基站短波寬帶加載偶極天線的製作方法
2023-09-16 10:47:25
專利名稱：基站短波寬帶加載偶極天線的製作方法
技術領域：
本發明是涉及一種應用於短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線。
技術背景目前用於中、近距離的短波通信的基站天線大量採用水平極化天線，最常見的有雙極天 線、籠形天線等，它們均為窄帶天線，不能保證發射機免調諧全頻段寬帶工作，跳頻、擴頻、 自適應選頻、動態頻管等有效的抗幹擾通信手段無法實施。現代通信業務量越來越大，為了 不增加天線規模，要求通信距離2000km以內的天線應為全向寬帶天線，以滿足對多個通信對 象的通信。 發明內容本發明所要解決的問題是針對上述現有技術而提出一種適合2000km以內短波通信的基 站短波寬帶加載偶極天線。本發明採用的解決方案為基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐杆塔、天線臂、天 線尾翼、絕緣子、傳輸線變壓器，其不同之處在於在天線臂中部串接一個集總加載電阻單元。按上述方案，所述的天線臂從集總加載電阻單元的加載點處向下以角度a向支撐杆塔伸 出一個三角形天線尾翼，天線尾翼的末端通過絕緣繩掛在支撐杆塔上，天線臂與支撐杆塔通 過絕緣子相連接。按上述方案，在集總加載電阻單元的加載點前的天線臂為一個平面結構的線柵三角形， 集總加載電阻單元的加載點後的天線臂為一個三維線柵錐形結構。 按上述方案，所述的天線臂導線直徑為2—4mra的不繡鋼絲繩。 按上述方案，所述的角度a為20 — 40° 。 本發明的優點是-1) 結構簡單，架設方便，佔地面積小，適用於2000km以內的中小型基站；2) 具有優良的駐波比帶寬，在整個短波波段內駐波比小於2.2，適合於與寬帶發射機配 套使用；在一般地面上平均增益大於4dBi;3) 方向性較弱，適合於全向通信；4) 天線具有很強的抗風能力；5) 傳輸線變壓器具有比普通阻抗變換器寬得多的帶寬，可以滿足3 30MHz頻率範圍使 用要求。
圖l為本發明整體結構示意圖； 圖2為圖1的俯視結構示意圖； 圖3為仿真和實測駐波比曲線； 圖4為天線增益仿真計算曲線。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的結構做進一步的說明。基站短波寬帶加載偶極夭線，包括有支撐杆塔、天線臂2、天線尾翼6、絕緣子、傳輸線 變壓器4 (Balun)、集總加載電阻單元5，支撐杆塔1通過天線臂與傳輸線變壓器相連，傳輸 線變壓器又與另一支撐杆塔3相連，集總加載電阻單元位於天線臂中部，天線臂從集總加載 電阻單元的加載點處向下以角度a向支撐杆塔伸出一個三角形天線尾翼，天線尾翼的末端通 過絕緣繩掛在支撐杆塔上，夭線臂與支撐杆塔通過絕緣子相連接。其中，在集總加載電阻單元的加載點前的天線臂為一個平面結構的線柵三角形，集總加 載電阻單元的加載點後的天線臂為一個三維線柵錐形結構。其中，天線臂導線直徑為2—4mm的不繡鋼絲繩。其中，角度u為20 — 40° 。其中，整個天線臂採用小張角三角形結構。如圖1所示，天線臂長L-19.2m，其中A-7.918m, i2=9.264m，丄,1.417m，加載段和饋 電段的長度P0.4m，天線臂末端寬^^1.8m，天線尾翼長L,7.6m ，天線尾翼張角"=30°， 集總加載電阻單元/ -160Q，為大功率無感電阻，傳輸線變壓器的變比為6:1。對實驗天線採用矩量法仿真，計算得到了基站短波寬帶加載偶極天線的VSWR曲線圖、 增益曲線圖和輻射方向圖，如圖2是矩量法仿真VSWR曲線和實測VSWR曲線的對比圖， 兩者吻合很好，實測結果是用矢量網絡分析儀HP8752C測量得到的。由圖2可知，該天線的 工作頻帶覆蓋3 30MHz整個短波波段，VSWR最大值約為2.2。如圖3是在一般地面上(^ = 1x10—2s/m， ^ =15 )對實驗天線採用矩量法仿真得到的增 益曲線圖。可以看出，低頻端增益較低，這是由於此時天線效率較低引起，如3MHz時天線 效率的計算值只有20%。但當工作頻率大於5MHz時，天線的增益大於2dBi;全頻段內天線 的平均增益大於4dBi。
權利要求
1、 基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐杆塔、天線臂(2)、天線尾翼(6)、絕緣子、 傳輸線變壓器(4)，其特徵在於在天線臂中部串接一個集總加載電阻單元(5)。
2、 按權利要求l所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於所述的天線臂從集總加 載電阻單元的加載點處向下以角度a向支撐杆塔伸出一個三角形天線尾翼，天線尾翼的末端 通過絕緣繩掛在支撐杆塔上，天線臂與支撐杆塔通過絕緣子相連接。
3、 按權利要求1或2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於在集總加載電阻單 元的加載點前的天線臂為一個平面結構的線柵三角形，集總加載電阻單元的加載點後的天線 臂為一個三維線柵錐形結構。
4、 按權利要求1或2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於所述的天線臂導線 直徑為2 — 4mm的不繡鋼絲繩。
5、 按權利要求2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於所述的角度a為20 — 40° 。
6、 按權利要求1或2或5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於集總加載電阻 單元為大功率無感電阻。
7、 按權利要求1或2或5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於傳輸線變壓器 的變比為6:1。
8、 按權利要求5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特徵在於天線臂長K9.2m，其 中丄,7.918m， Z2=9.264m， ￡3=1.417m，集總加載電阻單元的加載段和饋電段的長度SK).4m， 天線臂末端寬ff =1.8m，天線尾翼長A^7.6m ，天線尾翼張角《 = 30°，集總加載電阻單元 =160Q ，傳輸線變壓器的變比為6:1。
全文摘要
本發明是涉及一種應用於短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐杆塔、天線臂、天線尾翼、絕緣子、傳輸線變壓器，其不同之處在於在天線臂中部串接一個集總加載電阻單元，天線臂從集總加載電阻單元的加載點處向下以角度α向支撐杆塔伸出一個三角形天線尾翼，天線尾翼的末端通過絕緣繩掛在支撐杆塔上，天線臂與支撐杆塔通過絕緣子相連接。本發明優點是1)結構簡單，架設方便，佔地面積小，適用於2000km以內中小型基站；2)具有優良的駐波比帶寬，適合於與寬帶發射機配套使用；在一般地面上平均增益大於4dBi；3)方向性較弱，適合於全向通信；4)天線具有很強的抗風能力；5)滿足3～30MHz頻率範圍使用要求。
文檔編號H01Q9/16GK101123326SQ20071005332
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月21日 優先權日2007年9月21日
發明者張志剛, 超 柳, 梁玉軍, 王躍平, 鄭龍根 申請人:中國人民解放軍海軍工程大學