專利名稱：地面數(shù)字電視中繼天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字電視中使用的裝置，具體為地面數(shù)字電視中繼天線。
背景技術(shù)：
近年來，地面無線數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展較快，目前部分城市已開通地面數(shù)字無線電 視業(yè)務(wù)。地面數(shù)字電視不同于有線數(shù)字電視，它可以實現(xiàn)高速無線接收，在移動交通工具上 都可接收數(shù)字電視信號，是在像5 · 12大地震等自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭等條件下最有效的電視信 號覆蓋手段，具有很強的抗毀性。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，地面數(shù)字電視已經(jīng)成為當今無線廣播電視發(fā)展的 方向。與模擬電視不同的是，地面數(shù)字電視不僅要求在固定狀態(tài)下能接收到清晰、穩(wěn)定的電 視節(jié)目，而且要求在移動狀態(tài)下仍能正常接收。因此，對無線電視信號的覆蓋狀況提出了更 高的要求。地面無線數(shù)字電視通過建立無線發(fā)射基站實現(xiàn)信號覆蓋。提高地面數(shù)字電視信 號的覆蓋率是實現(xiàn)數(shù)字電視信號接收效果的重要保證。影響信號覆蓋的因素有發(fā)射機功 率、天線增益及架設(shè)高度等。數(shù)字電視發(fā)射、中繼天線是數(shù)字無線電視系統(tǒng)的重要設(shè)備之 一，天線的性能和架設(shè)高度直接影響信息的覆蓋面積和接收信號的質(zhì)量。目前電視發(fā)射、中 繼天線主要采用十字天線、蝙蝠翼天線和縫隙天線。十字天線和蝙蝠翼天線都采用半波振 子作為天線的輻射單元，要實現(xiàn)全向性和較高增益，只能在鐵塔周圍架設(shè)多層定向天線組 成陣列，因此體積較大，架設(shè)困難；縫隙天線采用波導(dǎo)開縫的方法實現(xiàn)，無線數(shù)字電視工作 頻率相對較底，波導(dǎo)截面較大，且縫隙天線屬窄帶天線，天線復(fù)用效率底，應(yīng)用于地面無線 數(shù)字電視中繼天線效果不佳。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型正是為了克服現(xiàn)有電視發(fā)射、中繼天線帶寬窄、增益低、體積大、架設(shè) 困難的缺點，提供一種增益較高、帶寬較寬、體積較小、全向性好的地面無線數(shù)字電視中繼 天線。本實用新型的具體技術(shù)方案如下地面數(shù)字電視中繼天線，包括金屬連接件、塑料連接件、U型金屬連接槽、空金屬半 圓環(huán)、內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)、同軸電纜、阻抗變換器、功率分配器、移相器、天線端口、空 心金屬半圓環(huán)上端一、內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端、金屬半圓環(huán)端一、金屬半圓環(huán)端 二、同軸電纜的外導(dǎo)體、同軸線內(nèi)導(dǎo)體、金屬管~、金屬管&、金屬管4、金屬管化、金屬管A3、 金屬管B3、金屬管A4和金屬管B4,金屬連接件和塑料連接件連接，金屬管A1與金屬管Bl、金 屬管A2與金屬管B2、金屬管A3與金屬管B3、金屬管A4與金屬管B4分別構(gòu)成金屬圓環(huán)，并通 過U型金屬連接槽連接成一個四層結(jié)構(gòu)的陣列天線，金屬管A1、金屬管A2、金屬管A3和金屬 管A4在一個平面上，金屬管B1、金屬管B2、金屬管B3和金屬管B4在另一個平面上，兩個平面 互相垂直，金屬管A1與金屬管&正交放置，內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)內(nèi)穿同軸電纜，同軸電 纜的外導(dǎo)體與金屬半圓環(huán)端一和金屬半圓環(huán)端二電連接，同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸出金屬半圓環(huán)端一并與空心金屬半圓環(huán)上端一電連接，空金屬半圓環(huán)和內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端 和金屬半圓環(huán)端二通過金屬連接件電連接，金屬連接件和塑料連接件為一圓管，在管壁上 開有四個圓孔，通過圓孔穿入空金屬半圓環(huán)和內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)，金屬管A1和金屬 管B1分別與阻抗變換器、功率分配器、移相器連接，阻抗變換器與功率分配器連接，功率分 配器與移相器連接，阻抗變換器、功率分配器均與天線端口連接。金屬管A1與金屬管B1、金屬管A2與金屬管B2、金屬管A3與金屬管B3、金屬管A4與 金屬管B4分別構(gòu)成金屬圓環(huán)兩副正交放置，金屬圓環(huán)可選用多邊形環(huán)，兩環(huán)正交放置。