CN207677090U - 短波双对数天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种短波双对数天线，包括：天线塔体、天线主梁、馈电网络单元和天线体，所述天线体包括：安装在所述天线主梁上且位于所述馈电网络单元两侧的第一、第二对数结构振子单元；第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元分别包括三个振子组件；第一、第二对数结构振子单元的三个振子组件分别按长度由短至长的顺序从所述天线主梁中心向天线主梁两边排布并固定安装在所述天线主梁上；第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别关于所述天线主梁的中心对称。本实用新型的天线，可实现短波天线小型化、高增益、尺寸小、占地少、安装架设方便、性价比高的目的，有效保障中远距离通信。

Description

短波双对数天线

技术领域

本实用新型属于短波天线技术领域，涉及一种小型化、高增益短波宽带天线，特别涉及一种适用于固定台站应用的短波双对数天线。

背景技术

短波天线是一种不可或缺的信号辐射、接收设备。传统对数周期天线是一种中远距离通信天线，其辐射体按尺寸从小到大的顺序水平安装于主梁上，主梁由塔体支撑，使用明馈线馈电。天线占地面积较大，架设复杂。在发射机功率恒定的条件下，为了保证较远的通信距离，占地面积近百平方米，重量约1吨，且安装架设较复杂，在严重被城市化的当前社会，极大地增加了施工难度和建设成本，制约了传统对数周期天线的选择和应用。

发明内容

本实用新型的目的就是为了满足上述要求，提供一种短波双对数天线，可实现短波天线小型化、高增益、尺寸小、占地少、安装架设方便、性价比高的目的，有效保障中远距离通信。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供的短波双对数天线包括：天线塔体、天线主梁、安装在天线主梁中间的馈电网络单元和固定在天线主梁上的天线体，其中，所述天线体包括：安装在所述天线主梁上且位于所述馈电网络单元两侧的第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元；第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元分别包括三个振子组件；第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别按长度由短至长的顺序从所述天线主梁中心向天线主梁两边排布并固定安装在所述天线主梁上；第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别关于所述天线主梁的中心对称。

其中，所述每个振子组件包括安装在所述天线主梁上的绝缘件和安置在绝缘件两侧且与绝缘件两端分别连接的一对振子管。

其中，所述一对振子管的长度相同，其长度延伸方向与所述天线主梁的长度延伸方向垂直。

优选的，所述绝缘件为两端开口且内部未连通的套体，所述一对振子管与绝缘件的两端分别插接。

其中，所述第一对数结构振子单元和所述第一对数结构振子单元的每个振子组件的振子管分别与相邻异侧的另一振子组件的振子管通过集合线连接。

优选的，所述馈电网络单元包括：外壳；安置在外壳内且上下平行的一对磁环；分别排绕在一对磁环上的一对高温线；并联在每根高温线末端的电容。

优选的，所述外壳采用合金材料制成。

优选的，所述振子管采用导电性高的材料制成。

优选的，所述绝缘件采用环氧树脂制成。

与现有技术相比，本实用新型实施例的短波双对数天线具有如下优点：

本实用新型的短波双对数天线，采用相同的两组对数结构振子单元，以天线主梁为中心左右对称，在天线体发射短波信号时，射频信号通过馈电网络进行相位处理后，分别传输至左右两侧相同的振子单元完成信号辐射，在远场实现信号叠加，从而提高了天线增益；根据天线互易原理，在天线体接收信号时，同样具有高增益；馈电网络单元实现天线信号的合成，从而提高天线增益，达到中远距离的可靠通信；此外，可实现短波天线小型化、高增益、尺寸小、占地少、安装架设方便等性价比高的目的，且有效保障中远距离通信。

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例短波双对数天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例天线体的俯视图；

图3是本实用新型实施例天线体与馈电网络单元构成的辐射体的连接示意图；

图4是本实用新型实施例馈电网络单元的电原理图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型实施例提供的短波双对数天线的结构示意图，图2是本实用新型实施例天线体的俯视图，由图1、图2可知，本实用新型的短波双对数天线包括：天线塔体、天线主梁、安装在天线主梁中间的馈电网络单元和固定在天线主梁上的天线体，其中，天线体包括：安装在天线主梁上且位于馈电网络单元两侧的第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元；第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元分别包括三个振子组件；第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别按长度由短至长的顺序从天线主梁中心向天线主梁两边排布并固定安装在天线主梁上；第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别关于天线主梁的中心对称。

