專利名稱：寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬帶全向天線，適用于寬帶數(shù)字電視MUDS和CDMA、GSM 移動(dòng)通信室外基站或直放站。技術(shù)背景一般U波段電視頻道使用的全向天線體積都比較龐大，通常采用多個(gè)平 板天線組合而成，饋電網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，帶寬窄、成本高架設(shè)不便。天線在 安裝過程中對(duì)安裝人員素質(zhì)和安裝條件要求較高，稍微有些差錯(cuò)直接影響 覆蓋效果。這種組合拼裝的全向天線在多個(gè)平板天線之間會(huì)形成干涉區(qū)域， 水平面方向圖呈蓮花形，不圓度通常大于4dB,要實(shí)現(xiàn)ldB以內(nèi)的不圓度是 很困難的。隨著地面數(shù)字電視的蓬勃發(fā)展，該類型天線已經(jīng)不能滿足天線 體積小，增益高，帶寬寬等要求；同時(shí)隨著麗DS數(shù)字電視站點(diǎn)越來越多， 站點(diǎn)之間的干擾會(huì)越來越嚴(yán)重，在滿足覆蓋要求的同時(shí)又不能干擾到其它 站點(diǎn)，這就要求天線可以很靈活的調(diào)整方向和下傾角度，這些都是目前天 線不能達(dá)到的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其能夠在天線體積 小、功率容量大、輻射性能要求較高的寬頻帶中良好工作，并在天線正常 工作的同時(shí)能解決站點(diǎn)間干擾問題的特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的寬帶全向天線 的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和與此并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)相連接的復(fù) 數(shù)組寬帶振子組，上述各寬帶振子組分別包括依次設(shè)置的第一輻射體、第 二輻射體和寄生振子，上述各寬帶振子組的首尾分別設(shè)置有扼流管，上述各 第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管分別共線連接固定于一金屬支撐管上；上述并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的同軸饋線的內(nèi)導(dǎo)體分別與上述各寬帶 振子組的第 一輻射體或第二輻射體電連接，此同軸饋線的外導(dǎo)體與上述金 屬支撐管電連接。相鄰的上述寬帶振子組中的上述第一輻射體之間或上述第二輻射體之 間或上述寄生振子之間相距為頻帶中心頻率0. 7-1入。相鄰的上述扼流管之間的間距為頻帶中心頻率0. 7-1入。上述各第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管同方向的一端分 別通過金屬連接件固定于上述金屬支撐管上。上述第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和^fe流管皆為壁厚().2-3mm、 直徑30-80mm的空心金屬圓管。上述金屬支撐管的直徑為5-16mm。還包括罩設(shè)于上述同軸線寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和復(fù)數(shù)組寬帶振子組外的玻璃 鋼外罩，此玻璃鋼外罩的底部設(shè)置有安裝夾具和接插件。采用上述方案后，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于由于輻射 體、寄生振子、扼流管和金屬支撐管共線排列，同軸饋線集成在輻射體內(nèi) 部，使得天線不圓度非常好，可以小于士O. 5dB不圓度，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的士 2dB;滿足了寬帶低駐波的同時(shí)實(shí)現(xiàn)天線體積小型一體化，安裝架設(shè)非常方 便，只需保持天線垂直安裝既可；并饋的寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)，在抗干擾的同時(shí) 提高了覆蓋區(qū)域的信號(hào)質(zhì)量；天線寬頻帶工作可發(fā)送更多的節(jié)目，因此通 過采用上述結(jié)構(gòu)和方式，解決了在要求天線體積小安裝方便、功率容量大 頻率范圍較寬并且全向覆蓋時(shí)，覆蓋區(qū)信號(hào)不均勻、天線越區(qū)干擾的問題， 就可提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡捷安裝方便能夠在天線體積小、功率容量大 輻射性能要求較高的天線。本發(fā)明的寬帶全向天線，可在450-1500MHz任意28%左右的頻率帶寬 內(nèi)，其電壓駐波比VSRW〈1.5。選擇不同的寬帶振子組數(shù)目可得到不同的增 益。常用2組、4組、6組、8組寬帶振子組實(shí)現(xiàn)5dB、 8dB 、 9dB、 10dB 的增益。圖2是本發(fā)明中并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中一組寬帶振子組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中兩組寬帶振子組和并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的駐波圖；圖6是本發(fā)明頻帶在660MHz的垂直面方向圖； 圖7是本發(fā)明頻帶在750MHz的垂直面方向圖； 圖8是本發(fā)明頻帶在820MHz的垂直面方向圖； 圖9是本發(fā)明頻帶在880MHz的垂直面方向圖； 圖IO是本發(fā)明頻帶在660MHz的水平面方向圖；

