CN111342197B - 一种小型化对数周期天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化对数周期天线，包括天线面和使得天线面展开的桁架总成，其特征在于，所述桁架总成包括水平设置的主桁架和设置在其前端的前撑底座，所述主桁架另一端设有小竖撑底座，靠近小竖撑底座的桁架总成上设有大竖撑底座；所述前撑底座下侧对称设有两个前撑，所述小竖撑底座下侧对称设有两个侧桁架，所述小竖撑底座上端设有一个小竖撑，所述天线面包括对数周期天线面和倒V天线面，本申请通过将倒V天线设置在对数周期天线的尾端，并且共用一个匹配器，使本应根据天线最低工作频率的变小而增大整体尺寸的对数周期天线，保证在总体尺寸不变的情况下，使天线能够在更低的工作频率下工作，架设方便，提高天线的安全性。

Description

一种小型化对数周期天线

技术领域

本发明涉及天线设备技术领域，具体是一种小型化对数周期天线。

背景技术

对数周期天线属于非频变天线的一种，具有很好的宽频特性，在宽带无线传输中被广泛应用，并且在短波波段，对数周期天线也是目前唯一能利用一副天线工作于整个短波波段并保持良好电性能的宽带天线。

对数周期偶极子天线是对数周期天线的基本形式，它是把N个平行偶极子用双导线交叉连接而成的，这里的导线一般称之为集合线，其中连接在同一集合线上的平行偶极子的长度不等，间距也不等，但相互之间保持平行。因此，对数周期偶极子天线也可以看成是用扭转平衡传输线给不等长、不等间距平行直线偶极子馈电构成的共面线阵。信号源供给的电磁能量沿集合线传输，依次对各振子激励。其中，平行耦极子可以有多种形式，比如金属管、金属线、或者金属片等。

对数周期天线的大小主要是由天线的最低工作频率(波长最长)决定的，当天线的最低工作频率增加时，行波波长减小，对应的天线尺寸也可以相应的减少，但当天线的最低工作频率减小时，行波波长增大，对应的天线尺寸必须相应的增大，再加上对数周期天线均需要一定的架设高度，因此，尺寸大、重量大的对数周期天线不仅使得天线架设难度增加，并且降低天线在使用中的安全性。

针对上述问题，现在提供一种改进的对数周期天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化对数周期天线，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种小型化对数周期天线，包括天线面和使得天线面展开的桁架总成，所述桁架总成包括水平设置的主桁架和设置在其前端的前撑底座，所述主桁架另一端设有小竖撑底座，靠近小竖撑底座的桁架总成上设有大竖撑底座；

所述前撑底座下侧对称设有两个前撑，所述小竖撑底座下侧对称设有两个侧桁架，所述小竖撑底座上端设有一个小竖撑，所述大竖撑底座上端设有一个大竖撑；

所述天线面包括对数周期天线面和倒V天线面；

所述对数周期天线面包括两根上下平行间隔设置并沿主桁架长度方向延伸的上集合线和下集合线，还包括连接在前撑远离主桁架的一端和侧桁架远离主桁架一端的左边索和右边索，上集合线与左边索之间、下集合线与右边索之间还连接有若干个平行耦极子；

平行耦极子之间相互平行设置在上集合线和下集合线水平方向的两侧，并交叉连接在对应的上集合线或下集合线上，平行耦极子远离上集合线和下集合线的一端分别连接在左边索和右边索上；

所述对数周期天线面还包括下引线及匹配器，匹配器上设有两个接线柱及用于与馈线连接的馈线接口，下引线包括两根相互平行间隔设置的电缆线及隔开两根电缆线的若干下引线隔板，下引线中的两根电缆线上端分别与上集合线和下集合线前端连接，下引线中的两根电缆线下端分别与匹配器上的两个接线柱连接；

所述倒V天线面分别与上集合线尾端和下集合线尾端连接的第一倒V振子线和第二倒V振子线，第一倒V振子线和第二倒V振子线分别朝向主桁架两侧倾斜向下延伸，还包括两根位于支撑塔左右两侧的地钉，第一倒V振子线和第二倒V振子线下端分别与地钉电连接并拉紧，保证倒V天线面的垂度，第一倒V振子线和第二倒V振子线与地钉之间还分别串联有一个负载。

作为本发明进一步的方案：所述主桁架由三段可拆卸的架体连接而成，每个架体采用两根平行间隔设置的铝管组成，以便后期拆卸，方便了后期的搬运。

作为本发明再进一步的方案：所述大竖撑离前撑的距离要大于大竖撑到小竖撑的距离。

作为本发明再进一步的方案：所述天线面包括连接前撑底座和大竖撑上端的左前拉线和右前拉线，连接小竖撑底座和大竖撑上端的左后拉线和右后拉线，连接小竖撑顶部和大竖撑顶部的加强线，分别连接两根侧桁架与大竖撑上端的左侧拉线和右侧拉线；分别连接侧桁架与主桁架后端左尾拉线和右尾拉线。