地面數(shù)字電視中繼天線用空金屬半圓環(huán)作為天線的輻射單元，空金屬半圓環(huán)通過 內(nèi)饋實現(xiàn)平衡不平衡轉(zhuǎn)換，減少饋電的復(fù)雜性，正交放置的雙環(huán)間通過相位相差90度的饋 電方法實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)饋電，目的是提高水平面輻射的全向性，同時相位差90度實現(xiàn)了回波相 消，展寬了工作帶寬，第一層與第二層、第一層與第二層間反向排列，通過相位相差90度的 饋電方法再次實現(xiàn)回波相消進一步展寬工作帶寬，通過增加陣元數(shù)目提高天線的增益。地面數(shù)字電視中繼天線的輻射單元為金屬管加工成的空金屬半圓環(huán)組成，兩個空 金屬半圓環(huán)組成一個圓環(huán)輻射單元，一個圓環(huán)的周長為天線中心頻率波長的0. 9 1. 03倍， 同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸出空金屬半圓環(huán)15 20mm，兩空金屬半圓環(huán)通過金屬連接件連成一個內(nèi)饋 式輻射單元，兩個內(nèi)饋式圓環(huán)輻射單元正交放置，通過同一個金屬連接件連接成一個整體，在 陣列中稱為一層；兩個正交圓環(huán)通過長為0. 25倍中心頻率波長的50 Ω同軸電纜連接，形成 饋電相位差90度，使兩環(huán)輸出端口的復(fù)數(shù)阻抗相消，展寬工作還寬，同時也實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)饋電。地面數(shù)字電視中繼天線通過組陣提高天線增益，根據(jù)需要可組成2 16層或更 多，增益4. 6dBi 12dBi，第一層與第二、第三層與第四層、第五層與第六層、第七層與第八 層反向放置，每兩層間通過相差0. 25倍中心頻率波長的同軸電纜相連，0. 25倍中心頻率波 長的同軸電纜兼倒相和回波相消作用，進一步展寬工作帶寬并實現(xiàn)等幅同相饋電。本實用新型的技術(shù)效果表現(xiàn)在用十字正交放置的金屬環(huán)作為天線的輻射體，用 旋轉(zhuǎn)饋電的方法實現(xiàn)天線輻射的全向性，通過組陣提高天線的增益，帶寬較寬、體積較小、 全向性好。

圖1為本實用新型的四層陣列結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為兩個空半金屬圓環(huán)組成的金屬圓環(huán)的剖面圖；圖3為四層輻射體正交雙環(huán)同軸線連接示意圖其中，1——金屬連接件、2——塑料連接件、3——U型金屬連接槽、4——空金屬半 圓環(huán)、5——內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)、6——同軸電纜、7——阻抗變換器、8——功率分配 器、9——移相器、10——天線端口、401——空心金屬半圓環(huán)上端一、402——內(nèi)穿同軸線電 路的金屬半圓環(huán)下端、501——金屬半圓環(huán)端一、502——金屬半圓環(huán)端二、601——同軸電 纜的外導(dǎo)體、602——同軸線內(nèi)導(dǎo)體、11——金屬管~、12——金屬管&、13——金屬管A2、 14——金屬管B2、15——金屬管A3、16——金屬管B3、17——金屬管A4、18——金屬管B具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
和說明書附圖對本實用新型作進一步說明。
4[0017]實施例根據(jù)圖1所示，金屬管A1與金屬管B1、金屬管A2與金屬管B2、金屬管A3與金屬管 B3、金屬管A4與金屬管B4分別構(gòu)成金屬圓環(huán)兩副正交放置，并通過U型金屬槽連接成一個 四層結(jié)構(gòu)的陣列天線，其中U型金屬槽長度為0. 4倍中心頻率波長，每個圓環(huán)也可選用多邊 形環(huán)，兩環(huán)正交放置，通過金屬固定件和塑料連接件連接。根據(jù)圖2所示，金屬圓環(huán)由金屬連接件、塑料連接件、U型金屬連接槽、空金屬半圓 環(huán)、內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)、同軸電纜構(gòu)成，內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)內(nèi)穿入75Ω同軸 電纜，同軸電纜的外導(dǎo)體與金屬半圓環(huán)端一和金屬半圓環(huán)端二電連接，同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸出 金屬半圓環(huán)的上端約20mm并與空心金屬半圓環(huán)上端一電連接，空金屬半圓環(huán)和內(nèi)穿同軸 線的金屬半圓環(huán)的下端、內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端和金屬半圓環(huán)端二通過金屬連 接件電連接，構(gòu)成的金屬圓環(huán)的周長為中心頻率波長的1.03倍。根據(jù)圖3所示，金屬管A1和金屬管B1為正交放置的金屬圓環(huán)，移相器為0. 25個中 心頻率波長的50Ω同軸線，用以產(chǎn)生90度的相移，目的是正交放置的金屬圓環(huán)饋電端口回 波相消，展寬工作帶寬，并形成旋轉(zhuǎn)饋電，使天線在水平面內(nèi)全向性更好，功率分配器可使 饋送功率平分，功率分配帶來端口阻抗發(fā)生變化，使端口阻抗失配，使用阻抗變換器可實現(xiàn) 阻抗匹配，最終合成的后通過端口輸出。