具体的，如图1所示，本新型短波双对数天线包括天线塔体2、天线主梁6、馈电网络单元1和固定在天线主梁6上的天线体，其中，天线塔体2顶端设避雷针4。

本实施例的天线体为左右对称结构，由安置在天线主梁上且对称位于馈电网络单元1两侧的两个结构相同的对数结构振子单元5(如图2中序号5标示的虚线部分所示)组成，即，第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元，每个振子单元5由三组振子组件7(如图2中序号7标示的虚线部分所示)组成，每组振子组件7由两个振子管8和中间绝缘件9连接，且两个振子管8的长度相同，长度延伸方向与天线主梁的长度延伸方向垂直。而绝缘件为两端开口且内部未连通的套体，一对振子管与绝缘件的两端分别插接，绝缘件安装在天线主梁上、振子管插接在绝缘件内并固定的方法可采用现有技术的方法，在此不对其进行具体描述。本实施例的短波双对数天的主梁长度为3000mm，包括馈电网络单元和天线体的辐射体最大长度为11000mm，高度为21000mm。

其中，如图2所示，本实施例的短波双对数天线，两个对数结构振子单元对称安装于天线主梁的中心两侧，每个对数结构振子单元的三个振子组件中，最长振子组件长为11000mm，每个对数结构振子单元的三个振子组件中，以相邻间距从小到大的顺序，依次从天线主梁的中心向天线主梁的两边固定安置。

每个振子组件的两根振子管8的接头连接在1个中间绝缘9两端。如图3所示，是本实施例辐射体的连接示意图。其中，每个振子组件的振子管与相邻振子组件的异侧振子管通过集合线连接，如图3中所示，位于左侧的三个振子组件中，每个振子组件的位于绝缘套两侧的两个振子管分别用字母A、C标示，且相邻的两个振子管用不同字母标示，则标示字母A的三个振子管相连接(即振子管A-A-A相连接)，标示字母C的三个振子管相连接(即振子管C-C-C相连接)；同样，位于右侧的三个振子组件中，每个振子组件的位于绝缘套两侧的两个振子管分别用字母B、D标示，且相邻的两个振子管用不同字母标示，则标示字母B的三个振子管相连接(即振子管B-B-B相连接)，标示字母D的三个振子管相连接(即振子管D-D-D相连接)。

由于绝缘套9内部未连通，所以位于绝缘套一侧的一个振子管与位于绝缘套对侧的另一振子管绝缘，且每个振子组件的一个振子管与同侧的相邻振子组件的振子管绝缘。两个振子单元5中的最短振子管分别通过导线与馈电网络单元1连接，即位于馈电网络单元一侧的长度最短的振子管的标示字母A处的A点连接馈电网络单元1的a点，位于该最短振子管对侧的振子管的C点连接馈电网络单元1的c点；而位于馈电网络单元另一侧的长度最短的振子管的B点连接馈电网络单元1的b点，位于其对侧的最短振子管的D点连接馈电网络单元1的d点。

本实施例的短波双对数天线的振子组件间的异侧振子管通过集合线连接的组合方式，实现宽带化。

其中，天线塔体2由1套门架13、1节顶节10(即位于最上面的一节架体)和20节标准节11(即位于顶节下面且与顶节连接为一体的多节架体)组成。天线总重量约为500kg，最重组件为门架13，其重量为58.5kg，标准节11重量为12.3kg。此外，本实施例的短波双对数天线还可以包括安装在门架上的减速器12和托盘，通过减速器驱动托盘沿竖直方向上升或下降。

短波双对数天线通过预埋基座3固定门架13。天线主梁6安装在塔体顶节11上。将顶节10放在门架内的托盘15上，摇动门架上的减速器12把手提升托盘15，当托盘15离地高度大于标准节11高度时，使用3只插销将顶节10下部临时固定，再摇动门架13上的减速器14把手降低托盘15；将标准节11放在门架13内托盘15上，提升托盘15使标准节11上柱头插进顶节10下柱管并锁紧紧固螺栓，拔除临时固定顶节10的3只插销，提升托盘15；重复上述步骤，依次完成剩余标准节11升降与组装。通过固定于预埋地锚16的4根拉线12稳定天线塔体。最终完成塔体2架设。通过精巧设计，此天线架设简便、安全可靠，不需额外起重设备，最少至两人即可完成天线塔体2安装架设。

