專利名稱:V型振子全頻道電視接收天線的制作方法
一種主要由V型振子組成的、用于VHF／UHF全頻道的電視接收天線。
作為室外電視接收天線，應(yīng)用最廣泛的是八木天線，這種天線最大的特點是增益高，在直線振子條件下，六元陣已達(dá)到增益為11.257dB的程度(D.K.Cheng，C.A.ChenIEEE Trans，Vol.AP－21，NO.5，PP.615－623)。但其最大的問題在于頻帶窄。一副標(biāo)準(zhǔn)八木天線很難兼顧幾個頻道，更不用說全頻道。專利號為CN86203099和CN86205322的天線基本上是八木天線的一種變形，雖說均稱為全頻道天線，但說明書中并未給出測試數(shù)據(jù)。經(jīng)實際測試，在全頻道內(nèi)不能達(dá)到平均增益大于7dB、駐波比小于2.5的要求。如何提高天線增益、展寬天線頻帶一直是國內(nèi)外眾多學(xué)者悉心研究的問題。
1976年西德科學(xué)家首次提出一種振子長度大于一個波長的天線，并對振子進(jìn)行賦形，其三元彎曲天線引向陣的增益可達(dá)11.5dB，(F.M.LandstorferNew development in VHF／UHF antennas，PIEE Conference Publication NO.169，PP.132－141)(F.M.LanstorferAP－S International Symposium，PP.169－172，1976)(F.M.LanstorferFrequenz.Vol.30.NO.12，PP.344－349，1976)以后又有不少學(xué)者對這類天線進(jìn)行研究，并取得較好的結(jié)果(Liang，C.H。 and D.K.ChengElectron Letter，Vol.18，NO.19，PP.818－828，1982)(D.K.Cheng and Liang，C.H.IEEE Trans.Vol.AP－31，NO.3，XX，1983)但所有這些天線雖然增益高，但頻帶窄，天線形狀過于復(fù)雜且電特性對振子形狀的變化過于敏感，故不太實用。在這以后，又有人研究出一種新型的V型折合振子，(張勤，毛志
天線學(xué)報，第一卷，第一期，PP.88－91)這種振子加工方便，電特性對振子形狀不十分敏感，且最大增益達(dá) 6.83dB，駐波比小于2的相對帶寬達(dá)22.6％，故這是一種適合于民用的振子天線。不過欲使天線在全頻道范圍內(nèi)工作，還必須將這類天線組陣，這樣才有可能實現(xiàn)高增益、寬頻帶的目的。
本發(fā)明的目的就在于提出一種高增益、寬頻帶的陣列天線，它主要以上述V型振子作為基本單元組成的，它能夠在VHF／UHF全頻道內(nèi)良好工作。
下面結(jié)合附圖，對本實用新型提出的天線進(jìn)行詳細(xì)的說明。附圖中，〔1〕是V型折合振子，〔2〕是V型反射器，〔3〕是V型引向器，〔4〕、〔5〕分別是第一和第二引向器。
先說明提出這種結(jié)構(gòu)的基本設(shè)想。
根據(jù)目前國內(nèi)的現(xiàn)狀和近、中期廣播電視發(fā)展規(guī)劃，電視頻道一般是VHF頻段的1～12頻道和UHF頻道的13～30頻道，因此著眼點先放在VHF的6～12頻道和UHF的13～20頻道上，其中以6頻道和15頻道為基礎(chǔ)，再兼顧其余頻道。
根據(jù)中華人民共和國廣播電視標(biāo)準(zhǔn)可知6頻道半波長＝0.877(米)15頻道一個半波長＝0.918(米)因此，若考慮到天線的縮短效應(yīng)，那按6頻道做成的半波振子可作為15頻道的一個半波長振子，而理論分析和實測表明1、半波折合振子和一個半波長振子的最大輻射方向一致2、半波折合振子和一定夾角范圍內(nèi)的半波V型折合振子的方向圖基本相似
3、一個半波長V型折合振子方向圖的主瓣與最大副瓣方向相反，且兩者幅度相差很大。
基于以上三點，可以得出天線陣的組成原則1、陣主體由三個V型振子組成，其中a、V型有源折合振子〔1〕，長度為6頻道波長的一半(或15頻道的一個半波長)即0.80～0.95米b、V型反射器〔2〕，按八木天線設(shè)計原則，以作為6頻道的反射器為主，兼顧15頻道。即其長度比6頻道的半波長稍長為0.85～1.00米，與〔1〕的間隔為0.1～0.2個波長，即0.15～0.30米c、V型引向器〔3〕，按八木天線設(shè)計原則，同時作為6頻道和15頻道的引向器，其長度比6頻道的半波長稍短，為0.78～0.87米，它與〔1〕的間隔要綜合考慮6頻道與15頻道的效果，一般為0.2～0.3個6頻道波長，即0.30～0.53米。
