水平极化宽频全向天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水平极化宽频全向天线，其包括设在金属支撑管上的偶数层蝙蝠翼振子，每一层蝙蝠翼振子具有两组相互９０度正交的蝙蝠翼振子；还包括宽带３ｄＢ电桥，各组蝙蝠翼振子通过同轴线馈电网络分别与宽带３ｄＢ电桥相对应连接。宽带３ｄＢ电桥包括：上金属接地板、下金属接地板、第一耦合板、第二耦合板和若干个连接件，第一耦合板和第二耦合板为设置于上、下金属接地板之间呈具有一定间距的上下平行层叠结构且开口方向相反的Ｕ形金属片；若干个连接件分别与Ｕ形金属片的开口端电连接。本实用新型专利技术的水平极化宽频全向天线采用这种宽带３ｄＢ电桥以后，能同时工作在４７０ＭＨｚ－８６０ＭＨｚ数字电视全频段频率范围内，水平面场形为圆形，不圆度＜±２ｄＢ，全频段电压驻波比小于１．１５。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线，具体是一种水平极化宽频全向天线。
技术介绍
随着地面数字电视的蓬勃发展，发射天线的发射频段几乎占用了 UHF波段 470MHz-860MHz的全部频率。现有的UHF波段使用的全向天线有多种，比较常见的UHF波段 天线有四偶极板发射天线和蝙蝠翼天线。上述两种天线都可以发射470MHz-860MHz范围内 的电视信号。但由于四偶极板天线通常需要多面天线圆周排列，同时配合多层组合才能达 到所需要的增益和360度全向覆盖，天线的整体体积相对庞大，占用空间大。使得为了配合 天线的全向发射，必须在现有的发射塔周围预留位置，这对越来越拥挤的铁塔资源造成困 扰。上述蝙蝠翼全向天线如专利号为200720169917. X的宽频段UHF全向一体化天线，虽然 解决了上述偶极板天线占用空间大的问题，但未解决470MHz-860MHz全频段覆盖问题，只 能把470MHz-860MHz全频段化分为3段来实现。同时该天线的不圆度指标较差为士3dB。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种470MHz-860MHz水平极化宽频全向天线，其能同时 工作在470MHz-860MHz数字电视全频段频率范围内，水平面场形为圆形，不圆度< 士2dB， 天线整体体积小，只需要在发射塔顶部预留空间即可满足安装需求，非常适合目前铁塔资 源拥挤的实际情况。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为水平极化宽频全向天线，包括设 在金属支撑管上的偶数层蝙蝠翼振子，每一层蝙蝠翼振子具有两组相互90度正交的蝙蝠 翼振子；还包括宽带3dB电桥，上述各组蝙蝠翼振子通过同轴线馈电网络分别与上述宽带 3dB电桥相对应连接；上述宽带3dB电桥包括上金属接地板和下金属接地板，其通过金属支撑柱相互连接并呈上下平行相对；第一耦合板和第二耦合板，其通过绝缘支撑体连接成具有一定间距的上下平行层 叠结构，并且固定在上述上、下金属接地板之间，第一耦合板和第二耦合板均为具有一开口 端、一封闭端和两平行侧边的U形金属片，第一耦合板和第二耦合板设置成沿垂直面镜像 排列，并且使两平行侧边相对重叠；以及若干个连接件，分别与第一耦合板和第二耦合板开口端电连接。所述第一耦合板和第二耦合板之间的间距为3-10mm。所述U形金属片的厚度为0. 2-4mm。所述U形金属片的两重叠平行侧边的总长度为中心频率的0.5倍自由空间波长。采用上述方案后，本技术中的宽带3dB电桥由于采用了 U形金属片，比以往 的PCB板材或者电缆实现了更大的功率容量，且通过调整U形金属片的尺寸和与上、下金属 接地板的间距，可实现460-860MHZ全频段90士3度移相和3士0. 5dB耦合度，且驻波比小于1. 1。本技术的水平极化宽频全向天线采用这种宽带3dB电桥以后，能同时工作在 470MHz-860MHz数字电视全频段频率范围内，水平面场形为圆形，不圆度< 士2dB，全频段 电压驻波比小于1. 15。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术中每层蝙蝠翼振子的结构示意图；图3为本技术的工作原理示意图；图4为本技术中宽带3dB电桥的整体结构示意图；图5为本技术中宽带3dB电桥的分解示意图(省略螺栓和螺母)；图6为本技术中宽带3dB电桥的第一耦合板和第二耦合板的俯视图；图7为本技术的中心频率的水平面方向图；图8为本技术的中心频率的垂直面方向图。具体实施方式本技术的水平极化宽频全向天线，如图1、2、3所示，包括设在金属支撑管1上 的偶数层蝙蝠翼振子2 (本实施例中为4层)，还包括宽带3dB电桥3，蝙蝠翼振子2与宽带 3dB电桥3之间通过同轴线馈电网络4相连接。