專利名稱：基站短波寬帶加載偶極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種應(yīng)用于短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線。
技術(shù)背景目前用于中、近距離的短波通信的基站天線大量采用水平極化天線，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(fā)射機(jī)免調(diào)諧全頻段寬帶工作，跳頻、擴(kuò)頻、 自適應(yīng)選頻、動態(tài)頻管等有效的抗干擾通信手段無法實(shí)施?，F(xiàn)代通信業(yè)務(wù)量越來越大，為了 不增加天線規(guī)模，要求通信距離2000km以內(nèi)的天線應(yīng)為全向?qū)拵炀€，以滿足對多個通信對 象的通信。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提出一種適合2000km以內(nèi)短波通信的基 站短波寬帶加載偶極天線。本發(fā)明采用的解決方案為基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐桿塔、天線臂、天 線尾翼、絕緣子、傳輸線變壓器，其不同之處在于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(diǎn)處向下以角度a向支撐桿塔伸 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桿塔上，天線臂與支撐桿塔通 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(diǎn)前的天線臂為一個平面結(jié)構(gòu)的線柵三角形， 集總加載電阻單元的加載點(diǎn)后的天線臂為一個三維線柵錐形結(jié)構(gòu)。 按上述方案，所述的天線臂導(dǎo)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(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是-1) 結(jié)構(gòu)簡單，架設(shè)方便，占地面積小，適用于2000km以內(nèi)的中小型基站；2) 具有優(yōu)良的駐波比帶寬，在整個短波波段內(nèi)駐波比小于2.2，適合于與寬帶發(fā)射機(jī)配 套使用；在一般地面上平均增益大于4dBi;3) 方向性較弱，適合于全向通信；4) 天線具有很強(qiáng)的抗風(fēng)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頻率范圍使 用要求。


圖l為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為仿真和實(shí)測駐波比曲線； 圖4為天線增益仿真計(jì)算曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的說明。基站短波寬帶加載偶極夭線，包括有支撐桿塔、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，支撐桿塔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桿塔3相連，集總加載電阻單元位于天線臂中部，天線臂從集總加載 電阻單元的加載點(diǎn)處向下以角度a向支撐桿塔伸出一個三角形天線尾翼，天線尾翼的末端通 過絕緣繩掛在支撐桿塔上，夭線臂與支撐桿塔通過絕緣子相連接。其中，在集總加載電阻單元的加載點(diǎn)前的天線臂為一個平面結(jié)構(gòu)的線柵三角形，集總加 載電阻單元的加載點(diǎn)后的天線臂為一個三維線柵錐形結(jié)構(gòu)。其中，天線臂導(dǎo)線直徑為2—4mm的不繡鋼絲繩。其中，角度u為20 — 40° 。其中，整個天線臂采用小張角三角形結(jié)構(gòu)。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(shí)驗(yàn)天線采用矩量法仿真，計(jì)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(shí)測VSWR曲線的對比圖， 兩者吻合很好，實(shí)測結(jié)果是用矢量網(wǎng)絡(luò)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(shí)驗(yàn)天線采用矩量法仿真得到的增 益曲線圖?？梢钥闯?，低頻端增益較低，這是由于此時天線效率較低引起，如3MHz時天線 效率的計(jì)算值只有20%。但當(dāng)工作頻率大于5MHz時，天線的增益大于2dBi;全頻段內(nèi)天線 的平均增益大于4dBi。
權(quán)利要求
1、 基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐桿塔、天線臂(2)、天線尾翼(6)、絕緣子、 傳輸線變壓器(4)，其特征在于在天線臂中部串接一個集總加載電阻單元(5)。
2、 按權(quán)利要求l所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于所述的天線臂從集總加 載電阻單元的加載點(diǎn)處向下以角度a向支撐桿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桿塔上，天線臂與支撐桿塔通過絕緣子相連接。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于在集總加載電阻單 元的加載點(diǎn)前的天線臂為一個平面結(jié)構(gòu)的線柵三角形，集總加載電阻單元的加載點(diǎn)后的天線 臂為一個三維線柵錐形結(jié)構(gòu)。
4、 按權(quán)利要求1或2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于所述的天線臂導(dǎo)線 直徑為2 — 4mm的不繡鋼絲繩。
5、 按權(quán)利要求2所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于所述的角度a為20 — 40° 。
6、 按權(quán)利要求1或2或5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于集總加載電阻 單元為大功率無感電阻。
7、 按權(quán)利要求1或2或5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于傳輸線變壓器 的變比為6:1。
8、 按權(quán)利要求5所述的基站短波寬帶加載偶極天線，其特征在于天線臂長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(fā)明是涉及一種應(yīng)用于短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線，包括有支撐桿塔、天線臂、天線尾翼、絕緣子、傳輸線變壓器，其不同之處在于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(diǎn)處向下以角度α向支撐桿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桿塔上，天線臂與支撐桿塔通過絕緣子相連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是1)結(jié)構(gòu)簡單，架設(shè)方便，占地面積小，適用于2000km以內(nèi)中小型基站；2)具有優(yōu)良的駐波比帶寬，適合于與寬帶發(fā)射機(jī)配套使用；在一般地面上平均增益大于4dBi；3)方向性較弱，適合于全向通信；4)天線具有很強(qiáng)的抗風(fēng)能力；5)滿足3～30MHz頻率范圍使用要求。
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(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)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(xué)