圖11是本發(fā)明頻帶在750MHz的水平面方向圖； 圖12是本發(fā)明頻帶在820MHz的水平面方向圖； 圖13是本發(fā)明頻帶在880MHz的水平面方向圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本發(fā)明的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，如圖1、 2、 3、 4所示，包括并饋 寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和與并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)相連接的復(fù)數(shù)組寬帶振子組，各寬帶 振子組分別包括依次設(shè)置的輻射體6、輻射體5和寄生振子4，各寬帶振子 組的首尾分別設(shè)置有扼流管3,即，各寬帶振子組的輻射體6的前方和寄生 振子4的后方分別設(shè)置有扼流管3，各扼流管3、輻射體6、輻射體5和寄 生振子4同方向的一端分別通過金屬連接件2固定在中心金屬支撐管1上， 而且，各扼流管3、輻射體6、輻射體5和寄生振子4以中心金屬支撐管1 為中心共線排列。輻射體5、輻射體6、寄生振子4、扼流管3均為空心金屬圓管，直徑 為30-80mm，壁厚為0. 2-3mm;中心金屬支撐管1的直徑為5-16mm,可空心 也可以實(shí)心。相鄰的寬帶振子組中，輻射體6與輻射體6或者輻射體5與輻射體5 之間或者寄生振子4與寄生振子4之間相距為頻帶中心頻率0. 7-1入。相鄰的扼流管3之間的間距為頻帶中心頻率0. 7-1入。 如圖2所示，并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)主要由低損耗主饋線12、不等幅同軸線 功率分配器10、阻抗變換同軸線11和8，分饋同軸線9、開路同軸線13 和振子饋電同軸線7組成。射頻能量經(jīng)過主饋線12的內(nèi)導(dǎo)體和阻抗變換同 軸線11的內(nèi)導(dǎo)體相連，經(jīng)過不等幅同軸線功率分配器10，再與分々貴同軸線 9、阻抗變換同軸線8和振子饋電同軸線7相連，直接饋送到寬帶振子組中 的輻射體5。同軸主饋線12傳送的射頻能量，通過阻抗變換同軸線11和 10不等副傳輸給同軸線9。射頻能量經(jīng)過阻抗變換同軸線8轉(zhuǎn)換阻抗后， 分別傳送給振子饋電同軸線7，再通過輻射體5把射頻能量輻射出去。相鄰 寬帶振子組的輻射體的同軸線7直接相連，通過入/4的同軸線轉(zhuǎn)換阻抗。 兩組寬帶振子組的同軸線7兩兩相對(duì)排列，以實(shí)現(xiàn)并饋寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)制作 簡捷化和電纜最短化。在所有同軸線結(jié)合部、可以根據(jù)阻抗情況設(shè)置開路 枝節(jié)同軸線或短;洛同軸線。在實(shí)際操作中，并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的同軸線7外導(dǎo)體于與中心金屬支撐 管1平行緊密焊接在一起，中心金屬支撐管1作為公共地端。上述各同軸線為低損耗同軸電纜，直徑為3-8mm。改變主饋線12的直 徑可實(shí)現(xiàn)大功率。如圖3所示，同軸線7的射頻能量直接作用在輻射體5和6上面，在 輻射體5和6之間形成窄帶輻射；輻射體5向上的電流再通過寄生振子4 拓展帶寬構(gòu)成寬帶振子組的輻射部分。如圖3和圖4所示，輻射體5、 6和寄生振子4輻射的能量，通過中心 金屬支撐管1往兩邊耦合，在中心金屬支撐管上形成輻射電流。扼流管3 位于相鄰寬帶振子組之間，通過調(diào)節(jié)扼流管3的長度可以抑制住這種電流， 使相鄰寬帶振子組實(shí)現(xiàn)隔離，電性能互不影響。如圖5所示，本發(fā)明的寬帶全向天線在660-880MHz頻帶內(nèi)，電壓駐波 比小于l. 5。6圖6中，天線參數(shù)如下測試頻率660MHZ;極化^f莫式垂直；波束 狀態(tài)垂直波束主纟及化；波半寬度20.79° 。圖7中，天線參凄t如下測試頻率750MHZ;極化沖莫式垂直；波束 狀態(tài)垂直波束主極化；波半寬度13.8° 。圖8中，天線參數(shù)如下測試頻率820MHZ;極化才莫式垂直；波束 狀態(tài)垂直波束主極化；波半寬度15.42° 。圖9中，天線參數(shù)如下測試頻率880MHZ;極化^i式垂直；波束 狀態(tài)垂直波束主極化；波半寬度12.48° 。圖10中，天線參凄t如下測試頻率660MHZ;極化才莫式垂直；波束 狀態(tài)水平波束主才及化；不圓度±0.33。圖ll中，天線參數(shù)如下測試頻率750MHZ;極化模式垂直；波束 狀態(tài)水平波束主極化；不圓度±0.46。圖12中，天線參凄t如下測試頻率820MHZ;極化沖莫式垂直；波束 狀態(tài)水平波束主極化；不圓度±0.43。