专利名称：电视接收天线及船用电视接收天线及电视自动接收方法
技术领域：
本发明系一种屋内外兼用电视接收天线及利用该天线的船用电视接收天线及船用电视自动接收方法。
装设于海上航行船只的电视接收机中，对于在航行中得以目视该电视接收机画面的需求甚强，不仅希望能观赏画面，对航行安全的重要性更是如此。
已知技术中，装设于船只上的电视接收机只有在船只停止时才能获得最好的画面视听效果，而在航行中若要从电视接收机获得最好的画面视听效果则颇有困难，此种困难我们可推知是下述各困难所致，亦即，第一因船只航行路线变向的关系，使发射站与船上天线的角度改变，故需操作角度调整用的转向器(rotator)，而此响应变向的操作系难谓充分的状态。第二，除了用卫星通信等方法外，一般除了传播在海上的表面波外无法接收，而且，除此以外，由于容易受到来自各方向的反射波的影响，而难以获得鲜明清楚的画面。第三，航行于沿岸的船舶，因卫星发射站的发射频道变化很频繁的原因，必须将电视天线设定于其接收方向。而且，一般而言，VHF波只在水深50m内的浅海才能获得与表面反射波的合成输出，与陆上比起来，到达距离无法延长；同时，接近陆岸的地方，UHF也会受到来自各方向的反射波的影响，故影像的情况甚不稳定。第四，船只航行过程中，不仅由于海浪的影响，电波方向、强度、传播路径的变化甚大而难以响应，于风雨、冰雪的严苛环境下，设有突出船体的突出物的电视接收天线很容易受创，寿命短，要付诸实用尚有甚大的困难。
如众所周知，船用的利用VHF及UHF的电视播放接收设施而言，已用电视接收天线利用个别的VHF及UHF八木天线而装置共用极与可转动的转向器机构，通过混合器将所接收的VHF及UHF输出予以混合，经电缆以重叠式的放大机构将输出电流导至电视影像接收器的方式。
然而，例如，分别使用VHF及UHF八木天线的已知方法，需要具备由突出物的构件的天线元件所构成的公用极及转动的旋转机构使其旋转，令天线的方向随着船只行进方向不断地进行调整。而且，在陆地上时，虽可使发射站与天线方向保持在最佳状态后加以固定以接收信号，但在海上则受电波的传播性质、表面波、反射波的影响甚大，经常发生收信障碍，且由于船只周遭海浪的缘故，电波的进入方向、路径、偏波特性及电场强度瞬息万变，对于主要仅利用电波能量中的电场波动的八木天线而言，原则上具有只能使用到直接波的缺点。亦即，其方向属于过于敏感，无法响应方向的变更，只能对应单一的偏波特性，因此，画面会由于侧摇(side robe)、偏波面零乱等原因而使画面容易产生假像(ghost)，增益不稳定，在船只沿海航行的过程中，而有要获得一种可供观赏的画面很困难的缺点。
主要利用电场波动能量的上述八木天线在中心频率附近的动作增益很高，方向性亦很充分，但要利用中心频率以外的电波则很困难，因此，电视接收上也须要合成二支以上天线，而在使用于航行船只的类的移动体时，对于传输至有效角度范围以外的电波极难对应。
本发明旨在除去已知船用电视接收天线的上述缺点，而提供一种船只在沿岸航行时电视可以稳定经常地接收信号，且基本上可以在宽频带中以高度增益接收信号，又能响应航行船只的变向，对于接收鲜明的电视画面有所助益，又可适应严苛的自然条件，同时故障率少的船用电视接收天线。
为解决上述问题，根据本发明第1方面的屋内外兼用电视接收天线为一种使用于电视接收的折叠式偶极天线(folded dipole antenna)构造，其特征为由厚度1至5mm宽度10至100mm及规定长度的平板状金属导体形成长方形天线元件，其端部弯折成直角且由相互平行的两个长边与短边构成的长方形天线元件，该长边与短边的尺寸比例范围为10至30比1，该长边的一边在中央部位设有具备1对供电点的供电箱所构成。
依照本发明第2方面的屋内外兼用电视接收天线，该天线元件的相互平行两边中，其长边弯曲成弯月形。