2、考慮到一般UHF頻道信號較弱，故有必要增加UHF段增益，因此在〔1〕、〔3〕間再加二引向器〔4〕、〔5〕，其設(shè)計原則以考慮15頻道為主。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，這兩個引向器以直線型為好。為了兼顧U段高頻道，這兩引向器不能太長，否則會成為反射器，其長度需通過實驗綜合調(diào)整，一般不能超過15頻道的半波長，可為0.15～0.3米，而第一引向器與有源振子的間隔為0.15個波長左右，第二引向器與第一引向器間隔為0.2個波長左右(即為0.12～0.2米)。
采取這種結(jié)構(gòu)后，一方面由于有源折合振子本身的寬帶、高增益特性，另一方面由于適當(dāng)?shù)慕M陣，就有可能使天線在VHF／UHF全頻道內(nèi)有高增益和低駐波比特性。
下面給出這種天線的最佳實施例。(如附圖 所示)振子〔1〕～〔5〕由φ15～φ20(mm)的銅管或鋁管制成，它們對稱安放在橫桿〔6〕上。V型振子的θ角為110°～115°，以113°為最佳。
V型折合振子〔1〕的長度為0.89米(約為6頻道波長的一半)寬度為0.073米。V型反射器〔2〕長度為0.93米，距〔1〕為0.2米，V型引向器〔3〕長度為0.8，距〔1〕為0.35米，第一反射器〔4〕與第二反射器〔5〕長度均為0.20米，兩者相隔0.15米，〔4〕與〔1〕相隔0.10米。
這一實施例所示的天線有優(yōu)良的增益和駐波比特性，當(dāng)其與300Ω扁饋線相連后，全頻道駐波比小于2.5，幾個常用頻道的增益如下G2＝3.5dBG6＝9.15dBG8＝7.65dBG10＝8.75dBG15＝9.65dBG21＝6.65dB(Gi表示第i頻道的增益)除了2頻道外，其余頻道增益均能達(dá)到設(shè)計要求，全頻道平均增益大于8dB。因為一般三單元的VHF段單頻八木天線增益為6～8dB，5單元UHF段單頻八木天線增益為8～10dB。因此本實用新型所提出的天線，其功能就相當(dāng)于多副三單元VHF段單頻八木天線和多副五單元UHF段八木天線的共同功能，但價格僅相當(dāng)于一副六頻道的五單元八木天線，因此，它是一副名符其實、價廉物美的全頻道電視接收天線。
權(quán)利要求
1.一種V型振子全頻道電視接收天線，由V型折合振子[1]、V型反射器[2]、V型引向器[3]、第一引向器[4]、第二引向器[5]和橫桿[6]構(gòu)成，其特征在于天線的有源振子為V型折合振子[1]，反射器為V型反射器[2]，引向器有3個，分別為第一引向器[4]、第二引向器[5]和V型引向器[3]，以上五個振子都對稱地固定在橫桿[6]上。
2.如權(quán)利要求
1所述V型振子全頻道電視接收天線，其特征在于V型折合振子的長度為0.80～0.95米，以0.89米為最佳，寬度d為0.073米。
3.如權(quán)利要求
1、2所述V型振子全頻道電視接收天線，其特征在于(a)V型反射器〔2〕的長度為0.85～1.00米，以0.93米為最佳，它距V型折合振子〔1〕的距離為0.15～0.30米，以0.2米為最佳；(b)第一反射器〔4〕與第二反射器〔5〕為直線振子，長度均為0.15～0.3米，最佳為0.2米，兩者間距為0.12～0.2米，以0.15米為最佳，第一引向器〔4〕與V型折合振子〔1〕的間距為0.10米；(c)V型引向器〔3〕的長度為0.78～0.87米，以0.8米為最佳，它與V型折合振子〔1〕的間隔為0.30～0.53米，以0.35米為最佳。
4.如權(quán)利要求
3所述V型振子全頻道電視接收天線，其特征在于V型折合振子〔1〕、V型反射器〔2〕和V型引向器〔3〕的θ角為110°～115°，以113°為最佳。
專利摘要
一種V型振子全頻道電視接收天線，由V型折合振子、V型反射器、V型引向器和二個直線型引向器及橫桿構(gòu)成，它在全頻道上的平均增益大于8dB，駐波比小于2.5。
文檔編號H01Q9/04GK87209440SQ87209440
公開日1988年5月25日 申請日期1987年6月25日
發(fā)明者王浩若, 車晴 申請人:北京廣播學(xué)院廣播技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan