CN201540958U - 一种水平极化定向天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水平极化定向天线，其包括U形金属槽，底板，边板，数个金属短路块，数个馈电柱，数个馈电底座，同轴线及其连接器，底板固定安装于U形金属槽的槽底外侧面上，边板分别固定安装于U形金属槽的开口两侧，金属短路块和馈电柱分别设置于U形金属槽内，且金属短路块和馈电柱于U形金属槽内沿U形金属槽的长度方向依次错开排列，各馈电底座分别设置于U形金属槽长度方向的两侧槽壁上，各馈电底座的一端分别连接相应的馈电柱、另一端分别连接相应的同轴线。其有益效果为：由于采用了U型辐射体，因而比以往的水平振子臂或者倾斜振子臂可以实现更大的角度，实现半向覆盖；通过调整底板和边板的尺寸和倾斜角度便可实现水平面波束宽度120°-270°定向覆盖。

Description

一种水平极化定向天线

技术领域

本实用新型涉及天线，具体是一种水平极化定向天线。

背景技术

随着地面数字电视的发展，HFC(光纤和同轴电缆混合)接入网主要分布在地市级和县镇级，除西部外，大部分已成功地将原同轴网改造为HFC混合网，接入用户主要分布在城区和乡镇。而占我国人口70％的农村，因缺乏切实可行的技术经济手段，绝大多数地方只能看到几个不太清晰的开路电视节目。HFC(MMDS)+数字MUDS+数字加解扰的农村有线电视因此而得到长足发展。

在现有的HFC(MMDS)+数字MUDS+数字加解扰数字电视系统中，一般都是采用缝隙全向天线或者垂直极化定向天线，水平极化天线采用振子结构。然而，要利用这些常规天线实现水平极化定向大扇区覆盖，如180度以上的波束宽度，是比较困难的。而在实际的数字电视系统中，在一些场合是需要水平极化大扇区覆盖的，因此很需要设计一种120°-270°定向覆盖的水平极化定向天线。

实用新型的内容

本实用新型的目的在于避免上述天线的不足，提供一种可用于数字电视系统的120°-270°定向覆盖的水平极化定向天线，以满足数字电视系统在实际应用中的大角度定向覆盖要求。

为解决上述技术问题、本实用新型的技术方案为：一种水平极化定向天线，包括U形金属槽，底板，边板，数个金属短路块，数个馈电柱，数个馈电底座，同轴线及其连接器，上述底板固定安装于上述U形金属槽的槽底外侧面上，上述边板分别固定安装于上述U形金属槽的开口两侧，上述金属短路块和上述馈电柱分别设置于上述U形金属槽内，且上述金属短路块和上述馈电柱于上述U形金属槽内沿上述U形金属槽的长度方向依次错开排列，上述各馈电底座分别设置于上述U形金属槽长度方向的两侧槽壁上，上述各馈电底座的一端分别连接相应的上述馈电柱、另一端分别连接相应的上述同轴线。

上述U形金属槽内沿其长度方向间隔设置有沿U形金属槽的宽度方向设置的塑料支撑柱。

采用上述方案后，本实用新型的水平极化定向天线，其有益效果为：由于采用了U型辐射体，因而比以往的水平振子臂或者倾斜振子臂可以实现更大的角度，实现半向覆盖；同轴线传输的射频信号通过馈电柱和馈电底座激励U形金属槽，再通过底板和边板把能量辐射出去。通过调整底板和边板的尺寸和倾斜角度便可实现水平面波束宽度120°-270°定向覆盖。同时本实用新型中，U型辐射体采用一体化设计，结构非常简单紧凑；一个U型辐射体单元的增益比常规水平振子臂或者倾斜振子臂要高1.5dB。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型组成的两单元天线阵列电压驻波比VSWR测试图；

图3为本实用新型组成的两单元天线阵列在2.6G的水平面方向图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本实用新型的结构和效果。

本实用新型给出的实施例是2500-2700Mhz的120°-270°水平极化定向天线，其工作频段为2500-2700MHz，结构如图1。

参照图1，本实用新型的一种水平极化定向天线，包括U形金属槽1，底板2，两块边板3，数个金属短路块4，数个馈电柱5，数个馈电底座6，塑料支撑柱7，同轴线8、9、10，连接器11、连接器12，以及天线外罩(图中未示出)。

