CN211320341U - 一种fm四偶极板天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种FM四偶极板天线，包括反射板、固定板、两组单偶极子；其中，两组所述单偶极子通过固定板垂直地固定连接在反射板上；一组所述单偶极子设置为两个水平极化单偶极子，两个水平极化单偶极子以水平方向平行布置且间距为1500mm；另一组所述单偶极子设置为两个垂直极化单偶极子，两个垂直极化单偶极子以垂直方向平行布置且间距为1500mm；两个水平极化单偶极子和两个垂直极化单偶极子呈90度角交叉相互垂直布置。本实用新型可实现不同组合方式，多部发射机可以共用一套天线，提高铁塔安装直线段利用率，提高天馈系统利用率，为用户解决了新天线系统没有安装位置难题。

Description

一种FM四偶极板天线

技术领域

本实用新型涉及发射天线技术领域，具体地说，涉及一种FM四偶极板天线。

背景技术

传统FM发射天线有水平极化天线和垂直极化天线，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，圆极化电磁波空间轨迹为圆，同时具有电场水平与垂直分量，同时能够满足垂直与水平接收，辐射电磁波适应接收天线各种方位，覆盖了更多用户。

随着广播节目的增多，发射频道越来越多，现有铁塔已无安装空间，新建铁塔需要征地与额资金，最好的解决方案为采用多工器共用一副天线，要求天线系统能够承受大功率，在全频带87-108MHz驻波比VSWR≤1.1，圆极化四偶极板天线单元板拥有四个输入端口，单板功率达到10kW,4x4系统可承受功率达到160kW，满足国内现有功率需求。为实现圆极化，单元板上空间交叉的垂直振子与水平振子采用90°相位差馈电，反射波路径差相位相反，反射波抵消，单元板全频带87-108MHz驻波比VSWR≤1.08，确保了系统驻波比VSWR≤1.1，因此，FM四偶极板天线采用圆极化能够满足多工需求。对于多个频率同时存在水平极化与垂直极化用户需求，可采用一块反射板上的垂直极化与水平极化独立成两路发射系统，为了避免信号相互串入，设计两路发射天线隔离度≥30dB，解决了垂直与水平两种极化发射天线共存，相当于在一套天线安装位置布置了两套发射天线。采用以上方案，为用户提供了全新的覆盖方式，解决了铁塔安装空间问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种FM四偶极板天线，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种FM四偶极板天线，所述FM四偶极板天线包括反射板、固定板、两组单偶极子；其中，所述两组单偶极子通过固定板垂直地固定连接在反射板上；所述两组单偶极子的一组设置为两个水平极化单偶极子，两个水平极化单偶极子以水平方向平行布置且间距为1500mm；所述两组单偶极子的另一组所述单偶极子设置为两个垂直极化单偶极子，两个垂直极化单偶极子以垂直方向平行布置且间距为1500mm；两个水平极化单偶极子和两个垂直极化单偶极子呈90度角交叉相互垂直布置。

通过上述技术方案，在同一块反射板上的垂直方向与水平方向，各放置两片单偶极子，将两组单偶极子交叉90°相互垂直放置，增益7.5dBd，同等功率辐射距离远，接收信号好实现阻抗50Ω匹配、在FM全频段即87MHz～108MHz，驻波比VSWR≤1.15，可实现不同组合方式，多部发射机可以共用一套天线，提高天馈系统利用率，为用户解决了新天线系统没有安装位置难题。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，水平极化单偶极子和垂直极化单偶极子90度相位差馈电辐射圆极化。

通过上述技术方案，采用圆极化方案时，辐射圆极化，同时满足各种方向接收。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，两个水平极化单偶极子同相位馈电以实现辐射水平极化，两个垂直极化单偶极子同相位馈电以实现辐垂直平极化。

通过上述技术方案，采用双极化方案时，可阵列成不同极化的两套天馈系统，提高铁塔安装直线段利用率。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，所述单偶极子包括两根平行的圆管、中间断开的两段振子、短路卡件和输入接口；两段振子分别与两根平行的圆管顶端焊接，平行圆管底端焊接有法兰，法兰与固定板通过螺钉固定连接，固定板与反射板通过螺钉固定连接；短路卡件连接在两根平行的圆管上，短路卡件距离两段振子中心的距离为600mm以形成U型回路；一根圆管的底部连接有输入接口，与输入接口连接的圆管内含有内导体，内导体与圆管同轴线，内导体上设置有绝缘支撑；两段振子之间通过短路线馈电，短路线的一端与一段振子连接，短路线的另一端伸入另一段振子内，并与内导体通过螺钉连接，两段振子外罩体设有外罩体。

