一种双偶极子天线单元的制作方法

专利2022-11-17  86


本实用新型涉及无线发射宽带偶极子天线技术领域,特别是一种双偶极子天线单元。



背景技术:

目前,由于广播电视行业的长足发展,各地广播电视发射台站都承担着很多调频广播和地面电视的转播和发射任务,各地的广播电视发射塔基本都处于空间饱和和载重饱和的状态,塔上继续增加新天线的空间和载重都非常有限。而vhfi波段或ii波段电视频道的工作频率比调频频段更低,电视1~4频道的频率范围是48.5~84mhz,因此对应的波长更长,对应发射系统中发射天线的尺寸也更大。以4频道双偶极子天线为例,单层的双偶极子天线的高度大约为3米;四层天线的高度约为12米,整副天线的重量可达1100公斤。因此,在各发射塔现有天馈系统的基础上再增加1~4频道的天馈系统,无论从天线空间还是塔身承载的角度上,对于现有发射塔都将会是非常大的挑战。

因此本方案介绍的电视1-4频道和调频广播无线发射宽带偶极子天线,可成功构建电视3频道和4频道与调频频段合成发射的天馈系统。



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双偶极子天线单元,其解决了传统天线单元半波长的单偶极子阻抗频响不平缓,带宽不宽,只适合在各自的频道内使用的局限性,而且传统天线在发射塔空间内承载饱和时,增加新天线十分有限并且将会对发射塔的承重带来巨大的挑战。

为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种双偶极子天线单元,其包括电磁辐射组件,包括结构相同的第一辐射件和第二辐射件,所述第一辐射件包括第一振子管、与所述第一振子管垂直连接的第一导体方管和设置于所述第一导体方管一侧的第一馈线接座。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第二辐射件包括第二振子管、与所述第二振子管垂直连接的第二导体方管和设置于所述第二导体方管一侧的第二馈线接座。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:还包括支撑组件,包括第一支撑方管、安装板和调节板;所述第一支撑方管与所述第一导体方管平行并且垂直连接第一振子管,所述安装板固定焊接于第一支撑方管和第一导体方管的同一端面上,所述调节板通过螺栓连接于安装板的外侧。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一振子管包括第一极子、第二极子、第一导体管和第一密封圈,所述第一极子和第二极子结构大小一致;所述第一导体管分别设置于第一密封圈的两端,所述第一密封圈设置于第一极子和第二极子之间,所述第一导体管直径大小与所述第一极子和第二极子的内径相同。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一密封圈一端的第一导体管嵌于所述第一极子内并螺纹连接,所述第一密封圈另一端的第一导体管嵌于所述第二极子内并螺纹连接。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一支撑方管安装于第一导体管的上方,所述第一导体管和第一支撑方管的一端分别焊接于第一密封圈两端的第一振子管上;所述第一支撑方管和第一导体管之间设置连接管,所述连接管一端固定焊接于第一支撑方管的一侧,另一端固定焊接于第一导体管的一侧。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述第一馈线接座垂直设置于第一导体管的下方,所述第一馈线接座包括馈线盘、连通管和固定管;所述连通管和固定管垂直连接并且内部连通,所述固定管垂直焊接于所述第一导体管上并且与所述第一振子管平行,所述馈线盘中心设置圆孔,所述连通管一端穿过圆孔并且固定连接。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述电磁辐射组件还包括第一横导管和第二横导管;所述第一横导管和第二横导管分别位于第一密封圈的两端并垂直连接所述第一振子管和第二振子管。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述调节板包括固定圆板、连接块和螺纹柱;所述固定圆板呈“半圆弧”状,所述连接块设置于固定圆板的两端,所述螺纹柱固定焊接于连接块上。

作为本实用新型所述双偶极子天线单元的一种优选方案,其中:所述安装板上设置连通孔,所述连通孔大小与所述螺纹柱配合;所述螺纹柱穿过连通孔并在安装板的两侧通过螺栓固定。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过将两个单偶极子间隔0.1λ以内平行排列,并馈以等幅同相电流使其近场相互作用,在各自的对方将会产生很强的感应电流,这个感应电流将会恰到好处的平缓天线的阻抗频响性能,大幅展宽天线的带宽,同时用金属导体将两偶极子单元连在一起以增加偶极子对的强度;天线单元为双馈头if45法兰接口,功率容量大(2×5kw),天线一致性好,效率高、带宽宽,勿需调试即能达到部颁甲级指标;天线振子中部馈电处采用耐高低温、抗老化、防裂的聚四氟乙烯(塑料王)螺纹压接密封,密封性能好,在潮湿、盐雾等恶劣气候环境下使用,天线性能稳定可靠,不会损坏造成停播事故。

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电磁辐射组件结构图。

图2为第一个实施例中的振子管结构图。

图3为第二个实施例中的支撑组件和电磁辐射组件结构组合图。

图4为第二个实施例中的横导管置于振子管顶部的实施结构图。

图5为第二个实施例中的增加圆管后的实施结构图。

图6为第二个实施例中的电磁辐射效果图。

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、2,为本实用新型第一个实施例,该实施例提供了一种双偶极子天线单元,其包括电磁辐射组件100,馈线通过与电磁辐射组件100连接可达到传输电磁波的作用。

电磁辐射组件100包括第一辐射件101和第二辐射件102,第一辐射件101和第二辐射件102结构大小都相同,并且两者在空间垂直方向内对称间隔一段距离设置,第一辐射件101包括第一振子管101a、第一导体方管101b和第一馈线接座101c,具体的,第一振子管101a呈“圆柱”状,内部空心并且设置内导体,在第一振子管101a上垂直焊接第一导体方管101b,第一导体方管101b截面呈“方形”,其连接部位连通,使得第一导体方管101b的内部与第一振子管101a的内部连通。

进一步的,第一振子管101a和第二振子管102a结构相同,第一振子管101a包括第一极子101a-1、第二极子101a-2、第一导体管101a-3和第一密封圈101a-4,第一极子101a-1和第二极子101a-2的大小结构相同,第二振子管102a包括第三极子102a-1、第四极子102a-2、第二导体管102a-3和第二密封圈102a-4,第三极子102a-1和第四极子102a-2结构大小相同。

以第一振子管101a为例,具体的,第一导体管101a-3分别设置在第一密封圈101a-4的两端,第一导体管101a-3分别嵌入第一极子101a-1和第二极子101a-2内并螺纹连接使得第一密封圈101a-4与第一极子101a-1和第二极子101a-2紧密连接形成密封效果。

进一步的,在第一导体方管101b的下方设置第一馈线接座101c,第一馈线接座101c包括馈线盘101c-1、连通管101c-2和固定管101c-3,具体的,固定管101c-3通过焊接与第一导体方管101b固定连接,也可通过螺纹旋接在第一导体方管101b上,连通管101c-2垂直设置在固定管101c-3靠近下端处,两者一体化连接,同时固定管101c-3和连通管101c-2直径大小一致且内部空间一体式连通,固定管101c-3与第一导体方管101b的连接处也内部连通,使得第一馈线接座101c、第一导体方管101b和第一振子管101a一体化连通。

进一步的,馈线盘101c-1呈“圆盘”状,其中心具有圆孔101c-4,具体的,圆孔101c-4的直径大小与连通管101c-2的外直径大小一致,连通管101c-2穿过圆孔101c-4与馈线盘101c-1固定焊接,馈线盘101c-1焊接于靠近连通管101c-2的外开口处,但又不与连通管101c-2的外端面持平,使得连通管101c-2可从馈线盘101c-1中突出一部分,馈线盘101c-1与馈线连接时,馈线连接口卡住连通管101c-2从馈线盘101c-1中突出的一部分,然后可与馈线盘101c-1内部的内导体连接进行传输。

使用时,馈线盘101c-1上设置有螺纹孔t,具体的,当馈线与馈线盘101c-1连接时,通过螺纹连接固定,馈线电流通过第一馈线接座101c内的内导体传输至第一导体方管101b,第一导体方管101b内部的内导体连通至第一振子管101a,电磁波最后通过第一振子管101a传输至空间。

实施例2

参照图3~6,为本实用新型第二个实施例,该实施例基于上一个实施例,该天线单元还包括支撑组件200,支撑组件200包括第一支撑方管201、安装板202和调节板203。

第一支撑方管201安装于第一导体方管101b的上方,两者长度和大小一致并且平行设置在密封圈101a-4的两端,同时,第一支撑方管201一端连接第一极子101a-1和,第一导体方管101b的一端连接第二极子1-1a-2,具体的,第一支撑方管201用于固定第一辐射组件的稳定,安装板202安装于第一导体方管101b和第一支撑方管201的同一端面并且固定焊接,用于将整个电磁辐射组件100固定安装于塔上,同时,在第一支撑方管201和第一导体方管101b之间固定焊接一连接管204,连接管204的截面大小与第一支撑方管201的截面大小一致,用于稳定在空间内的第一支撑方管201,巩固第一支撑方管201的安装。

进一步的,安装板202固定焊接在第一辐射件101和第二辐射件102的导体方管和支撑方管的同一末端面。

进一步的,调节板203包括固定圆板203a、连接块203b和螺纹柱203c,具体的,固定圆板203a呈“半圆弧”状,在固定圆板203a的两端设置有向外突出的连接块203b,在两端的连接块203b上都设置有螺纹柱203c,螺纹柱203c的直径小于连接块203b的宽度。

调节板203安装于相对于电磁辐射组件100的安装板202的另一面上,具体的,调节板203可单独安装一个,位于安装板202的中心部位,也可设置两个或者两个以上,本实施例设置两个调节板203,用于将电磁辐射组件100固定在塔上的圆柱上,安装板202上连通孔202a,连通孔202a的个数对应螺纹柱203c的个数,螺纹柱203c穿过连通孔202a后通过安装板202两面的螺栓将其固定。

进一步的,电磁辐射组件100还包括第一横导管103和第二横导管104,第一横导管103和第二横导管104分别设置在密封圈的两端,具体的,第一横导管103垂直连接第一极子101a-1和第三极子102a-1,第二横导管104垂直连接第二极子101a-2和第四极子102a-2,第一横导管103和第二横导管104可以设置在靠近密封圈的两端处如图3所示,也可以如图4所示设置在第一振子管101a和第二振子管102a向外的两端顶处,另外在如图4所示的基础结构上,第一横导管103和第二横导管104上还可分别设置向外延伸的圆管m,如图5所示。

整个天线单元安装于发射塔上的圆柱,首先圆柱穿过调节板203上的固定圆板203a,通过螺栓和螺纹柱203c的调节将天线单元通过安装板202固定旋紧于发射塔上的圆柱,随之,馈线连接馈线盘101c-1,通过连通管101c-2和固定管101c-3内的内导体将电磁波传输至第一导体方管101b,再由内导体传输至第一振子管101a发射出去,第一振子管101a和第二振子管102a通过金属制的第一横导管103和第二横导管104连接使其电磁波强度增强,如图6所示。

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。


技术特征:

1.一种双偶极子天线单元,其特征在于:包括,

电磁辐射组件(100),包括结构相同的第一辐射件(101)和第二辐射件(102),所述第一辐射件(101)包括第一振子管(101a)、与所述第一振子管(101a)垂直连接的第一导体方管(101b)和设置于所述第一导体方管(101b)一侧的第一馈线接座(101c)。

2.如权利要求1所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述第二辐射件(102)包括第二振子管(102a)、与所述第二振子管(102a)垂直连接的第二导体方管(102b)和设置于所述第二导体方管(102b)一侧的第二馈线接座(102c)。

3.如权利要求2所述的双偶极子天线单元,其特征在于:还包括支撑组件(200),包括第一支撑方管(201)、安装板(202)和调节板(203);