底板2通过焊接、金属拉钉或者螺丝等方式固定安装于U形金属槽1的槽底外侧面上；两块边板3分别固定安装于U形金属槽1的开口两侧；各金属短路块4和各馈电柱5分别设置于U形金属槽1内，其中，各金属短路块4横贯整个U形金属槽1的宽度方向，馈电柱5分别固定于U形金属槽1长度方向的两侧槽壁内侧面，且金属短路块4和馈电柱5于U形金属槽1内沿U形金属槽1的长度方向依次错开排列；U形金属槽1内沿其长度方向间隔设置有沿U形金属槽1的宽度方向设置的塑料支撑柱7；各馈电底座6分别设置于U形金属槽1长度方向的两侧槽壁外侧面并与各馈电柱5分别相对应设置，各馈电底座6的一端分别连接相应的馈电柱5、另一端分别连接同轴线8的一端，同轴线8的另一端分别连接至连接器11的一端，连接器11的另一端依次连接同轴线9、连接器12和同轴线10，由同轴线8-10组成的并联馈电网络。

工作时，同轴线8-10传输的射频信号通过馈电柱5和馈电底座6激励U形金属槽1，再通过底板2和边板3把能量辐射出去。通过调整底板2和边板3的尺寸和倾斜角度可实现水平面波束宽度120°-270°定向覆盖。

U形金属槽1内部设置有馈电柱5，在没有边板3和底板2的情况下，通过馈电底座6和馈电柱5激励U形金属槽1，就可以实现不圆度±2dB全向辐射；通过在U形金属槽1开口两侧设置边板3和在U形金属槽1的槽底外侧面设置底板2，可以改变天线电流分布。调整边板3及底板2的倾斜角度和尺寸，就能实现水平面120°-270°定向覆盖。本实施例中，两边板3下倾的角度在0度到60度之间；U形金属槽1的开口侧为中心频率0.2-0.4自由空间波长，U形金属槽1的槽底为0.08-0.2自由空间波长；

将两个或者两个以上的U形辐射体单元首尾直接相连，U形辐射体单元之间用同轴线馈电网络连接，就组成了两单元或者两单元以上的水平极化阵列天线。图2给出两单元阵列天线的驻波比VSWR测试结果，从图2可以看出，整个频段的天线驻波比VSWR都在1.4以下。该两单元阵列天线实例可实现180°半向覆盖。其方向图测试结果如表1所示。

表1  两单元阵列方向图测试结果

从表1可以看出，在整个频段内，天线都满足180度±10度的要求，比一般的水平极化振子结构天线，水平面半功率波束宽度高出60度以上。在整个频段内天线前后比都在17dB左右，优于常规15dB前后比。天线增益在整个频段都在10dB以上，在满足180度半向覆盖的同时，和常规90度天线的增益基本相同。

作为示例，图3还给出了该阵列天线在频率为2600MHz的水平面测试结果，其测度频率为2600MHZ，极化模式为水平模式，波束状态为水平波束主极化，波束宽度为178.56度，满足半向覆盖要求，最大电平为-43.53dB，测试前后比为17.81，优于15dB要求，天线增益也在10dB以上。这些测试结果都证实了该实用新型的高性能。

从表1和图2-3可见，本实用新型提供了一种具有较好机械和电气性能的水平极化天线实例，根据所述新型技术就可以提供一种结构简单增益高，覆盖范围宽的水平极化天线。利用本实用新型的技术构思，就可以作出不仅仅限于两个辐射单元的、波束宽度不仅局限于180度的、频率不仅为2600MHz的同类型天线。

Claims (3)

1.一种水平极化定向天线，其特征在于：包括U形金属槽，底板，边板，数个金属短路块，数个馈电柱，数个馈电底座，同轴线及其连接器，上述底板固定安装于上述U形金属槽的槽底外侧面上，上述边板分别固定安装于上述U形金属槽的开口两侧，上述金属短路块和上述馈电柱分别设置于上述U形金属槽内，且上述金属短路块和上述馈电柱于上述U形金属槽内沿上述U形金属槽的长度方向依次错开排列，上述各馈电底座分别设置于上述U形金属槽长度方向的两侧槽壁上，上述各馈电底座的一端分别连接相应的上述馈电柱、另一端分别连接相应的上述同轴线。

2.根据权利要求1所述的一种水平极化定向天线，其特征在于：上述U形金属槽内沿其长度方向间隔设置有沿U形金属槽的宽度方向设置的塑料支撑柱。

3.根据权利要求1所述的一种水平极化定向天线，其特征在于：上述边板的下倾角度为0-60度。

Images