作为本发明再进一步的方案：两根所述侧桁架固定在小竖撑底座左右两侧，并朝向远离主桁架的方向延伸。

作为本发明再进一步的方案：每个架体之间设有连接组件，所述连接组件包括连接套和设置在连接套表面的螺纹孔。

作为本发明再进一步的方案：所述天线面还包括将侧桁架中点位置与主桁架后端连接的第一中点线以及将侧桁架中点与大竖撑顶部连接的第二中点线。

作为本发明再进一步的方案：所述天线面还包括连接小竖撑和侧桁架端部的顶部拉线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过将倒V天线设置在对数周期天线的尾端，并且共用一个匹配器，使本应根据天线最低工作频率的变小而增大整体尺寸的对数周期天线，保证在总体尺寸不变的情况下，使天线能够在更低的工作频率下工作，架设方便，提高天线的安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构侧视图。

图3为本发明的结构后视图。

其中：侧桁架1、主桁架2、大竖撑5、前撑6、小竖撑7、下引线8、匹配器9、第二倒V振子线61、第一倒V振子线62、负载71；

右尾拉线101、第一中点线102、顶部拉线103、第二中点线104、加强线105、左前拉线106、平行耦极子107、左边索108、右边索110。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种小型化对数周期天线，包括天线面和使得天线面展开的桁架总成，其特征在于，所述桁架总成包括水平设置的主桁架2和设置在其前端的前撑6底座，所述主桁架2另一端设有小竖撑底座，靠近小竖撑底座的桁架总成上设有大竖撑底座，该天线通过拉线保证桁架的稳定及抗风能力。

所述前撑底座下侧对称设有两个前撑6，所述小竖撑底座下侧对称设有两个侧桁架1，所述小竖撑底座上端设有一个小竖撑7，所述大竖撑底座上端设有一个大竖撑5；

所述天线面包括对数周期天线面和倒V天线面；

所述对数周期天线面包括两根上下平行间隔设置并沿主桁架2长度方向延伸的上集合线和下集合线，还包括连接在前撑6远离主桁架2的一端和侧桁架1远离主桁架2一端的左边索108和右边索110，上集合线与左边索108之间、下集合线与右边索110之间还连接有若干个平行耦极子107；

平行耦极子107之间相互平行设置在上集合线和下集合线水平方向的两侧，并交叉连接在对应的上集合线或下集合线上，平行耦极子107远离上集合线和下集合线的一端分别连接在左边索108和右边索110上，需要额外说明的是，因对数周期天线面中平行耦极子107与上集合线、下集合线、左边索108、右边索110之间的具体连接形式为现有技术，因此，在文中不做过多介绍；

所述对数周期天线面还包括下引线8及匹配器9，匹配器9上设有两个接线柱及用于与馈线连接的馈线接口，下引线8包括两根相互平行间隔设置的电缆线及隔开两根电缆线的若干下引线8隔板，下引线8中的两根电缆线上端分别与上集合线和下集合线前端连接，下引线8中的两根电缆线下端分别与匹配器9上的两个接线柱连接；

由于对数周期天线的匹配器9较重，需要将匹配器9放置在地面上。当然，在其他实施例中，如果天线的功率较小，匹配器重量也较轻，因此也可以直接将匹配器设置在主桁架前端上；

所述倒V天线面分别与上集合线尾端和下集合线尾端连接的第一倒V振子线62和第二倒V振子线61，第一倒V振子线62和第二倒V振子线61分别朝向主桁架2两侧倾斜向下延伸，还包括两根位于支撑塔左右两侧的地钉，第一倒V振子线62和第二倒V振子线61下端分别与地钉电连接并拉紧，保证倒V天线面的垂度，第一倒V振子线62和第二倒V振子线61与地钉之间还分别串联有一个负载71；

所述主桁架由三段可拆卸的架体连接而成，每个架体采用两根平行间隔设置的铝管组成，以便后期拆卸，方便了后期的搬运；

由于该天线的架设使用单塔支撑，因此支撑塔顶应当固定在天线的整体重心处，由于侧桁架的存在，桁架的整体重心偏向主桁架后方，本实施例中，大竖撑底座固定在桁架的整体重心处，并且大竖撑离前撑的距离要远大于大竖撑到小竖撑的距离；

所述天线面包括连接前撑6底座和大竖撑5上端的左前拉线106和右前拉线，连接小竖撑底座和大竖撑5上端的左后拉线和右后拉线，连接小竖撑7顶部和大竖撑5顶部的加强线105，分别连接两根侧桁架1与大竖撑5上端的左侧拉线和右侧拉线；分别连接侧桁架1与主桁架2后端左尾拉线和右尾拉线101；