根据本发明第3方面，其特征在于该天线元件的长边的平面形状具备正多边形平面形状，该多边形平面在特定的一长边具有供电点，与该长边相对的长边则为设置有电气绝缘的特定间隔，同时具备全方位性。
根据本发明第4方面，其特征在于为将杆状天线及权利要求3的天线以特定的间隔水平搭载于该支持元件的长度方向上的天线元件，该杆状天线垂直形成于垂直设于船体的支持元件的最上方侧边上，该权利要求3的天线元件为该支持元件上方的单数或复数组；于前述支持元件下方搭载具有反射板的笼型天线而成；该笼型天线元件为于反射板构成元件及其各方向的反射板的外侧，以特定间隔与该反射板平行地保持绝缘的合并型环状天线，该反射板构成元件将长方向的金属网状反射板设于笼型的3至4方向上形成为一体，其由具有1至4比1的长度比例的长边及短边所成，该长边的1/2至1/6的部位上设有一对供电点而构成。
根据本发明第5方面，在权利要求4的船用电视接收天线的一对供电点连接电缆元件，并从连接于该电缆元件的藉由重叠增强器(booster)或分集式控制器而连接至电视接收器所构成的电波接收方法，其中，将各天线元件所产生的输出电流予以放大，且自动选择从执行特定接收动作的规定天线元件所产生的输出电流，并将接收电流引导至该电视接收器，以接收电波。
由本电视接收权利要求1至2项的天线元件所构成的天线如第1图所示，其自平衡作用很大，仅用一个天线元件即可增加电流量，且宽频带性能得以提高，故可选择地接收水平偏波，对容易混入VHF波带的周边干扰所导致的画面闪烁情形能够有效地减少。再者，由权利要求3的天线元件所构成的天线构造则如第2图所示，该天线大致没有方向特性，作为船只变向动作的对应措施，且该电视接收天线对于远距离的VHF电视接收能够有效作用，权利要求4的电视接收天线，如第5图所示构成，藉由笼型天线元件，在VHF波带上不但具备增益功能、偏波分集功能；对近距离而言，即使是VHF波带亦能确实地动作；而且于方向特性上，其有效范围大致至少超过90度，故在船只移动时，即使路径改变，最少有一个天线元件能够经常有效地发挥作用；再者，权利要求5的船用电视接收方法的构成如第6图所示，其可利用选择机构自动地选择能够执行最适当规定动作的天线元件，并避免动作不适当的天线元件，故可藉由分集式控制器将输出电流引导至电视接收器。
如上所详述，本发明的船用电视接收天线与接收方法可以消除已知船用电视接天线的缺陷，使船只在沿岸航行中可以经常接收电视信号，且可以在宽频带中取得高增益收信，又能响应船只航行的变向，对鲜明电视画面的接收极有助益，同时能耐严苛的自然条件，故障少等，显然具备诸多效果。因此，可使权利要求1至2的发明提供屋内外兼用电视接收天线，权利要求3的发明可使第1项的屋内外兼用电视接收天线具备全方位性，第4项的发明则由第3项的发明屋内外兼用电视接收天线与笼型天线构成复合式船用电视接收天线；第5项的发明则提供第4项发明的船用电视接收信号方法。
第1图为本发明中第一方面的屋内外兼用电视接收天线元件实施例的基本构造说明图。
第2图系本发明第三方面的全方位性屋内外兼用电视接收天线的基本构造说明图。
第3图是本发明杆状天线实施例的简要立体图。
第4图为本发明笼型天线元件实施例的简要俯视说明图。
第5图为本发明船用电视接收天线实施例的简要说明斜视图。
第6图为本发明船用电视自动接收方法的简要系统说明图。
下面参照图式说明本发明的1实施例。第1图为本发明实施例的屋内外兼用电视接收天线的基本构成说明图。第1a图为对应于权利要求1的实施例的正视图，第1b图为俯视图，第1c图为对应于权利要求2的实施例的立体图。第1a、1b、1c图中，1为天线元件的长边，1-1为具有供电点的天线元件一侧长边，2为天线元件的短边，3为绝缘间隙，4、4为一对供电点，5为供电箱，10为屋内外兼用电视接收天线。天线元件长边1、1-1及天线元件短边2具有1至5mm的厚度及10至100mm的宽度。
使用于屋外，尤其是海上船只时，用不易受生锈影响且具有特定长度的金属导体平板所制成，且将该金属导体平板的端部折弯成直角，形成具有特定尺寸的长方形天线元件的长边1、1-1与短边2。该长边1与短边2按照特定的尺寸范围形成使其长度比例在1比10至30，同时折弯的一长边1-1在中央部位设置有具备绝缘间隙3及一对供电点4、4的供电箱，而构成屋内外兼用电视接收天线10。由于该屋内外兼用电视接收天线10以上述方式构成，故可通过通常的折叠式偶极天线(folded dipole antenna)强化电流量，宽频带性能得以提高，并选择地接收水平偏波，尤其是对于容易混入VHF波带的周边干扰所导致的画面闪烁是一种有效的防止装置。如下所说明，通过使用复数个本发明的电视接收天线，可以提供一种无方向性的电视接收天线。而且可以使用单一的电视接收天线，而提供兼用于VHF及UHF一种的屋内外兼用电视接收天线。
再者，第1c图的实施例将天线元件弯曲成弯月形，其可用以取代第1a、1b图的实施例的天线元件构造。
第2图系本发明的实施例的权利要求3的全方位性屋内外兼用电视接收天线11的基本构造说明图。第2a图为其俯视图，第2b图为其侧视图。图中，1为天线元件的长边，该长边1形成第2a图所示的正多边形，本实施例呈正五边形，该长边1在一特定边具有1对供电点4、4，与该长边相对的部位上则设有绝缘间隙3,2为天线元件短边，长边1为双层构造，两层间用短边2,2连接，5为供电箱，6为已省略图示的绝缘机构，7为绝缘保持元件，其位置以一点线表示。8为支持元件的支柱，9a支柱安装机构，9b为天线元件的长边1安装于支柱8的安装机构，这些构件为已知技术，其详细图示省略。
上述构造的电视接收大致上没有方向性，属于全方位型，对于远距的VHF电视接收很有效。
第3图系本发明的实施例的杆状天线15的简要立体图，8为支持元件，垂直地设于船体的支柱，15为杆状天线，16为支持构件，17为电缆。
如图所示，支柱8垂直地设于船体的规定位置，设于支柱8最上方且具备特定大小的杆状天线15，用支柱构件16装设，并经由电缆17连接于下方的机构上。该杆状天线作为上述全方位性屋内外兼用电视接收天线11的垂直辅助接收天线，利用该天线可以消除接收的死角。
第4图为本发明笼型天线元件25实施例的简要俯视说明图。12为已知的平面放射型天线元件，13为金属网状反射板，14为安装元件，8为支柱，25为笼型天线元件。
笼型天线元件25用锁紧元件将已知长方形金属网状反射板13如图所示连结构成正方形的反射板构件形成为一体，并在该反射板构件的各外面按特定间隔配置一平面放射反射板天线元件12，且以安装元件14固定，然后以未图示的已知安装手段垂直地安装于中心支柱8，此外，图示中提示有4个天线元件及金属网状反射板，但并不必受此限制，笼型天线构造在性能方面的优越点为对UHF而言，海上传播的表面反射波可以协助直接波，一般而言，传播情形良好，但是在船只出航5哩(mile)以内的沿岸浅海区域范围，偏波面变化很显著，诸如已知的1对2平面放射型天线对于此种情形会产生偏波分集性能，因此本实施例的天线在沿岸浅海区域作用非常良好。而且在方向变化上可以活用已知汽车用分集式控制器，自动地调整画面。因此可望用笼型天线元件25提高效果。本实施例使用多个UHF用350×150mm左右的天线。
第5图为本发明的实施例的船用电视接收天线26的简要说明斜视图。图中，8为支柱，15为垂直设于支柱8最上方的杆状天线，11为全方位性屋内外兼用电视接收天线，其为将特定个数的此种天线11利用支柱安装机构9a、9b水平地设置于支柱8上方。支柱8下方则由已知机构水平地装设有笼型天线元件25。18为后述的副天线混合器，19为屋外增强器，它们分别设于支柱8下部，并用未图示的电缆实施配线。