通过上述技术方案，两段振子与短路卡件形成U型回路，从振子往下看形成高阻抗，避免振子上电流回流，向空间辐射；内导体变阻与U型回路对振子输入阻抗匹配，可实现匹配输入端口阻抗接近50欧姆，87MHz～108MHz，驻波比VSWR≤1.15。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，两个水平极化单偶极子的两段振子朝向反射板弯折20度，以使两个水平极化单偶极子与两个垂直极化单偶极子避开空间接触。

通过上述技术方案，两个水平极化单偶极子与两个垂直极化单偶极子避开空间接触，相互不影响，具有较好隔离度，可同时工作。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，两段振子的总长度为1380mm，两段振子的断开间距为40mm。

通过上述技术方案，两个平行放置振子间距，形成水平面半功率角65°，保证四面阵列后具有较好的水平面不圆度。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，短路线直径为18mm，长度为75mm。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，外罩体为玻璃钢或工程塑料。

通过上述技术方案，外罩体由绝缘材料制成，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。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，两根平行的圆管的直径为40x2mm，间距为100mm。

作为对本实用新型所述的FM四偶极板天线的进一步说明，优选地，反射板的尺寸为2200x2200mm。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型在同一块反射板上的垂直方向与水平方向，各放置两片单偶极子，将两组单偶极子交叉90°相互垂直放置，增益7.5dBd，同等功率辐射距离远，接收信号好实现阻抗50Ω匹配、在FM全频段即87MHz～108MHz，驻波比VSWR≤1.15，可实现不同组合方式，多部发射机可以共用一套天线，采用圆极化方案时，辐射圆极化，同时满足各种方向接收，采用双极化方案时，可阵列成不同极化的两套天馈系统，提高铁塔安装直线段利用率，提高天馈系统利用率，为用户解决了新天线系统没有安装位置难题。

附图说明

图1为本实用新型的FM四偶极板天线的结构示意图；

图2为本实用新型的FM四偶极板天线的剖视图；

图3为单偶极子作为水平极化单偶极子的结构示意图；

图4为单偶极子作为垂直极化单偶极子的结构示意图；

图5为本实用新型的短路线的连接示意图。

具体实施方式

为了能够进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。

如图1所示，一种FM四偶极板天线，所述FM四偶极板天线包括反射板1、固定板2、两组单偶极子；其中，两组所述单偶极子通过固定板2固定连接在反射板1上；所述两组单偶极子的一组设置为两个水平极化单偶极子3，两个水平极化单偶极子3以水平方向平行布置且间距为1500mm；所述两组单偶极子的另一组设置为两个垂直极化单偶极子4，两个垂直极化单偶极子4以垂直方向平行布置且间距为1500mm；两个水平极化单偶极子3和两个垂直极化单偶极子4呈90度角交叉相互垂直布置。

在同一块反射板上的垂直方向与水平方向，各放置两片单偶极子，将两组单偶极子交叉90°相互垂直放置，增益7.5dBd，同等功率辐射距离远，接收信号好，实现阻抗50Ω匹配、在FM全频段即87MHz～108MHz，驻波比VSWR≤1.15，可实现不同组合方式，多部发射机可以共用一套天线，提高天馈系统利用率，为用户解决了新天线系统没有安装位置难题。

如图1所示，两组单偶极子交叉90°相互垂直放置，可采用不同组合方式，形成两种工作方案，一种是水平极化单偶极子3和垂直极化单偶极子90度相位差馈电辐射圆极化；另一种是两个水平极化单偶极子3同相位馈电以实现辐射水平极化，两个垂直极化单偶极子4同相位馈电以实现辐垂直平极化。其中，采用圆极化方案时，辐射圆极化，同时满足各种方向接收，采用双极化方案时，可阵列成不同极化的两套天馈系统，存在垂直极化与水平极化独立使用，形成双极化同时工作，提高铁塔安装直线段利用率。

如图2-图5所示，所述单偶极子包括两根平行的圆管5、中间断开的两段振子6、短路卡件7和输入接口8。两段振子6分别与两根平行的圆管5顶端焊接，平行圆管5底端焊接有法兰9，法兰9与固定板2通过螺钉固定连接，固定板2与反射板1通过螺钉固定连接。短路卡件7连接在两根平行的圆管5上，短路卡件7距离两段振子6中心的距离为600mm以形成U型回路，从振子往下看形成高阻抗，避免振子上电流回流，向空间辐射。一根圆管5的底部连接有输入接口8，与输入接口8连接的圆管5内含有内导体10，内导体10与圆管5同轴线，内导体10上设置有绝缘支撑11，内导体变阻与U型回路对振子输入阻抗匹配，匹配输入端口阻抗接近50欧姆，87MHz～108MHz，驻波比VSWR≤1.15。两段振子6之间通过短路线12馈电，短路线12的一端与一段振子6连接，短路线12的另一端伸入另一段振子6内，并与内导体10通过螺钉连接。