圖13中，天線參數(shù)如下測試頻率880MHZ;極化模式垂直；波束 狀態(tài)水平波束主極化；不圓度±0.48。如圖6-13可以看出，本發(fā)明的寬帶全向天線在660-880MHz、 28%的頻 率帶寬內(nèi)方向圖差異不大，這說明在要求天線體積小安裝方便、功率容量 大頻率范圍較寬時(shí)，天線都可以正常工作，真正實(shí)現(xiàn)天線的大功率、寬帶 小型化。如圖1所示，還包括罩在并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和各寬帶振子組外的玻璃 鋼外罩A,以及安裝夾具B,中心金屬支撐管1底部和玻璃鋼外罩A —同固 定在安裝夾具B上。玻璃鋼外罩A頂部設(shè)有防雷金屬帽C,金屬帽C和中心 金屬支撐管1連接在一起，實(shí)現(xiàn)防雷和防水。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的 均等變化和修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1、寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和與此并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)相連接的復(fù)數(shù)組寬帶振子組，其特征在于上述各寬帶振子組分別包括依次設(shè)置的第一輻射體、第二輻射體和寄生振子，上述各寬帶振子組的首尾分別設(shè)置有扼流管，上述各第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管分別共線連接固定于一金屬支撐管上；上述并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的同軸饋線的內(nèi)導(dǎo)體分別與上述各寬帶振子組的第一輻射體或第二輻射體電連接，此同軸饋線的外導(dǎo)體與上述金屬支撐管電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于相 鄰的上述寬帶振子組中的上述第一輻射體之間或上述第二輻射體之間或上 述寄生振子之間相距為頻帶中心頻率0. 7-1入。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于相 鄰的上述扼流管之間的間距為頻帶中心頻率i). 7-1入。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于上 述各第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管同方向的一端分別通過金屬連接件固定于上述金屬支撐管上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于上 述第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管皆為壁厚0. 2-3mm、直徑 3 0-8 Omm的空心金屬圓管。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于上 述金屬支撐管的直徑為5-16mm。
7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于還 包括罩設(shè)于上述同軸線寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和復(fù)數(shù)組寬帶振子組外的玻璃鋼外 罩，此玻璃鋼外罩的底部設(shè)置有安裝夾具和接插件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶全向天線的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其包括并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)和與此并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)相連接的復(fù)數(shù)組寬帶振子組，各寬帶振子組分別包括依次設(shè)置的第一輻射體、第二輻射體和寄生振子，各寬帶振子組的首尾分別設(shè)置有扼流管，各第一輻射體、第二輻射體、寄生振子和扼流管分別共線連接固定于一金屬支撐管上；并饋寬頻饋電網(wǎng)絡(luò)的同軸饋線的內(nèi)導(dǎo)體分別與各寬帶振子組的第一輻射體或第二輻射體電連接，此同軸饋線的外導(dǎo)體與金屬支撐管電連接。本發(fā)明的有益效果在于由于輻射體、寄生振子、扼流管和金屬支撐管共線排列，同軸饋線集成在輻射體內(nèi)部，使得天線不圓度非常好，滿足了寬帶低駐波的同時(shí)實(shí)現(xiàn)天線體積小型一體化，并饋的寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)，在抗干擾的同時(shí)提高了覆蓋區(qū)域的信號(hào)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01Q21/08GK101651258SQ200910112518
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者林德應(yīng), 龔云楓 申請(qǐng)人:泉州佳信天線有限公司