專利名稱：一種套筒式雙錐數(shù)字寬頻帶中波發(fā)射天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電臺(tái)發(fā)射天線，具體地說(shuō)是一種套筒式雙錐數(shù)字寬 頻帶中波發(fā)射天線，屬于無(wú)線電發(fā)射裝置制造技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
目前，用于中波廣播信號(hào)的發(fā)送天線一般是拉線式或直立式桅桿天線，
其高度為A /4或入/2兩種，中波波段的波長(zhǎng)(即A )為187米 565米(頻 率為531KHz 1602KHz)，這就是得傳統(tǒng)中波天線高度一般設(shè)計(jì)為76米 160米左右，為減少地?fù)p，傳統(tǒng)中波天線還需要在天線底部敷埋大面積地網(wǎng)， 地網(wǎng)呈輻射狀，以桅桿為中心，每3° —根，長(zhǎng)度和天線高度相等。因此， 架設(shè)一副中波天線，不僅要架設(shè)很高的塔體，，而且要敷埋極為復(fù)雜和很大面 積的地網(wǎng)。以810KHz的發(fā)射天線為例，若用入/2傳統(tǒng)天線時(shí)，塔體高度 為160m，地網(wǎng)半徑亦為160m，除必須敷埋120根直徑約為3mm，長(zhǎng)160m 銅線外，還需占地80425m2，合120畝，由此帶來(lái)的不僅是上百噸的金屬材 料，架設(shè)難度大工程周期長(zhǎng)，無(wú)情的增加了天線的架設(shè)成本。
傳統(tǒng)的中波發(fā)射天線高度高、體積大，占地面積大，維修難度大，資金 投入大等諸多缺陷，使人們迫切需要研制一種體積小成本低，而且具有同樣 功能和效果的新型天線。
三
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)行傳統(tǒng)中波發(fā)射天線體積大，天線架 設(shè)高度高，占地面積大，架設(shè)復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)料，制造成本高，從而提出一種 新的技術(shù)方案。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種套筒式雙錐數(shù) 字寬頻帶中波發(fā)射天線，它是在天線體塔基上固定設(shè)有外導(dǎo)體支撐桿，在外 導(dǎo)體支撐桿上端通過(guò)絕緣體固定設(shè)有中波發(fā)射天線，在中波發(fā)射天線與天線 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)之間連接設(shè)有內(nèi)導(dǎo)體，中波發(fā)射天線的形狀是雙錐面結(jié)構(gòu)，所述的 雙錐面中波發(fā)射天線是由上錐面天線與下錐面天線構(gòu)成，上錐面天線與下錐 面天線之間通過(guò)絕緣套筒相固定連接，在中波發(fā)射夫線的上錐面天線與下錐 面天線的錐角內(nèi)分別設(shè)有上錐面固定支架和下錐面固定支架，上錐面固定支 架和下錐面固定支架的形狀是傘形結(jié)構(gòu)。
中波發(fā)射天線的形狀是網(wǎng)狀雙錐面結(jié)構(gòu)，而且網(wǎng)狀中波發(fā)射天線中的上錐
面天線與下錐面天線的錐角為75-120°，內(nèi)導(dǎo)體外徑為51-377mm，外導(dǎo)體支 撐桿的高度為12-28m，外導(dǎo)體支撐桿的外徑為80-2000mm，內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體 支撐桿之間為絕緣結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積非常 小，高度低，重量輕，安裝同樣功能的天線可節(jié)省大量的金屬材料，在使用 時(shí)具有抗風(fēng)能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，占地面積小等特點(diǎn)，架設(shè)與維修方便，制 造成本低廉。由于采用了套筒式發(fā)射體結(jié)構(gòu)和上下雙錐角發(fā)射體結(jié)構(gòu)相結(jié)合， 本實(shí)用新型與傳統(tǒng)發(fā)射天線相比，能提高天線的輸入阻抗和輻射阻抗，降低 電抗分量，拓展天線帶寬，使天線的輻射效率提高，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)證明，完 全可以滿足數(shù)字廣播的各項(xiàng)要求，在相同的功率下傳輸距離更遠(yuǎn)。
