CN201336368Y - Uhf数字电视四偶极板天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种数字电视四偶极板天线，包括：一竖直支撑柱，所述支撑柱设有连接面和与连接面对向的背面；四对振子，设在所述竖直支撑柱上，所述四对振子位于所述支撑柱的连接面所在的一侧，每对振子中的两个振子上下布置构成一个垂直极化偶极子；一反射板，设在支撑柱的背面的一侧，所述反射板的反射面含盖四对振子在反射板上的投影面积。所述四对振子以支撑柱为中心以每侧两对平均对称分布，各振子距离支撑柱的距离相等。所述各振子为包括外导体和内导体的同轴式馈电振子。本实用新型的数字电视四偶极板天线具有垂直极化、频段宽、高增益的特性，能满足固定、移动多媒体等广播电视信号接收要求特别是移动接收要求以及低功耗要求。

Description

UHF数字电视四偶极板天线

技术领域

本实用新型有关发射天线，特别是有关于一种UHF(UltraHighFrequency-超高频)数字电视四偶极板天线。

背景技术

UHF发射天线有水平极化天线和垂直极化天线。所谓水平极化方式是指极化波的电场矢量与地面平行，而垂直极化方式则指电场矢量与地面垂直。

目前，传统的UHF发射天线都为水平极化的方式，其天线振子呈如图1所示的水布置方式。此种天线振子采用同轴式的馈电方式，处于上方的两个振子11构成一个偶极子1，处于下面的两个振子11构成另一个偶极子1，整个天线的特性阻抗与振子11的外导体直径a和内导体直径b、长度L直接相关。调整振子11的长度L和内外导体各段的相位和阻抗，就能发射出470～860MHz全频段范围内的分米波信号。但现有的UHF水平极化双偶极的发射天线不能满足当前的使用需求：

一、随着数字电视广播、移动多媒体广播等技术的不断发展，并伴随着地面数字广播和CMMB(中国移动多媒体广播)技术标准的颁布实施，用户对于移动接收性能的要求越来越高，目前数字电视广播中采用的极化方式全部为垂直极化方式，水平极化天线发射的水平极化信号无法与垂直极化方式的来波信号匹配，更不能满足车载和移动多媒体广播的移动接收要求。

二、现有的UHF水平极化天线，在潮湿、多水、多树林等环境条件下，由于水平极化天线极化偏转的原因，发射天线的近地接收效果不理想。

三、基于UHF水平极化天线的场形和波瓣宽度等特性，UHF水平极化天线对近区的覆盖效果也不理想。

因此提供一种垂直极化、宽频段、高增益而具有移动接收、低功耗特性的发射天线是目前急待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种垂直极化、频段宽、高增益的数字电视四偶极板天线，能满足固定、移动多媒体等广播电视信号发射的接收要求特别是移动接收要求以及低功耗的要求。

本实用新型提供的一种数字电视四偶极板天线，包括：

一竖直支撑柱，所述支撑柱设有连接面和与连接面对向的背面；

四对振子，设在所述竖直支撑柱上，所述四对振子位于所述支撑柱的连接面所在的一侧，每对振子中的两个振子上下布置构成一个垂直极化偶极子；

一反射板，设在支撑柱的背面的一侧，所述反射板的反射面含盖四对振子在反射板上的投影面积。

优选四对振子以支撑柱为中心平均对称分布，各振子距离支撑柱的距离相等，有利于保证各对振子的输出信号相位相同。

根据上述方案，本实用新型相对于现有结构的效果是显著的：

一、本实用新型提供的数字电视四偶极板天线，采用垂直极化的方式，可以实现在分米波全频段即470MHz～860MHz频段内的输入驻波比≤1.1，增强了固定和移动多媒体等广播电视用户接收效果特别是移动接收效果，使得固定、移动多媒体广播的接收覆盖效果显著增强，为地面数字电视特别是车载、移动多媒体的广播提供了可靠的保证。

二、本实用新型的数字电视四偶极板天线，包括四对偶极子及反射板，使得发射信号不是全向发射式的，而能集中在一个方向，方向性变强、能达到11dB的高增益，接收信号的场强高，大大节省了输入功率，在潮湿、多水、多树林等环境条件下，天线的近地接收效果具有明显的优势。

三、对于垂直面场形而言，垂直极化的垂直面波瓣宽度大于水平极化的垂直面波瓣宽度，垂直极化天线对近区的覆盖效果也优于水平极化方式。

附图说明

图1为现有的UHF水平极化天线的振子布置示意图。

图2为本实用新型提供的数字电视四偶极板天线的纵向剖视图。

图3为图2中拆掉外罩体后的左视图。

图4为本实用新型中单片的数字电视四偶极板天线在中心频率660MHz的水平场形(Horizontal Pattern)示意图。

图5为本实用新型的多片数字电视四偶极板天线在发射塔四面阵列安装的示意图。

图6为图5的数字电视四偶极板天线在发射塔四面阵列的在中心频率660MHz的水平场形示意图。

具体实施方式

如图2、3所示，本实用新型提供的数字电视四偶极板天线100，包括设于一竖直支撑柱2上的四对振子11，每对振子11中的两个振子11上下布置构成一个垂直极化偶极子1。支撑柱2为矩形管，设有连接面21和与连接面21对向的背面22，四对振子11位于支撑柱2的连接面21所在的一侧即图2的左侧，在连接面21所在的左侧，四对振子11以支撑柱2为纵向中心平均对称分布，即四对振子11平均分为上下两层，每层的两对振子11对称分布在支撑柱2两侧。在支撑柱2的背面22的一侧设有反射板4，反射板4具有反射面41，反射面41具有矩形的周边部42，反射面41含盖四对振子11在反射板4上的投影面积，能将发射信号控制在天线的一侧，方向性变强，提高增益值，也强化整个天线的结构强度。优选各振子11距离支撑柱2的距离相等，有利于保证各对振子11的输出信号相位相同，在支撑杆2的中段连接有输出接头3，用于对各对振子11馈电。垂直极化的四对振子11，增强了固定和移动多媒体等广播电视用户的接收效果特别是移动接收效果，接收信号的场强高，大大节省了输入功率，天线的近地接收和覆盖效果优异。

