本实用新型涉及广播电视发射天线技术领域,特别是一种斜极化四偶极子天线单元。
背景技术:
在通信领域中,天线是无线电通信系统不可或缺的重要组成部分。无线通信系统中的各类无线通信设备所执行的任务虽然不同,但都需要天线作为辐射或接收电磁波的装置。随着广播电视事业的飞速发展,大部分电视塔桅分米波天线的安装位置已经用完,剩下的大截面塔桅不能满足传统的单极化(水平或垂直极化)uhf四偶极子电视发射天线的安装要求,否则相邻单元的重叠信号由于时延会使场形恶化,造成多个方向信号覆盖不好,因此,为了克服以上弊端,开发了斜极化四偶极子天线单元。
技术实现要素:
本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
鉴于现有技术中存在的问题,提出了本实用新型。
因此,本实用新型其中的一个目的是提供一种斜极化四偶极子天线单元,其解决了传统uhf四偶极子电视发射天线相邻单元发射的电磁波信号重叠造成多个方向信号覆盖不好的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种斜极化四偶极子天线单元,其包括天线模块,其包括结构相同的第一辐射组件和第二辐射组件,所述第一辐射组件包括第一电磁传输管、与所述第一电磁传输管同一水平面平行设置的第二电磁传输管以及固定焊接在第一电磁传输管和第二电磁传输管两端的第一振子列;所述第一辐射组件还包括第一支撑管和第一导体管,所述第一电磁传输管与第一支撑管垂直焊接,所述第二电磁传输管与第一导体管垂直焊接。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第二辐射组件包括第三电磁传输管、与所述第三电磁传输管同一水平面平行设置的第四电磁传输管以及固定焊接在第三电磁传输管和第四电磁传输管两端的第二振子列;所述第二辐射组件还包括第二支撑管和第二导体管,所述第三电磁传输管与第二支撑管垂直焊接,所述第四电磁传输管与第二导体管垂直焊接。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一支撑管和第一导体管端面持平,所述第一电磁传输管内部空间与所述第一支撑管内部空间部分重合,第二电磁传输管内部空间与第一导体管内部空间部分重合。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一辐射组件还包括第一短路固定块,所述第一短路固定块设置于第一支撑管和第一导体管的上方并且与第一支撑管和第一导体管的端面螺栓连接。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述天线单元还包括馈线管、第一安装底座和第二安装底座,所述第一安装底座和第二安装底座结构大小相同并且设置于所述馈线管的同一侧面。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一导体管和第二导体管垂直固定于所述馈线管的顶面;所述第一支撑管的端面固定焊接于第一安装底座上,所述第二支撑管的端面固定焊接于第二安装底座上。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:还包括安装板,所述馈线管固定设置于所述安装板上并且馈线管的侧面与所述安装板的侧边平行;所述馈线管内部空心,在内部两端通过螺栓与所述安装板固定连接。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一振子列包括第一传输振子和第二传输振子;所述第一传输振子设置于第一电磁传输管的一侧两端,所述第二传输振子设置于第二电磁传输管的一侧两端,所述第一传输振子和第二传输振子端面平行并且对称设置。
作为本实用新型所述斜极化四偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一电磁传输管于所述安装板上的投影与馈线管呈四十五度角安装。
本实用新型还提供了一种塔桅,其中:包括上述的斜极化四偶极子天线单元,还包括发射台,所述天线模块包括第一天线模块和第二天线模块;所述第一天线模块内的第一电磁传输管由竖向经顺时针旋转四十五度所形成,所述第二天线模块内第一电磁传输管由竖向经逆时针旋转四十五度所形成;所述第一天线模块和第二天线模块交替竖直设置于所述塔桅四周。
本实用新型的有益效果:本实用新型开发了斜极化四偶极子天线单元,将天线单元±45°交替安装于塔桅上,采用不同的极化方式使得极化在空间是正交传输,避免了电磁场矢量叠加时,由于空间相位差而引起的场形恶化覆盖效果变差的问题,同时这种天线配置理论上适用于任意截面的塔桅,而且这种天线发射的电磁波在不同的角度上将呈现斜极化和椭圆极化,这种混合极化在水平和垂直方向都有较好的信号强度,能同时满足移动和固定终端接收。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为第一个实施例中的天线模块结构图。
图2为第二个实施例中的辐射组件固定结构图。
图3为第二个实施例中的天线模块与安装板的安装结构图。
图4为第三个实施例中的天线单元于塔桅上的安装结构图。