所述天线面还包括将侧桁架1中点位置与主桁架2后端连接的第一中点线102以及将侧桁架1中点与大竖撑5顶部连接的第二中点线104，所述天线面还包括连接小竖撑7和侧桁架1端部的顶部拉线103；

两根所述侧桁架1固定在小竖撑底座左右两侧，并朝向远离主桁架2的方向延伸；

每个架体之间设有连接组件，所述连接组件包括连接套和设置在连接套表面的螺纹孔，在连接时，将两个铝管插入连接套两端，再利用螺纹柱对铝管进行位置限定；

本实施例中，考虑到第一倒V振子线和第二倒V振子线的长度不宜过长，因此，该天线还包括两个负载，两个负载分别串联在第一倒V振子线与地钉之间、第二倒V振子线与地钉之间。由于倒V天线面的第一倒V振子线和第二倒V振子线分别于上集合线和下集合线相连，因此，倒V天线面与对数周期天线面可以共用匹配器9，并且倒V天线将该天线的带宽，以满足更低频段的收发要求，并且天线支撑塔也可用作支撑倒V天线面的支撑塔。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种小型化对数周期天线，包括天线面和使得天线面展开的桁架总成，其特征在于，所述桁架总成包括水平设置的主桁架(2)和设置在其前端的前撑(6)底座，所述主桁架(2)另一端设有小竖撑底座，靠近小竖撑底座的桁架总成上设有大竖撑底座；

所述前撑底座下侧对称设有两个前撑(6)，所述小竖撑底座下侧对称设有两个侧桁架(1)，所述小竖撑底座上端设有一个小竖撑(7)，所述大竖撑底座上端设有一个大竖撑(5)；

所述天线面包括对数周期天线面和倒V天线面；

所述对数周期天线面包括两根上下平行间隔设置并沿主桁架(2)长度方向延伸的上集合线和下集合线，还包括连接在前撑(6)远离主桁架(2)的一端和侧桁架(1)远离主桁架(2)一端的左边索(108)和右边索(110)，上集合线与左边索(108)之间、下集合线与右边索(110)之间还连接有若干个平行耦极子(107)；

平行耦极子(107)之间相互平行设置在上集合线和下集合线水平方向的两侧，并交叉连接在对应的上集合线或下集合线上，平行耦极子(107)远离上集合线和下集合线的一端分别连接在左边索(108)和右边索(110)上；

所述天线面还包括将侧桁架(1)中点位置与主桁架(2)后端连接的第一中点线(102)以及将侧桁架(1)中点与大竖撑(5)顶部连接的第二中点线(104)。

2.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，所述主桁架(2)由三段可拆卸的架体连接而成，每个架体采用两根平行间隔设置的铝管组成；

所述对数周期天线面还包括下引线(8)及匹配器(9)，匹配器(9)上设有两个接线柱及用于与馈线连接的馈线接口，下引线(8)包括两根相互平行间隔设置的电缆线及隔开两根电缆线的若干下引线(8)隔板，下引线(8)中的两根电缆线上端分别与上集合线和下集合线前端连接，下引线(8)中的两根电缆线下端分别与匹配器(9)上的两个接线柱连接。

3.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，所述倒V天线面分别与上集合线尾端和下集合线尾端连接的第一倒V振子线(62)和第二倒V振子线(61)，第一倒V振子线(62)和第二倒V振子线(61)分别朝向主桁架(2)两侧倾斜向下延伸，还包括两根位于支撑塔左右两侧的地钉，第一倒V振子线(62)和第二倒V振子线(61)下端分别与地钉电连接并拉紧，保证倒V天线面的垂度，第一倒V振子线(62)和第二倒V振子线(61)与地钉之间还分别串联有一个负载(71)。

4.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，所述大竖撑(5)离前撑(6)的距离要大于大竖撑(5)到小竖撑(7)的距离。

5.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，所述天线面包括连接前撑(6)底座和大竖撑(5)上端的左前拉线(106)和右前拉线，连接小竖撑底座和大竖撑(5)上端的左后拉线和右后拉线，连接小竖撑(7)顶部和大竖撑(5)顶部的加强线(105)，分别连接两根侧桁架(1)与大竖撑(5)上端的左侧拉线和右侧拉线；分别连接侧桁架(1)与主桁架(2)后端左尾拉线和右尾拉线(101)。

6.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，两根所述侧桁架(1)固定在小竖撑底座左右两侧，并朝向远离主桁架(2)的方向延伸。

7.根据权利要求1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，每个架体之间设有连接组件，所述连接组件包括连接套和设置在连接套表面的螺纹孔，在连接时，将两个铝管插入连接套两端，再利用螺纹柱对铝管进行位置限定。

8.根据权利要求5或1所述的小型化对数周期天线，其特征在于，所述天线面还包括连接小竖撑(7)和侧桁架(1)端部的顶部拉线(103)。