一種多頻段組合發(fā)射天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多頻段組合發(fā)射天線，該天線包括集成在同一平面內(nèi)的七個(gè)有源振子單元，從后到前分別按由低頻到高頻分布，每個(gè)單元包括前級(jí)有源振子單元作反射振子，本身又作為后級(jí)有源振子單元的引向振子；每個(gè)有源振子單元之間以前一低頻有源振子單元0.2—0.4波長(zhǎng)的間距排列。本實(shí)用新型在普通八木天線的基礎(chǔ)上進(jìn)行多路集成，用于專門發(fā)射射頻信號(hào)，具有定向、寬帶、無頻率盲點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型無需多部天線即可發(fā)射多路信號(hào)，適用于對(duì)特定方向進(jìn)行寬頻帶壓制干擾等場(chǎng)合，該天線生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，加工裝配便捷，適合規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)需求大，可運(yùn)用范圍寬。
【專利說明】一種多頻段組合發(fā)射天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線電波發(fā)射天線，特別是一種多頻段發(fā)射天線。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)射天線是電磁輻射的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于廣播、干擾、電磁屏蔽等領(lǐng)域。針對(duì)某一頻段的發(fā)射天線一般頻帶寬度有限，頻帶越寬，天線的帶內(nèi)增益起伏越大，直接影響到電磁波的輻射效果。特別是應(yīng)對(duì)日益猖獗的考場(chǎng)作弊、違法現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)報(bào)信等各種通信手段和通信工具，不僅要求對(duì)壓制干擾的頻域無縫對(duì)接，而且要求屏蔽帶內(nèi)的功率均勻、壓制場(chǎng)強(qiáng)足夠大。因此，必須為射頻功率提供連續(xù)有效的帶內(nèi)輻射天線。然而現(xiàn)有需要干擾的頻段較寬，如果采用常規(guī)發(fā)射天線，只能對(duì)某一頻段的電磁波進(jìn)行有效的干擾，無法做到各干擾頻段兼顧；而為了滿足各頻段的壓制需求，如果采用簡(jiǎn)單增加不同頻段干擾設(shè)備的做法，會(huì)大大增加設(shè)備投入，設(shè)備體積的擴(kuò)大也會(huì)為正常使用帶來很多不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種80MHZ—800MHZ頻率范圍內(nèi)有效實(shí)施定向干擾壓制電磁波的多頻段組合發(fā)射天線，其使用一套天線即可對(duì)較寬頻率范圍實(shí)施干擾。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種多頻段組合發(fā)射天線，該天線包括集成在同一平面內(nèi)的七個(gè)有源振子單元，從低到高分別按由低頻到高頻分布，每個(gè)單元包括有源振子、引向振子和反射振子，其有源振子本身作為后級(jí)的引向振子，有事前一級(jí)的反射振子，每?jī)蓚€(gè)有源振子單元之間以低頻有源振子0.2-0.4介質(zhì)波長(zhǎng)的間距排列。第2和第3有源振子之間可加一級(jí)無源振子作為后級(jí)引向和前級(jí)反射振子，亦可以此為分界，變成2部天線。
[0005]其中對(duì)于間距排列，若希望副瓣較小，則每?jī)蓚€(gè)有源振子單元之間以前一低頻有源振子0.3-0.4介質(zhì)波長(zhǎng)的間距排列；若希望增益和方向性較好，則每?jī)蓚€(gè)有源振子單元之間以前一低頻有源振子0.2-0.3介質(zhì)波長(zhǎng)的間距排列.[0006]所述七個(gè)有源振子單元的頻率范圍由低到高分別為80MHz?111 MHz、IlOMHz?155 MHz、154MHz ?215MHz、214MHz ?298 MHz、297MHz ?414 MHz、413MHz ?576 MHz、575MHz ?800MHz。
[0007]作為改進(jìn)，每個(gè)有源振子的長(zhǎng)度為頻段λ /2的介質(zhì)長(zhǎng)度。在此實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)任意頻段的組合發(fā)射天線。
[0008]本實(shí)用新型在普通八木天線的基礎(chǔ)上進(jìn)行多路集成，使其成為組合寬頻帶天線，用于專門發(fā)射射頻信號(hào)，具有定向、寬帶、無頻率盲點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用本技術(shù)無需多部天線即可發(fā)射多路信號(hào)，適用于對(duì)特定方向進(jìn)行寬頻帶壓制干擾等場(chǎng)合，是定向頻率管制、考場(chǎng)屏蔽、監(jiān)獄及保密場(chǎng)所壓制屏蔽的必備設(shè)備。該天線生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，加工裝配便捷，適合規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)需求大，可運(yùn)用范圍寬，開發(fā)擴(kuò)展空間大?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本實(shí)用新型在80MHZ--800MHZ頻率范圍內(nèi)，運(yùn)用7段輻射振子，按科學(xué)計(jì)算尺寸進(jìn)行組合，從而構(gòu)建引向組合天線，其方向性和各頻段增益都具有良好的效果，完全符合多路無縫銜接的發(fā)射要求，是定向干擾壓制的理想設(shè)備。