四、
附圖是本實(shí)用新型一種實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明 一種套筒式雙錐數(shù)字寬頻帶中波發(fā)射天線，其天線的發(fā)射面形狀為網(wǎng)狀
雙錐面結(jié)構(gòu)，由上錐面天線1和下錐面天線4通過(guò)絕緣套筒3相背向固定連 接在外導(dǎo)體支撐桿6上，上錐面天線1為正形錐，下錐面天線4為倒形錐， 上錐面天線1與下錐面天線4中間通過(guò)發(fā)射體導(dǎo)線穿過(guò)玻璃鋼絕緣套筒3經(jīng) 過(guò)套筒式饋管內(nèi)導(dǎo)體7與天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)9相連接，外導(dǎo)體支撐桿6下端接地， 用鍍鋅管支柱發(fā)蘭底座固定在天線體塔基8上，下錐面天線4是由16塊不銹 鋼錐面拼裝而成，錐邊長(zhǎng)為6—9米，相互之間用不銹鋼螺栓連接在一起，其 錐角在75° —120°間，下錐面天線4同樣由16塊不銹鋼錐面拼成。也可以 將上錐面天線l和下錐面天線4做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其錐角為100。。玻璃鋼 絕緣套筒3外徑800毫米。用鍍鋅管支柱為三根，相互連接為一根，固定在 天線體塔基8，外導(dǎo)體支撐桿6有兩個(gè)作用， 一個(gè)是起支撐天線的作用，二 是起導(dǎo)體的作用。在上錐面天線1的錐角內(nèi)固定設(shè)有上錐面固定支架2，在 下錐面天線4的錐角內(nèi)固定設(shè)有下錐面固定支架5，可保證錐面天線工作時(shí) 穩(wěn)定和牢靠。 工作原理
1、 利用錐面緩變?cè)恚档徒K端反射和諧振頻率，使天線的長(zhǎng)度變小， 也不影響天線的效率；
2、 利用天線長(zhǎng)細(xì)比原理，降低阻抗的變化率，提升天線帶寬；
3、 利用套筒天線理論，提高輸入電阻和輻射電阻，降低阻抗變化率， 從而提高了小天線的帶寬。
錐面緩變?cè)砀嬷覀?，天線從發(fā)射體向錐面沿小于90。方向過(guò)度，從 而減小于終端的反射，由于錐體比較大，對(duì)地形成一定的感抗，提升了容抗， 使天線的諧振點(diǎn)下移，從而有效的降低了天線的高度，斜面是7米的錐體其 有效諧振高度為40米左右，加之垂直發(fā)射體高度，天線有效高度近似為76 米高塔左右。
根據(jù)天線的長(zhǎng)細(xì)比原理，振子天線的輸入阻抗隨電長(zhǎng)度而變化的劇烈程 度主要取決于天線的特性阻抗。特性阻抗越大，輸入阻抗隨電長(zhǎng)度的變化就 越激烈，天線的阻抗帶寬就越窄；反之，特性阻抗越小，天線的阻抗帶寬就 越窄。振子天線的特性阻抗主要取決于長(zhǎng)細(xì)比Q，即Q-2ln(2L/a)，其中L 是天線振子臂的長(zhǎng)度，a是天線臂的半徑。Q越大，天線的特性阻抗就越大， 因此，在同樣長(zhǎng)度條件下，粗振子天線具有較寬的工作帶寬。我們生產(chǎn)的數(shù) 字套筒式寬頻帶中波小天線，其發(fā)射體增加到C800mm就是為了有效的提高 天線帶寬；另一方面可以使天線的抗風(fēng)能力提升到原來(lái)天線的二倍以上。再 者，我們經(jīng)過(guò)對(duì)錐面頂負(fù)荷天線的使用，也了解到其他小天線的使用情況， 發(fā)射小天線的一個(gè)共同點(diǎn)是輸入阻抗和輻射阻抗小;輻射阻抗越小，相應(yīng)的天 線的效率就有所降低。因此我們經(jīng)過(guò)詳細(xì)的論證和計(jì)算，根據(jù)天線使用方面 的經(jīng)驗(yàn)，我們提出了采用套筒方式，提高天線的輸入阻抗，減少天線的阻抗 變化率，從而有效的提高了天線的輻射效率和頻率帶寬。套筒內(nèi)發(fā)射體的電 流和套筒內(nèi)壁電流反相，起到了傳輸線的作用，套筒外壁電流和內(nèi)發(fā)射體的 電流同方向，也構(gòu)成了輻射體的一部分。這種結(jié)構(gòu)的不僅提高了天線的機(jī)械 強(qiáng)度，而且由于振子加粗，明顯的改善了天線的阻抗特性，有效的展寬了天 線的工作頻帶。