CN202268479U - 一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，包括圆盘形偶极子组阵、多节宽带可调功分器馈电网络、带状平行线巴伦馈电结构、反射板、输入连接器，所述圆盘形偶极子组阵由成对设置的圆盘形偶极子共轴排列组成，输入连接器的内导体与多节宽带可调功分器馈电网络的输入端相连接，多节宽带可调功分器馈电网络的输出端与巴伦传输线连接，巴伦传输线的另一端连接带状平行线构成带状平行线巴伦馈电结构，带状平行线两端分别与同侧的圆盘形偶极子相连接；输入连接器的外导体固定在反射板上。该天线具有工作频带宽、输入驻波比小、承受功率大、加工简单、调试方便、成本低等特点，非常适合于分米波波段的地面数字电视发射天线系统的应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于圆盘振子的数字电视发射天线，尤其涉及一种应用于分米波波段的地面数字电视发射系统的基于圆盘振子的天线阵。
背景技术
天线与其馈电设备是收、发设备与空间无线电波连接的重要环节，是将发射机的功率变换为电磁波，向远处传播的重要装置。建立一个理想的小型电视差转台，除了具有高质量的电视差转机外，还必须有性能良好的发射与接收天线。采用高质量的天线，可以有效地利用发射机的功率并降低对接收机的要求。随着全球电视数字化和移动化步伐的不断加快，我国近几年数字电视发展迅速，已在大多数大中城市开通了数字电视业务，在这场广播、电视数字化和移动化的革命中，研究开发适应高性能移动数字电视的发射与接收天线是提高地面数字电视覆盖率的重要环节。
随着地面数字电视的发展，需要宽频带、大功率、高增益、低成本的发射天线应用于地面数字电视发射系统。目前，用于我国地面数字电视系统的发射天线有缝隙天线、蝙蝠翼天线等，这些天线的加工和调试都比较复杂，因此成本较高。因偶极子天线具有结构简单、分析方便、加工成本低和成品率高等优点，一直得到广泛应用。然而，在许多应用中最主要的障碍是偶极子天线的承受功率小和增益低，由于偶极子天线是平衡结构，而同轴线为非平衡结构，因而承受功率小；同时由于偶极子天线为全向天线，并且很大的3dB张角，所以增益低。于是偶极子天线想在地面数字电视发射天线系统中占有一席之地，就至少要解决以上两个问题。
有鉴于此，确有必要提出一种工作频带宽、承受功率大、成本低的基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，来解决现有技术存在的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，该天线具有工作频带宽、输入驻波比小、承受功率大、加工简单、调试方便、成本低等特点，非常适合于分米波波段的地面数字电视发射天线系统的应用。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，包括圆盘形偶极子组阵、多节宽带可调功分器馈电网络、带状平行线巴伦馈电结构、反射板、输入连接器，所述圆盘形偶极子组阵由成对设置的圆盘形偶极子共轴排列组成，每对圆盘形偶极子的中心线与水平面平行设置，构成水平极化天线阵；输入连接器的内导体与多节宽带可调功分器馈电网络的输入端相连接，多节宽带可调功分器馈电网络的输出端与巴伦传输线连接，巴伦传输线的另一端连接带状平行线构成带状平行线巴伦馈电结构，带状平行线两端分别与同侧的圆盘形偶极子相连接；输入连接器的外导体固定在反射板上。
所述多节宽带可调功分器馈电网络为多节同轴功分器，各枝节的长度可调。
所述圆盘形偶极子组阵的阵元平面与发射板之间的距离为四分之一至三分之一波长。
所述的带状平行线由四分之一波长金属短路带条平行设置构成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)采用圆盘形偶极振子天线单元的结构，可有效提高普通线状偶极子天线的阻抗带宽；
2)采用同相馈电的圆盘形偶极振子天线组阵，同时加入反射板，能够提高天线增益；
3)通过巴伦馈电方式可有效提高天线的功率承受能力；
4)采用多节宽带可调功分馈电网络，可有效提高圆盘形偶极振子天线组阵工作频带内输入阻抗的平整度，改善输入阻抗的频带特性。