權(quán)利要求地面數(shù)字電視中繼天線，包括金屬連接件(1)、塑料連接件(2)、U型金屬連接槽(3)、空金屬半圓環(huán)(4)、內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)(5)、同軸電纜(6)、阻抗變換器(7)、功率分配器(8)、移相器(9)、天線端口(10)、空心金屬半圓環(huán)上端一(401)、內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端(402)、金屬半圓環(huán)端一(501)、金屬半圓環(huán)端二(502)、同軸電纜的外導(dǎo)體(601)、同軸線內(nèi)導(dǎo)體(602)、金屬管A1(11)、金屬管B1(12)、金屬管A2(13)、金屬管B2(14)、金屬管A3(15)、金屬管B3(16)、金屬管A4(17)和金屬管B4(18)，其特征在于金屬連接件(1)和塑料連接件(2)連接，金屬管A1(11)與金屬管B1(12)、金屬管A2(13)與金屬管B2(14)、金屬管A3(15)與金屬管B3(16)、金屬管A4(17)與金屬管B4(18)分別構(gòu)成金屬圓環(huán)，并通過U型金屬連接槽(3)連接成一個四層結(jié)構(gòu)的陣列天線，金屬管A1(11)、金屬管A2(13)、金屬管A3(15)和金屬管A4(17)在一個平面上，金屬管B1(12)、金屬管B2(14)、金屬管B3(16)和金屬管B4(18)在另一個平面上，兩個平面互相垂直，金屬管A1(11)與金屬管B1(12)正交放置，內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)(5)內(nèi)穿同軸電纜(6)，同軸電纜的外導(dǎo)體(601)與金屬半圓環(huán)端一(501)和金屬半圓環(huán)端二(502)電連接，同軸線內(nèi)導(dǎo)體(602)伸出金屬半圓環(huán)端一(501)并與空心金屬半圓環(huán)上端一(401)電連接，空金屬半圓環(huán)(4)和內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端(402)和金屬半圓環(huán)端二(502)通過金屬連接件(1)電連接，金屬連接件(1)和塑料連接件(2)為一圓管，在管壁上開有四個圓孔，通過圓孔穿入空金屬半圓環(huán)(4)和內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)(5)，金屬管A1(11)和金屬管B1(12)分別與阻抗變換器(7)、功率分配器(8)、移相器(9)連接，阻抗變換器(7)與功率分配器(8)連接，功率分配器(8)與移相器(9)連接，阻抗變換器(7)、功率分配器(8)均與天線端口(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面數(shù)字電視中繼天線，其特征在于金屬管A1(Il)與金屬 管&(12)、金屬管A2(13)與金屬管化(14)、金屬管A3(15)與金屬管 (16)、金屬管A4(17)與 金屬管B4(IS)分別構(gòu)成金屬圓環(huán)兩副正交放置，金屬圓環(huán)可選用多邊形環(huán)，兩環(huán)正交放置。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字電視中使用的裝置，具體為地面數(shù)字電視中繼天線。地面數(shù)字電視中繼天線，包括金屬連接件(1)、塑料連接件(2)、U型金屬連接槽(3)、空金屬半圓環(huán)(4)、內(nèi)穿同軸線的金屬半圓環(huán)(5)、同軸電纜(6)、阻抗變換器(7)、功率分配器(8)、移相器(9)、天線端口(10)、空心金屬半圓環(huán)上端一(401)、內(nèi)穿同軸線電路的金屬半圓環(huán)下端(402)、金屬半圓環(huán)端一(501)、金屬半圓環(huán)端二(502)、同軸電纜的外導(dǎo)體(601)等組成。地面數(shù)字電視中繼天線用十字正交放置的金屬環(huán)作為天線的輻射體，用旋轉(zhuǎn)饋電的方法實現(xiàn)天線輻射的全向性，通過組陣提高天線的增益，帶寬較寬、體積較小、全向性好。
文檔編號H01Q3/30GK201655977SQ20102011268
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者鄧軍, 韓貴杰 申請人:成都偉洪電子科技有限公司