图5为第三个实施例中的电磁场场形图。
图6为第三个实施例中的天线单元阵列参数图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1,为本实用新型第一个实施例,该实施例提供了一种斜极化四偶极子天线单元,其包括天线模块100。
天线模块100包括第一辐射组件101和第二辐射组件102,第一辐射组件101和第二辐射组件102结构相同,具体的,第一辐射组件101包括第一电磁传输管101a、第二电磁传输管101b、第一振子列101c、第一支撑管101d和第一导体管101e,第一电磁传输管101a和第二电磁传输管101b在同一平面内平行设置,其大小结构相同,第一支撑管101d的一端垂直与第一电磁传输管101a焊接,两者呈“t型”布置,同样的,第一导体管101e的一端垂直与第二电磁传输管101b焊接,呈“t型”布置,第一电磁传输管101a内部空间与第一支撑管101d内部空间部分重合,第二电磁传输管101b内部空间与第一导体管101e内部空间部分重合。
进一步的,第一振子列101c设置在第一电磁传输管101a和第二电磁传输管101b的两端,具体的,第一振子列101c包括第一传输振子101c-1和第二传输振子101c-2,第一传输振子101c-1和第二传输振子101c-2结构大小都相同,形状具体呈八边形,也可以由其它形状构成,第一传输振子101c-1一端短边与第一电磁传输管101a的外表面的两端靠近管口处固定焊接,第二传输振子101c-2一端短边与第二电磁传输管101b的外表面的两端靠近管口处固定焊接,第一传输振子101c-1和第二传输振子101c-2在水平面内的端面平行并且两者关于第一电磁传输管101a和第二电磁传输管101b对称设置,其结构一体化焊接形成,使得大大增加了电气的可靠性。
进一步的,第一辐射组件101还包括第一短路固定块101f,第一短路固定块101f由导电材质制成,位于第一支撑管101d和第一导体管101e的上方,具体的,第一支撑管101d和第一导体管101e的端面持平,第一短路固定块101f安装在第一支撑管101d和第一导体管101e的端面上并且通过螺栓将其固定,同时,第一短路固定块101f连接第一电磁传输管101a和第二电磁传输管101b将其短路。
第一辐射组件101中第一电磁传输管101a和第二电磁传输管101b内部空心,电磁波可在其内部进行传输,第一支撑管101d起到支撑固定的作用,第一导体管101e内部设置有内导体,并且内导体与馈线连接,可传输高频信号,电磁波由第一导体管101e传输至第二电磁传输管101b的内部,然后电磁波由于第一短路固定块101f的短路作用传输至第一电磁传输管101a,最后,电磁波经第一振子列101c从管体内部传输至空间。
实施例2
参照图2、3,为本实用新型第二个实施例,该实施例基于上一个实施例,其天线单元还包括安装板200。
天线模块100还包括馈线管103、第一安装底座104和第二安装底座105,第一安装底座104和第二安装底座105结构大小相同,并且设置于馈线管103的同一侧面,具体的,第一导体管101e固定焊接在馈线管103顶面的一端,第二导体管102e设置在馈线管103顶面的另一端,馈线管103内部与第一导体管101e和第二导体管102e的内部连通。
第一安装底座104和第二安装底座105固定在安装板200上,第一支撑管101d的端面固定焊接在第一安装底座104上,第二支撑管102d的端面固定焊接在第二安装座105上,第一安装底座104和第二安装底座105对第一支撑管101d和第二支撑管102d起到固定作用的同时可将安装板200与第一支撑管101d、第二支撑管102d短路。
进一步的,馈线管103横截面呈“梯形”设置,也可呈“方形”设置,具体的,馈线管103竖直安装在安装板200上,其侧端面与安装板200的侧边平行。
第一电磁传输管101a在安装板200上的投影与馈线管103之间的夹角呈四十五度,第二电磁传输管101b在安装板200上的投影与馈线管103之间的夹角同样呈四十五度,其两个角度所朝方向一致。
进一步的,馈线管103内部的两端通过螺栓与安装板200固定连接,具体的,馈线管103内部空心,在馈线管103内部布置馈线,馈线连通第一导体管101e内部的内导体进而传输电磁波,电磁波由第一导体管101e传输至第二电磁传输管101b的内部,然后电磁波由于第一短路固定块101f的短路作用传输至第一电磁传输管101a,最后,电磁波经第一振子列101c从管体内部传输至空间。
实施例3
参照图4~6,为本实用新型第三个实施例,该实施例基于上一个实施例,一种塔桅,包括塔桅300,天线模块100和安装板200设置于塔桅300上。
天线模块100包括第一天线模块a和第二天线模块b,具体的第一天线模块a内的第一电磁传输管101a由竖向经顺时针旋转四十五度所形成,其第二电磁传输管101b所指方向相同,第二天线模块b内第一电磁传输管101a由竖向经逆时针旋转四十五度所形成,其第二电磁传输管101b所指方向相同。
进一步的,天线模块100和安装板200设置于塔桅300上的四个方向,在同一水平面上,第一天线模块a和第二天线模块b交替设置,在水平面方向,第一天线模块a传输的电磁波与相邻的第二天线模块b传输的电磁波在波形的重叠区进行正交,可以避免电磁波空间相位差引起的场恶化,同时形成的波呈斜极化和椭圆极化。