[0011]其具體結(jié)構(gòu)見圖1，該天線類似于八木天線，由集成在同一平面內(nèi)的七個(gè)有源振子單元組成，天線從低到高分別按由低頻到高頻分布，每個(gè)單元包括有源振子、引向振子和反射振子，其有源振子本身作為后級(jí)的引向振子，有事前一級(jí)的反射振子，每?jī)蓚€(gè)有源振子單元之間以低頻有源振子0.2-0.4介質(zhì)波長(zhǎng)的間距排列。；七個(gè)有源振子單元的頻率范圍由低到高分別為 80MHz ~111 MHz、IlOMHz ~155 MHz、154MHz ~215MHz、214MHz ~298 MHz、297MHz ~414 MHz、413MHz ~576 MHz、575MHz ~800MHz。
[0012]帶寬問題是天線面臨的難題。所謂寬帶天線只是頻帶邊緣增益下降緩慢而已，而實(shí)際應(yīng)用頻帶依然有限。解決帶寬的有效途徑是多天線頻帶重疊組合，運(yùn)用多路發(fā)射天線，達(dá)到無縫覆蓋的要求。一般來說，用于接收的天線，其邊帶下滑增益可以通過均衡補(bǔ)償予以改善，而用于發(fā)射的天線，則完全要依靠天線自身設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)理想帶寬。本方案要解決的技術(shù)難點(diǎn)是單部天線的合理頻帶設(shè)置和相鄰兩天線之間的頻帶重合。多部天線的組合間距決定天線的方向圖，同時(shí)亦影響天線的增益。本實(shí)用新型采用7個(gè)有源振子單元，從低到高頻率分布，低端振子為 前方高一頻率振子的反射振子，而前級(jí)振子又作為后方振子的引向振子，如此巧妙地構(gòu)建整體組合八木天線。其特點(diǎn)是方向性好，增益高，結(jié)果簡(jiǎn)單，是理想的多路寬帶發(fā)射天線。
[0013]有源天線間距為小于前一頻段振子的0.4倍計(jì)算。一般情況下，間距越大，主波瓣越窄，輸入阻抗的頻率響應(yīng)越好，但天線的副波瓣越大。間距選擇小時(shí)，副瓣較小，但增益和方向性要差一些。若考慮前者，間距可選擇大些，在0.3—0.4波長(zhǎng)即可；若考慮后者，間距可選擇小些，在0.2—0.3介質(zhì)物理波長(zhǎng)。使用者根據(jù)需求自由選擇。有源振子的材料為銅管或鋁管，直徑一般小于15mm，管徑大的，振子長(zhǎng)度應(yīng)小些，最大尺寸不得大于λ/2。有源振子的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為頻段λ/2的介質(zhì)長(zhǎng)度，振子間距< λ/2的介質(zhì)物理長(zhǎng)度，此舉為的是增加天線的方向性和有源振子與高頻饋線的阻抗匹配需要。
[0014]本實(shí)用新型主要為發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)，可在一定頻率范圍內(nèi)多路無縫銜接，連續(xù)發(fā)射信號(hào)，形成寬頻帶組合結(jié)構(gòu)天線。適用于寬帶干擾發(fā)射機(jī)、定向?qū)拵魉托盘?hào)等應(yīng)用場(chǎng)合。其頻率覆蓋范圍為80MHz—800MHz，分七路發(fā)射通道，兩兩重疊，無頻率縫隙。7路有源振子帶寬分別超過30%，組合頻帶內(nèi)增益大于3dB，輻射扇面大于60°。由于振子間距與天線主波束寬度和阻抗頻率響應(yīng)及尾波束大小是一對(duì)矛盾，因此，可根據(jù)使用需求改變振子間距設(shè)計(jì)。需要主波瓣窄、頻率響應(yīng)好的可適當(dāng)加大間距，但不要超過0.5 λ，需要小副瓣、大方位角的可選擇小間距設(shè)計(jì)，但一般不應(yīng)小于0.15 λ。有源振子的阻抗匹配采用λ/2匹配線的普遍方式。
[0015]本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，擴(kuò)展到任意實(shí)用頻段，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多頻段組合發(fā)射天線，其特征在于，該天線包括集成在同一平面內(nèi)的七個(gè)有源振子單元，從后到前分別按低頻到高頻分布，每個(gè)單元包括有源振子、前方的引向振子和后方的反射振子，而后方有源振子兼作反射振子，同時(shí)也是后級(jí)的引向振子；兩兩有源振子單元之間以低頻有源振子單元0.2-0.4波長(zhǎng)的間距排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段組合發(fā)射天線，其特征在于，若選擇副瓣較小，則兩兩有源振子單元之間以低頻有源振子單元0.3-0.4波長(zhǎng)的間距排列；若選擇增益和方向性較好，則兩兩有源振子之間以低頻有源振子單元0.2-0.3波長(zhǎng)的間距排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多頻段組合發(fā)射天線，其特征在于，七個(gè)有源振子單元的頻率范圍由低到高分別為80MHz?111 MHz、IlOMHz?155 MHz、154MHz?215MHz、214MHz ?298 MHz、297MHz ?414 MHz、413MHz ?576 MHz、575MHz ?800MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多頻段組合發(fā)射天線，其特征在于，每個(gè)有源振子的長(zhǎng)度為頻段λ/2的介質(zhì)長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】H01Q21/30GK203800182SQ201420159990
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】廖華芬, 韓飛, 屠景盛 申請(qǐng)人:南京泰之聯(lián)無線科技有限公司