如图2所示，两段振子6外罩体设有外罩体13。外罩体13由绝缘材料制成，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，优选地，外罩体13为玻璃钢或工程塑料。

如图1-图3所示，两个水平极化单偶极子3的两段振子6朝向反射板1弯折20度，以使两个水平极化单偶极子3与两个垂直极化单偶极子4避开空间接触，两套天线具有良好隔离度，可同时工作。

另外，两段振子6的总长度为1380mm，两段振子6的断开间距为40mm；短路线12直径为18mm，长度为75mm；两根平行的圆管5的直径为40x2mm，间距为100mm；反射板1的尺寸为2200x2200mm。设定单偶极子间距、两个平行放置振子间距、短路线尺寸、圆管尺寸、反射板尺寸，单偶极子控制水平面半功率角为65度左右，保证四面阵列后具有较好的水平面不圆度，四面阵列后水平面不圆度≤±3dB，减少接收盲区。天线性能稳定，能够在冰霜雨雪侵袭下正常工作，保证安全播出。

需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种FM四偶极板天线，其特征在于，所述FM四偶极板天线包括反射板(1)、固定板(2)、两组单偶极子；其中，

所述两组单偶极子通过固定板(2)固定连接在反射板(1)上；

所述两组单偶极子的一组设置为两个水平极化单偶极子(3)，两个水平极化单偶极子(3)以水平方向平行布置且间距为1500mm；

所述两组单偶极子的另一组设置为两个垂直极化单偶极子(4)，两个垂直极化单偶极子(4)以垂直方向平行布置且间距为1500mm；

两个水平极化单偶极子(3)和两个垂直极化单偶极子(4)呈90度角交叉相互垂直布置。

2.如权利要求1所述的FM四偶极板天线，其特征在于，水平极化单偶极子(3)和垂直极化单偶极子(4)90度相位差馈电辐射圆极化。

3.如权利要求1所述的FM四偶极板天线，其特征在于，两个水平极化单偶极子(3)同相位馈电以实现辐射水平极化，两个垂直极化单偶极子(4)同相位馈电以实现辐垂直平极化。

4.如权利要求1所述的FM四偶极板天线，其特征在于，所述单偶极子包括两根平行的圆管(5)、中间断开的两段振子(6)、短路卡件(7)和输入接口(8)；两段振子(6)分别与两根平行的圆管(5)顶端焊接，平行圆管(5)底端焊接有法兰(9)，法兰(9)与固定板(2)通过螺钉固定连接，固定板(2)与反射板(1)通过螺钉固定连接；短路卡件(7)连接在两根平行的圆管(5)上，短路卡件(7)距离两段振子(6)中心的距离为600mm以形成U型回路；一根圆管(5)的底部连接有输入接口(8)，与输入接口(8)连接的圆管(5)内含有内导体(10)，内导体(10)与圆管(5)同轴线，内导体(10)上设置有绝缘支撑(11)；两段振子(6)之间通过短路线(12)馈电，短路线(12)的一端与一段振子(6)连接，短路线(12)的另一端伸入另一段振子(6)内，并与内导体(10)通过螺钉连接，两段振子(6)外罩体设有外罩体(13)。

5.如权利要求4所述的FM四偶极板天线，其特征在于，两个水平极化单偶极子(3)的两段振子(6)朝向反射板(1)弯折20度，以使两个水平极化单偶极子(3)与两个垂直极化单偶极子(4)避开空间接触。

6.如权利要求4所述的FM四偶极板天线，其特征在于，两段振子(6)的总长度为1380mm，两段振子(6)的断开间距为40mm。

7.如权利要求4所述的FM四偶极板天线，其特征在于，短路线(12)直径为18mm，长度为75mm。

8.如权利要求4所述的FM四偶极板天线，其特征在于，外罩体(13)为玻璃钢或工程塑料。

9.如权利要求4所述的FM四偶极板天线，其特征在于，两根平行的圆管(5)的直径为40x2mm，间距为100mm。

10.如权利要求1所述的FM四偶极板天线，其特征在于，反射板(1)的尺寸为2200x2200mm。

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