相对支撑柱2对称的两对振子11中的位于同一水平高度的两个振子11，可通过各自的水平杆110固定在同一个连接杆13上，该连接杆13再通过紧固件垂直连接在支撑柱2的连接面21上，位于同一水平高度的两个振子11的水平杆110可以一体制成，也可以是分体制造的。

各振子11为包括外导体10和内导体12的同轴式馈电振子。调整各振子11的外导体10长度以及内外导体10、12各段的相位和阻抗，能使其在470～860MHz的频段内近可能的向输入阻抗50欧姆靠拢，最终实现了该天线的驻波比≤1.1，此为现有技术，不再详述。

各振子11的内导体12的材质为铜优选黄铜，外导体10和支撑架2的材质均为铝合金，不仅提高了机械强度，结实耐用，抗老化腐蚀，且重量轻便，便于运输架设安装。

在全部振子11的外部罩设有由绝缘材料制成的外罩体5，以对天线的内部构件密封保护，有效防护雨雪冰霜对内部构件的影响，实现全天候工作，能延长使用寿命，绝缘材料为玻璃钢或工程塑料，工程塑料可采用多种，例如为聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)或聚四氟乙烯(PTFE)等。当然，其它绝缘材料也可以采用。外罩体5设有连接边缘51，连接边缘51与反射板4的反射面41的周边部42相对接，在外罩体5的连接边缘51和反射板4的反射面41的周边部42设有多个对应的连接孔6，二者由紧固元件穿过各连接孔6而使连接边缘51与周边部42连接在一起。

反射板4在与反射面41相反的外侧面43的上部和下部分别连接有一水平方向的安装板7。在安装板7上和与安装板7对应的外罩体5的连接边缘51和反射板4的周边部42设有对应的安装孔71，固定元件穿过穿装孔71就可将整片天线固定在预定场所，天线安装简便。

本实用新型提供的UHF垂直极化四偶极板的技术参数是：

频率范围(Frequency range)：         470MHz～860MHz

极化方式(Polarization)：            垂直极化(vertical)

输入端口(Input)：                   L29F

驻波比(VSWR)：                      ≤1.1

天线增益(Gain)：                    11dB

输入阻抗(Impedance)：               50欧姆Ω

最大输入功率(Max.power)：           1kW

重量(Weight)：                      12kg

最大风速(Max.wind velocity)：       225km/h

外形尺寸(Heright/width/depth)H/W/D：1060x480x210

如图4所示，为本实用新型的单片数字电视四偶极板天线的水平场形图，此类天线大多阵列应用，如图5、6所示，将来具体施工时，可以根据要求进行多片天线的组合，在发射塔8的四面81、82、83、84分别组合有多片上下布置的数字电视四偶极板天线1，通过常规的天线馈电系统设计，就可将天线的场形图优化，满足播出的需要。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，当然不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型的内容所作的等同变化与修饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种数字电视四偶极板天线，其特征在于，包括：

一竖直支撑柱，所述支撑柱设有连接面和与连接面对向的背面；

四对振子，设在所述竖直支撑柱上，所述四对振子位于所述支撑柱的连接面所在的一侧，每对振子中的两个振子上下布置构成一个垂直极化偶极子；

一反射板，设在支撑柱的背面的一侧，所述反射板的反射面含盖四对振子在反射板上的投影面积。

2.如权利要求1所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述四对振子以支撑柱为中心以每侧两对平均对称分布，各振子距离支撑柱的距离相等。

3.如权利要求2所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，以支撑柱为中心处于对称位置的两个振子分别固定在同一个连接杆上，该连接杆垂直连接在支撑柱的连接面上。

4.如权利要求2所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述各振子为包括外导体和内导体的同轴式馈电振子。

5.如权利要求4所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述各振子的内导体的材质为铜，外导体和支撑架的材质为铝合金。

6.如权利要求2所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述支撑柱为矩形管。

7.如权利要求6所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，在全部振子的外部罩设一个由绝缘材料制成的外罩体，所述外罩体设有连接边缘，连接边缘与反射板的反射面的周边部相对接。

8.如权利要求7所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述绝缘材料为玻璃钢或工程塑料。

9.如权利要求7所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述反射板在与反射面相反的外侧面的上部和下部分别连接有一水平方向的安装板。

10.如权利要求9所述的数字电视四偶极板天线，其特征在于，所述外罩体的连接边缘和反射板的反射面的周边部设有多个相对应的连接孔，所述外罩体和反射板由穿过各连接孔的紧固元件连接在一起；在安装板上和与安装板对应的外罩体的连接边缘和反射板的周边部设有对应的安装孔。

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