第6图为本发明的实施例的船用电视自动接收方法的简要系统说明图。杆型天线15与复数组全方位性屋内外兼用电视接收天线11,11连接于主天线耦合器20，而笼型天线25的复数个平面放射电视接收天线12则连接于副天线混合器18，并分别经由重叠增强器19与增强器电源22，然后与副天线混合器18，分集控制器21的连接线共同经由切换器23而连接于电视接收器24。
由于具有如图所示的构成，对作为船用电视接收天线26的主天线而言，因为在支柱8最上方设有杆型天线15，上方又设有复数组全方位性屋内外兼用电视接收天线11，能具备VHF用远距离电视接收天线的效果。再者，支柱8下部设有笼型天线元件25，故可以构成复合式电视接收天线，从而获得克服上述困难的船用电视接收方法。
1天线元件长边1-1具有供电点的天线元件长边2天线元件短边3绝缘间隙4供电点5供电箱6供电缆7绝缘保持元件8支柱9a、9b支柱安装构件10屋内外兼用电视接收天线11全方位性屋内外兼用电视接收天线12平面放射型电视接收天线13金属网状反射板
14安装元件15杆状天线16支持构件17电缆18副天线混合器19屋外用重叠增强器20主天线耦合器21分集式控制器22增强器电源23转换器24电视接收器25笼型天线26船用电视接收天线
权利要求
1．一种屋内外兼用电视接收天线，为电视接收用折叠式偶极天线的构成，其特征在于该天线由厚度1至5mm，宽度10至100mm及特定长度的金属导体平板构成，令该金属导体平板的端部弯折成直角并由相互平行的2个长边与短边形成长方形天线元件，而该长边与短边的尺寸比例则设定为10至30比1的特定尺寸范围，且在一长边的中央部位设置具有1对供电点的供电箱而构成。
2．如权利要求1的屋内外兼用电视接收天线，其中，该天线元件的相互平行两长边弯曲成弓状。
3．如权利要求1的屋内外兼用电视接收天线，其中，该天线元件长边的平面形状为具有正多边形平面形状；该天线元件的长边为该正多边形的一长边具有供电点，同时，于与该长边相对的长边具有设置有电气绝缘的特定间隔，而具备全方位性。
4．一种使用权利要求3的屋内外兼用电视接收天线的船用电视接收天线，其特征在于为将杆状天线及权利要求3的天线以特定的间隔水平搭载于该支持元件的长度方向上的天线元件，该杆状天线垂直形成于铅直设于船体的支持元件的最上方侧边上，该权利要求3的天线元件为该支持元件上方的单数或复数组；于前述支持元件下方搭载具有反射板的笼型天线而成；该笼型天线元件为于反射板构成元件及其各方向的反射板的外侧，以特定间隔与该反射板平行地保持绝缘的合并型环状天线，该反射板构成元件将长方向的金属网状反射板设于笼型的3至4方向上形成为一体，其由具有1至4比1的长度比例的长边及短边所成，该长边的1/2至1/6的部位上设有一对供电点而构成。
5．一种船用电视接收方法，其特征在于权利要求4的船用电视接收天线的各对供电点连接电缆元件，并从连接于该电缆元件的天线元件经由重叠增强器或分集式控制器而连接于电视接收器的接收方法；将从各天线元件产生的输出电流予以放大，并自动地选择执行特定的接收动作的特定天线元件的输出电流，且将该接收电流引导至该电视接收器，以接收电波。
全文摘要
本发明提供一种船用电视接收天线,该天线基本上可在宽频带中施行高增益接收,而使电视在船舶沿岸航时稳定地接收信号,可以对应船舶在航行中之变向,对电视画面之收具有贡献,且可响应严苛之自然条件,故障也少,其由设于船体支柱8最上方之杆状天线15,位于上方之单数或复数全方位接收天线11、位于下方之笼型天线25、副天线混合器18、屋外增幅器19及特定之电缆等所构成。
文档编号H01Q1/24GK1223479SQ9810033
公开日1999年7月21日 申请日期1998年1月15日 优先权日1998年1月15日
发明者山本清志 申请人:山本清志