所述第一支撑方管(201)与所述第一导体方管(101b)平行并且垂直连接第一振子管(101a),所述安装板(202)固定焊接于第一支撑方管(201)和第一导体方管(101b)的同一端面上,所述调节板(203)通过螺栓连接于安装板(202)的外侧。

4.如权利要求3所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述第一振子管(101a)包括第一极子(101a-1)、第二极子(101a-2)、第一导体管(101a-3)和第一密封圈(101a-4),所述第一极子(101a-1)和第二极子(101a-2)结构大小一致;

所述第一导体管(101a-3)分别设置于第一密封圈(101a-4)的两端,所述第一密封圈(101a-4)设置于第一极子(101a-1)和第二极子(101a-2)之间,所述第一导体管(101a-3)直径大小与所述第一极子(101a-1)和第二极子(101a-2)的内径相同。

5.如权利要求4所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述第一密封圈(101a-4)一端的第一导体管(101a-3)嵌于所述第一极子(101a-1)内并螺纹连接,所述第一密封圈(101a-4)另一端的第一导体管(101a-3)嵌于所述第二极子(101a-2)内并螺纹连接。

6.如权利要求5所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述第一支撑方管(201)安装于第一导体管(101a-3)的上方,所述第一导体管(101a-3)和第一支撑方管(201)的一端分别焊接于第一密封圈(101a-4)两端的第一振子管(101a)上;

所述第一支撑方管(201)和第一导体管(101a-3)之间设置连接管(204),所述连接管(204)一端固定焊接于第一支撑方管(201)的一侧,另一端固定焊接于第一导体管(101a-3)的一侧。

7.如权利要求5或6所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述第一馈线接座(101c)垂直设置于第一导体管(101a-3)的下方,所述第一馈线接座(101c)包括馈线盘(101c-1)、连通管(101c-2)和固定管(101c-3);

所述连通管(101c-2)和固定管(101c-3)垂直连接并且内部连通,所述固定管(101c-3)垂直焊接于所述第一导体管(101a-3)上并且与所述第一振子管(101a)平行,所述馈线盘(101c-1)中心设置圆孔(101c-4),所述连通管(101c-2)一端穿过圆孔(101c-4)并且固定连接。

8.如权利要求7所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述电磁辐射组件(100)还包括第一横导管(103)和第二横导管(104);

所述第一横导管(103)和第二横导管(104)分别位于第一密封圈(101a-4)的两端并垂直连接所述第一振子管(101a)和第二振子管(102a)。

9.如权利要求8所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述调节板(203)包括固定圆板(203a)、连接块(203b)和螺纹柱(203c);

所述固定圆板(203a)呈“半圆弧”状,所述连接块(203b)设置于固定圆板(203a)的两端,所述螺纹柱(203c)固定焊接于连接块(203b)上。

10.如权利要求9所述的双偶极子天线单元,其特征在于:所述安装板(202)上设置连通孔(202a),所述连通孔(202a)大小与所述螺纹柱(203c)配合;

所述螺纹柱(203c)穿过连通孔(202a)并在安装板(202)的两侧通过螺栓固定。

技术总结
本实用新型公开了一种双偶极子天线单元,其包括电磁辐射组件,包括结构相同的第一辐射件和第二辐射件,所述第一辐射件包括第一振子管、与所述第一振子管垂直连接的第一导体方管和设置于所述第一导体方管一侧的第一馈线接座;本实用新型通过将两个单偶极子间隔0.1λ以内平行排列,并馈以等幅同相电流使其近场相互作用,这个感应电流将会平缓天线的阻抗频响性能,展宽天线的带宽,同时用金属导体将两偶极子单元连在一起以增加偶极子对的强度;天线单元功率容量大,一致性好,效率高、带宽宽,勿需调试即能达到部颁甲级指标;天线振子中部馈电处采用聚四氟乙烯螺纹压接密封,密封性能好,天线性能稳定可靠,不会损坏造成停播事故。

技术研发人员:卞国荣;王伟业
受保护的技术使用者:卞国荣;江苏宁光通信设备有限公司
技术研发日:2020.09.08
技术公布日:2021.04.06

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