益的放大器F1。
4.按照权利要求1或2所述的天线，其特征在于转向器20中的防电缆缠绕机构28是同轴上下安装的两只塑料隔圈34、将铜质芯柱35和铜质套筒36绝缘，并使两只塑料隔圈34、芯柱35和套筒36紧固，然后将转动部分紧固在平板29上，以套筒36上的凸边部分39穿过平板29上预留的孔后折弯固定，焊片38上焊接同轴电缆18的芯线，外屏蔽层线焊在39上；防缠绕机构28的不转动部分为中间夹有两组弹簧片40、41的塑料基座39，弹簧片40与转动部分的套筒36保持弹性接触，弹簧片41与转动部分芯轴35保持弹性接触，这两组弹簧片分别与电机21的导线42、同轴电缆43的外屏蔽层线以及同轴电缆43的芯线相焊接，同轴电缆43与电机21的另一根导线44穿过支承座25上的预留孔45经过支撑杆46内部与可调增益放大器47相连。
5.按照权利要求3所述的天线，其特征在于转向器20中的防电缆缠绕机构28是同轴上下安装的两只塑料隔圈34，将铜质芯柱35和铜质套筒36绝缘，并使两只塑料隔圈34、芯柱35和套筒36紧固，然后将动转部分紧固在平板29上，以套筒36上的凸边部分39穿过平板29上预留的孔后折弯固定，焊片38上焊接同轴电缆18的芯线，外屏蔽层线焊在39上；防缠绕机构28的不转动部分为中间夹有两组弹簧片40、41的塑料基座39，弹簧片40与转动部分的套筒36保持弹性接触，弹簧片41与转动部分芯轴35保持弹性接触，这两组弹簧片分别与电机21的导线42、同轴电缆43的外屏蔽层线以及同轴电缆43的芯线相焊接，同轴电缆43与电机21的另一根导线44穿过支承座25上的预留孔45经过支撑杆46内部与可调增益放大器47相连。
专利摘要一种U、V兼容的转向式电视天线，该天线采用的是可调增益放大器，其V频段为框形天线，其中设置有抛物面反射器，在该反射器前面，利用水平Y字形塑料支架，水平地设置有五根长度不同的金属管，靠近抛物面最近的两根构成U频段天线双线式振子，其余三根构成引向器，用混合变换器使其组合成U、V兼容天线，将其装在转向器上，便可在室内操纵天线的方向及调整放大器增益。
文档编号H01Q19/17GK2128017SQ92218140
公开日1993年3月10日 申请日期1992年6月17日 优先权日1992年6月17日
发明者吴卫平, 韩军 申请人:吴卫平