金属支撑管1的上、下两端分别连接上端盖11和下端盖12，上端盖11和下端盖 12之间连接有可将金属支撑管1和各层蝙蝠翼振子2包覆于其内的圆形玻璃钢外罩(图中 未示出)；下端盖12上设有漏水孔，并安装有射频连接器。各层蝙蝠翼振子2于金属支撑管1上间隔分布，每一层蝙蝠翼振子2具有两组相 互90度正交的蝙蝠翼振子21、22。如图3所示，同轴线馈电网络4包括同轴线馈电网络41、42，每层蝙蝠翼振子2的 蝙蝠翼振子21分别通过同轴线馈电网络41连接到宽带3dB电桥3的直通端，每层蝙蝠翼 振子2的蝙蝠翼振子22分别通过同轴线馈电网络42连接到宽带3dB电桥3的耦合端，宽 带3dB电桥3的输入端通过大功率50欧姆馈线5与安装于下端盖12的射频连接器连接， 宽带3dB电桥3的隔离端连接50欧姆大功率电阻6用于吸收反射功率。宽带3dB电桥3可安装在金属支撑管1的底部，也可安装在金属支撑管1的其他 部位，甚至可安装在金属支撑管1外，本实施例中，宽带3dB电桥3安装在金属支撑管1的 底部，以缩短同轴线馈电网络的主馈线。如图4、5、6所示，宽带3dB电桥3包括上金属接地板31、下金属接地板32、第一耦 合板33、第二耦合板34和四个连接件37。上金属接地板31和下金属接地板32通过金属支撑体35相互连接并呈上下平行 相对，金属支撑体35包括金属套筒351、螺栓352和螺母353，上金属接地板31和下金属接 地板32对应于螺栓352分别开设有螺栓孔311、321，金属套筒351夹设于上金属接地板31 与下金属接地板32之间并分别与螺栓孔311、321相对应设置，螺栓352穿过螺栓孔321、金 属套筒351和螺栓孔311，并通过设于上金属接地板31上表面的螺母353锁固，从而将上金 属接地板31和下金属接地板32连接成一体。第一耦合板33和第二耦合板34通过绝缘支撑体36连接成具有一定间距的上下 平行层叠结构，第一、第二耦合板33、34均为具有一开口端331、341、一封闭端332、342和两 平行侧边333、343的U形金属片，厚度为0. 2_3mm，且第一、第二耦合板33、34设置成沿垂直 面开口端相背的错位间隔排列，位于上、下金属接地板31、32之间，并且使得两平行侧333、 343相对重叠，两平行侧边333、343的总长度为中心频率的0. 5倍自由空间波长。绝缘支 撑体36包括塑料套筒361和塑料螺栓362，U形金属片两平行侧边333、343配合塑料套筒 361设有圆孔334、344，上、下金属接地板31、32配合塑料螺栓362分别设有螺栓孔314。塑 料套筒361分别穿过第一耦合板33和第二耦合板34并夹设于上金属接地板31与下金属 接地板32之间，且塑料套筒361分别与螺栓孔314相对应设置，塑料螺栓362穿过螺栓孔 314和塑料套筒361，并通过设于上金属接地板31上表面的螺母363锁固，从而将第一耦合 板33和第二耦合板34固定于上金属接地板31与下金属接地板32之间。四个连接件37分别与第一耦合板33和第二耦合板34的开口端331、341进行电 连接，连接件37具有安装座，此安装座通过三组由套筒371、螺栓372和螺母373构成的锁 固部件锁固在下金属接地板32的下表面。由此四个连接件37构成图3中的宽带3dB电桥 3的四个端的端口。在相同的前提条件下，分别在460MHz、660MHz、8601MHz频率段对一般3dB电桥和 本技术中的宽带3dB电桥3进行测试对比，得到数据如下表本文档来自技高网...

【技术保护点】
水平极化宽频全向天线，包括设在金属支撑管上的偶数层蝙蝠翼振子，每一层蝙蝠翼振子具有两组相互９０度正交的蝙蝠翼振子；其特征在于：还包括宽带３ｄＢ电桥，上述各组蝙蝠翼振子通过同轴线馈电网络分别与上述宽带３ｄＢ电桥相对应连接；上述宽带３ｄＢ电桥包括：上金属接地板和下金属接地板，其通过金属支撑柱相互连接并呈上下平行相对；第一耦合板和第二耦合板，其通过绝缘支撑体连接成具有一定间距的上下平行层叠结构，并且固定在上述上、下金属接地板之间，第一耦合板和第二耦合板均为具有一开口端、一封闭端和两平行侧边的Ｕ形金属片，第一耦合板和第二耦合板设置成沿垂直面镜像排列，并且使两平行侧边相对重叠；以及若干个连接件，分别与第一耦合板和第二耦合板开口端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林德应，
申请(专利权)人：泉州佳信天线有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]