典型的套筒式單極小天線，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有上輻射體長(zhǎng) 度L，套筒長(zhǎng)度l;內(nèi)輻射體的直徑d和套筒直徑D.理論分析和實(shí)驗(yàn)都表明， 對(duì)天線電特性起決定作用的參數(shù)是套筒單極子的總長(zhǎng)度L+l以及上輻射體長(zhǎng) 度與套筒長(zhǎng)度之比1/L。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)11=2.25時(shí)，套筒天線方向圖在4: 1 頻帶范圍內(nèi)變化最小，并可使天線的旁瓣電平最低，所以通常認(rèn)為1/L=2.25 是套筒單極子天線的最佳長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)表明，如果加粗上輻射體的直徑，則可 進(jìn)一步降低高粗段的旁瓣電平， 一般認(rèn)為D/d=2 39是最佳值，天線的輸入 阻抗為
Zc=60lnD/d
為了降低天線的高度，展寬天線的阻抗帶寬，將套筒也做成錐形，有效 提高了天線的諧振長(zhǎng)度，使天線更加接近傳統(tǒng)天線的諧振長(zhǎng)度。
權(quán)利要求1、一種套筒式雙錐數(shù)字寬頻帶中波發(fā)射天線，它是在天線體塔基(8)上固定設(shè)有外導(dǎo)體支撐桿(6)，在外導(dǎo)體支撐桿(6)上端通過(guò)絕緣體固定設(shè)有中波發(fā)射天線，在中波發(fā)射天線與天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)(9)之間連接設(shè)有內(nèi)導(dǎo)體(7)，其特征是中波發(fā)射天線的形狀是雙錐面結(jié)構(gòu)，所述的雙錐面中波發(fā)射天線是由上錐面天線(1)與下錐面天線(4)構(gòu)成，上錐面天線(1)與下錐面天線(4)之間通過(guò)絕緣套筒(3)相固定連接，在中波發(fā)射天線的上錐面天線(1)與下錐面天線(4)的錐角內(nèi)分別設(shè)有上錐面固定支架(2)和下錐面固定支架(5)，上錐面固定支架(2)和下錐面固定支架(5)的形狀是傘形結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種套筒式雙錐數(shù)字寬頻帶中波發(fā)射天線，其 特征是中波發(fā)射天線的形狀是網(wǎng)狀雙錐面結(jié)構(gòu)，而且網(wǎng)狀中波發(fā)射天線中 的上錐面天線(1)與下錐面天線(4)的錐角為75-120°,內(nèi)導(dǎo)體(7)外徑 為51-377mm，外導(dǎo)體支撐桿(6)的高度為12-28m，外導(dǎo)體支撐桿(6)的 外徑為80-2000mm，內(nèi)導(dǎo)體(7)與外導(dǎo)體支撐桿(6)之間為絕緣結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種套筒式雙錐數(shù)字寬頻帶中波發(fā)射天線，屬于無(wú)線電發(fā)射裝置制造技術(shù)領(lǐng)域。其主要技術(shù)特點(diǎn)是中波發(fā)射天線的形狀是雙錐面結(jié)構(gòu)，由上錐面天線與下錐面天線通過(guò)絕緣套筒相固定連接，再將上錐面天線和下錐面天線固定在天線支撐桿上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，重量輕，高度低，節(jié)省金屬材料，在使用時(shí)具有抗風(fēng)能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，占地面積小，架設(shè)與維修方便，制造成本低廉等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)發(fā)射天線相比，能提高天線的輸入阻抗和輻射阻抗，降低電抗分量，拓展天線帶寬，使天線的輻射效率提高，經(jīng)試驗(yàn)證明，完全可以滿足數(shù)字廣播的各項(xiàng)要求，在相同的功率下傳輸距離更遠(yuǎn)。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK201188459SQ200820028879
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者張晨輝, 斌 房, 波 范 申請(qǐng)人:咸陽(yáng)廣通電子科技有限公司