进一步的,第一天线模块a和第二天线模块b依次在塔桅300上向下层层设置,具体的,随着层数的增加,其电磁波增益也会增加,风荷越大,效果越好。
重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本实用新型不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
1.一种斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:包括,
天线模块(100),其包括结构相同的第一辐射组件(101)和第二辐射组件(102),所述第一辐射组件(101)包括第一电磁传输管(101a)、与所述第一电磁传输管(101a)同一水平面平行设置的第二电磁传输管(101b)以及固定焊接在第一电磁传输管(101a)和第二电磁传输管(101b)两端的第一振子列(101c);
所述第一辐射组件(101)还包括第一支撑管(101d)和第一导体管(101e),所述第一电磁传输管(101a)与第一支撑管(101d)垂直焊接,所述第二电磁传输管(101b)与第一导体管(101e)垂直焊接。
2.如权利要求1所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第二辐射组件(102)包括第三电磁传输管(102a)、与所述第三电磁传输管(102a)同一水平面平行设置的第四电磁传输管(102b)以及固定焊接在第三电磁传输管(102a)和第四电磁传输管(102b)两端的第二振子列(102c);
所述第二辐射组件(102)还包括第二支撑管(102d)和第二导体管(102e),所述第三电磁传输管(102a)与第二支撑管(102d)垂直焊接,所述第四电磁传输管(102b)与第二导体管(102e)垂直焊接。
3.如权利要求1所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第一支撑管(101d)和第一导体管(101e)端面持平,所述第一电磁传输管(101a)内部空间与所述第一支撑管(101d)内部空间部分重合,第二电磁传输管(101b)内部空间与第一导体管(101e)内部空间部分重合。
4.如权利要求3所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第一辐射组件(101)还包括第一短路固定块(101f),所述第一短路固定块(101f)设置于第一支撑管(101d)和第一导体管(101e)的上方并且与第一支撑管(101d)和第一导体管(101e)的端面螺栓连接。
5.如权利要求2所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述天线模块(100)还包括馈线管(103)、第一安装底座(104)和第二安装底座(105),所述第一安装底座(104)和第二安装底座结构大小相同并且设置于所述馈线管(103)的同一侧面。
6.如权利要求5所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第一导体管(101e)和第二导体管(102e)垂直固定于所述馈线管(103)的顶面;
所述第一支撑管(101d)的端面固定焊接于第一安装底座(104)上,所述第二支撑管(102d)的端面固定焊接于第二安装底座(105)上。
7.如权利要求5或6所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:还包括安装板(200),所述馈线管(103)固定设置于所述安装板(200)上并且馈线管(103)的侧面与所述安装板(200)的侧边平行;
所述馈线管(103)内部空心,在内部两端通过螺栓与所述安装板(200)固定连接。
8.如权利要求7所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第一振子列(101c)包括第一传输振子(101c-1)和第二传输振子(101c-2);
所述第一传输振子(101c-1)设置于第一电磁传输管(101a)的一侧两端,所述第二传输振子(101c-2)设置于第二电磁传输管(101b)的一侧两端,所述第一传输振子(101c-1)和第二传输振子(101c-2)端面平行并且对称设置。
9.如权利要求8所述的斜极化四偶极子天线单元,其特征在于:所述第一电磁传输管(101a)于所述安装板(200)上的投影与馈线管(103)呈四十五度角安装。
10.一种塔桅,其特征在于:包括,
如权利要求9所述的斜极化四偶极子天线单元,还包括塔桅(300),所述天线模块(100)包括第一天线模块(a)和第二天线模块(b);
所述第一天线模块(a)内的第一电磁传输管(101a)由竖向经顺时针旋转四十五度所形成,所述第二天线模块(b)内第一电磁传输管(101a)由竖向经逆时针旋转四十五度所形成;
所述第一天线模块(a)和第二天线模块(b)交替竖直设置于所述塔桅(300)四周。
技术总结