其中，短波双对数天线塔体顶端设避雷针4，通过天线塔体2与大地相连接，达到泄放雷击电荷的作用，接地电阻符合国家标准，具有防雷电功能。馈电网络单元1通过同轴馈缆连接电台。

图4所示是馈电网络单元电原理图。如图4所示，馈电网络单元1使用2根高温线17在2个磁环18上排绕，2根高温线17末端各并联电容19，2个磁环18安置在外壳内，且沿竖直方向上下平行。

其中，天线塔体2、天线主梁6、避雷针4可以采用不锈钢管；振子管8可以采用高导电性铝合金管；绝缘件9可以采用环氧树脂材料制成的环氧树脂管；馈电网络单元1外壳可以采用合金材料制成。

短波双对数天线在结构上采用两组对数结构振子单元，以天线主梁为中心左右对称。以天线发射短波信号为例，射频信号通过馈电网络进行相位处理后，分别传输至左右两侧相同的振子单元完成信号辐射，在远场实现信号叠加，从而提高了天线增益；根据天线互易原理，天线收信时同样具有较高的增益。通过特殊设计，此馈电网络实现天线信号合成，从而提高天线增益，达到中远距离可靠通信。

短波双对数天线的天线体与地面平行，在天线高度为21000mm时，天线水平面方向图呈圆形趋势向双叶状变化，垂直面方向图从椭圆形向双叶状变化；此天线使用125W电台即可实现3500km范围内的有效通信。

短波双对数天线实现了短波天线小型化、高增益、尺寸小、占地少、安装架设方便、性价比高，可有效保障中远距离通信。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型实施例的短波双对数天线具有如下优点：

本实用新型的短波双对数天线，采用相同的两组对数结构振子单元，以天线主梁为中心左右对称，在天线体发射短波信号时，射频信号通过馈电网络进行相位处理后，分别传输至左右两侧相同的振子单元完成信号辐射，在远场实现信号叠加，从而提高了天线增益；根据天线互易原理，在天线体接收信号时，同样具有高增益；馈电网络单元实现天线信号的合成，从而提高天线增益，达到中远距离的可靠通信；此外，可实现短波天线小型化、高增益、尺寸小、占地少、安装架设方便等性价比高的目的，且有效保障中远距离通信。

尽管上文对本实用新型实施例作了详细说明，但本实用新型实施例不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型实施例的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型实施例的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型实施例的保护范围。

Claims (9)

1.一种短波双对数天线，包括天线塔体、天线主梁、安装在天线主梁中间的馈电网络单元和固定在天线主梁上的天线体，其特征在于，所述天线体包括：

安装在所述天线主梁上且位于所述馈电网络单元两侧的第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元；

第一对数结构振子单元和第二对数结构振子单元分别包括三个振子组件；

第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别按长度由短至长的顺序从所述天线主梁中心向天线主梁两边排布并固定安装在所述天线主梁上；

第一对数结构振子单元的三个振子组件和第二对数结构振子单元的三个振子组件分别关于所述天线主梁的中心对称。

2.根据权利要求1所述的短波双对数天线，其特征在于，所述每个振子组件包括安装在所述天线主梁上的绝缘件和安置在绝缘件两侧且与绝缘件两端分别连接的一对振子管。

3.根据权利要求2所述的短波双对数天线，其特征在于，所述一对振子管的长度相同，其长度延伸方向与所述天线主梁的长度延伸方向垂直。

4.根据权利要求3所述的短波双对数天线，其特征在于，所述绝缘件为两端开口且内部未连通的套体，所述一对振子管与绝缘件的两端分别插接。

5.根据权利要求4所述的短波双对数天线，其特征在于，所述第一对数结构振子单元和所述第一对数结构振子单元的每个振子组件的振子管分别与相邻异侧的另一振子组件的振子管通过集合线连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的短波双对数天线，其特征在于，所述馈电网络单元包括：

外壳；

安置在外壳内且上下平行的一对磁环；

分别排绕在一对磁环上的一对高温线；

并联在每根高温线末端的电容。

7.根据权利要求6所述的短波双对数天线，其特征在于，所述外壳采用合金材料制成。

8.根据权利要求2所述的短波双对数天线，其特征在于，所述振子管采用导电性高的材料制成。

9.根据权利要求2所述的短波双对数天线，其特征在于，所述绝缘件采用环氧树脂管制成。