附图说明
图1是一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线的侧视结构图；
图2是一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线的主视结构图；
图3是一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线的电压驻波比实测图。
图中：1-圆盘形偶极子组阵 2-带状平行线 3-输入连接器 4-多节宽带可调功分器馈电网络 5-反射板 6-巴伦传输线 7-支柱
具体实施方式
见图1、图2、图3，一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，包括圆盘形偶极子组阵1、带状平行线2、巴伦传输线6、多节宽带可调功分器馈电网络4、输入连接器3、反射板5、支柱7，圆盘形偶极子组阵1由成对设置的圆盘形偶极子共轴排列组成(本实施例由四对圆盘形偶极子构成)。每对圆盘形偶极子的中心线与水平面平行设置，构成水平极化天线阵，辐射水平极化的电磁波。输入连接器3的内导体与多节宽带可调功分器馈电网络4的输入端相连接，多节宽带可调功分器馈电网络4的输出端与巴伦传输线6连接，巴伦传输线6的另一端连接带状平行线2构成带状平行线巴伦馈电结构，带状平行线2两端分别与同侧的圆盘形偶极子相连接；输入连接器3的外导体固定在反射板5上，圆盘形偶极子通过支柱7支撑。
多节宽带可调功分器馈电网络4为多节同轴功分器，各枝节的长度可调。圆盘形偶极子组阵1的阵元平面与发射板5之间的距离为四分之一至三分之一波长。带状平行线2由四分之一波长金属短路带条平行设置构成。
本装置采用带状平衡巴伦馈电，为第二级功分器、平行带状线设计，同时通过短路金属带条接地实现馈电巴伦结构。
采用多节宽带可调馈电功分网络是为了提高阻抗带宽进行多节阻抗变换，同时可微调各个枝节长度，弥补加工误差。
采用定向反射板为了提高天线的增益，加入的反射器。
由于采用了上述技术方案，本装置提供的基于圆盘振子的数字电视发射天线，提高了组阵天线的阻抗带宽和承受功率，从而满足地面数字电视广播发射系统中的使用要求，并且该天线具有成本低、增益高、频带宽、功率大的特点。
实施例采用的技术指标如下：
频率范围：470～870MHz
工作带宽：≥56MHz
极化方式：水平极化
VSWR：≤1.1∶1
输入功率：≤1.0Kw
天线增益：≥12.0dBi
前后比：≥20.0dB
半功率波束宽度：水平面62o，垂直面25o
输入连接器：L27型连接器。
Claims (4)
1.一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，其特征在于，包括圆盘形偶极子组阵、多节宽带可调功分器馈电网络、带状平行线巴伦馈电结构、反射板、输入连接器，所述圆盘形偶极子组阵由成对设置的圆盘形偶极子共轴排列组成，每对圆盘形偶极子的中心线与水平面平行设置，构成水平极化天线阵；输入连接器的内导体与多节宽带可调功分器馈电网络的输入端相连接，多节宽带可调功分器馈电网络的输出端与巴伦传输线连接，巴伦传输线的另一端连接带状平行线构成带状平行线巴伦馈电结构，带状平行线两端分别与同侧的圆盘形偶极子相连接；输入连接器的外导体固定在反射板上。
2.根据权利要求1所述的一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，其特征在于，所述多节宽带可调功分器馈电网络为多节同轴功分器，各枝节的长度可调。
3.根据权利要求1所述的一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，其特征在于，所述圆盘形偶极子组阵的阵元平面与发射板之间的距离为四分之一至三分之一波长。
4.根据权利要求1所述的一种基于圆盘振子的水平极化数字电视发射天线，其特征在于，所述的带状平行线由四分之一波长金属短路带条平行设置构成。
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