一种水平面半功率角为80°的FM双偶极板天线的制作方法

    技术2026-06-05  7


    本技术涉及广播发射天线,具体地说,涉及一种水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线。


    背景技术:

    1、标准铁塔为四边形,传统fm双偶极板天线水平面半功率角为71°,四面阵列后具有良好的水平面场型。但是,对于特例三角塔,传统fm天线阵列需要在塔身搭建四边框架,增大了铁塔承重与安装构件成本。


    技术实现思路

    1、为了解决上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,以克服现有技术中的缺陷。

    2、为了实现上述目的,本实用新型提供了一种水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,所述fm双偶极板天线包括一对相同结构的偶极子、内导体、v型支撑a、v型支撑b、底座和反射板;偶极子以1500mm间距平行地设置在反射板上方,v型支撑a和v型支撑b固定在底座上,底座固定在反射板上;其中,每一个所述偶极子包括中空的且以40mm间距对称设置的偶极子a和偶极子b,偶极子a与偶极子b均具有朝向反射板方向弯折以形成的直线段和斜线段,直线段与斜线段的夹角α为30°,直线段与反射板的垂直距离为890mm,以扩展水平面半功率角到80°;v型支撑a和v型支撑b均为中空结构,偶极子a的直线段与v型支撑a的顶端连接,偶极子b的直线段与v型支撑b的顶端连接;内导体同轴套设在v型支撑a内,并同轴延伸至偶极子b内,内导体与v型支撑a底端的电流输入端口电连接,以便为两个偶极子开路馈电。

    3、通过上述技术方案,将一对偶极子朝向反射板弯折30°,控制偶极子到反射板的距离为890mm,实现水平面半功率角80°,适用于三角塔三面阵列安装,阵列后具备标准铁塔四边形四面阵列的水平面场型,采用水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线在夹角处场强值得到提升,接近单片天线主方向场强值,保证了阵列后水平面不圆度≤±3db,减少接收盲区,避免传统天线三角塔安装在塔身搭建四边框架,减少了铁塔承重与安装构件成本,具有宽频带、低驻波比、大功率特点,为三角塔用户提供了一种低成本快速解决方案。

    4、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,偶极子a与偶极子b的直线段的长度为120mm,斜线段的长度为620mm。

    5、通过上述技术方案,偶极子a与偶极子b的直线段的长度为120mm,斜线段的长度为620mm,等效为半波振子。偶极子a和偶极子b的直线段与反射板的垂直距离为890mm。水平面平行放置一对偶极子间距为1500mm。以上三种设置形成增益7.0dbd,同等功率辐射距离远,接收信号好。

    6、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,偶极子a与偶极子b均为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管。

    7、通过上述技术方案,偶极子壁厚为了保证机械强度,偶极子的直径越大,偶极子电气性能越好,同时风阻大,因此,综合风阻、电气性能、机械强度成本等因素选择偶极子的直径为38mm和壁厚为1mm。

    8、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,偶极子的外部设置有由玻璃钢制成的防护罩,防护罩为分体形式,并由不锈钢喉箍固定。

    9、通过上述技术方案,防护罩选用绝缘材料玻璃钢对天线的内部构件密封保护,有效防护雨雪冰霜的侵袭,实现全天候工作,使用寿命长,保证安全播出。

    10、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,v型支撑a的两臂为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管;v型支撑a的两臂的夹角β1为82°;v型支撑b的两臂为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管;v型支撑b的两臂的夹角β2为82°。

    11、通过上述技术方案,v型支撑a和v型支撑b的直径和壁厚涉及到机械强度、电气指标以及成本控制。v型支撑两臂夹角设置为82°是为了保证一对偶极子水平距离为1500mm,偶极子到反射板的距离为890mm。一对偶极子水平距离为1500mm是为了保证天线垂直面场型。偶极子到反射板的距离为890mm是为了保证天线水平面场型。

    12、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,v型支撑a和v型支撑b上设置短路卡,短路卡距离偶极子a与偶极子b圆管的中心的距离为500mm。

    13、通过上述技术方案,短路卡到偶极子a与偶极子b圆管的中心的距离设置为500mm是为了实现一定电抗数值,匹配天线驻波比87-108mhz vswr≤1.15。

    14、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,内导体包括两路开路线、两路变阻线、两个匹配环、三通和端口内导体;其中,两路开路线分别通过绝缘支撑a固定在两个偶极子b内,以对两个偶极子b形成开路馈电;两路变阻线分别通过绝缘支撑b固定在v型支撑a的两臂内,变阻线上焊接匹配环;两路变阻线的一端分别与两路开路线通过螺钉固定,两路变阻线的另一端、端口内导体通过三通连接,端口内导体设置在所述电流输入端口内,以使电流经过三通分流到两路变阻线并开路馈电到两个偶极子b。

    15、通过上述技术方案,变阻线与v型支撑a形成同轴线,阻抗为85ω,将偶极子阻抗73ω变阻到100ω,两路同轴线并联输入端口50ω。

    16、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,开路线包括与偶极子b相适配的第二直线段和第二斜线段,第二直线段的长度为120mm,第二斜线段的长度为260mm,开路线的直径为11mm;变阻线为直径为7mm、长度为1138mm的精拉黄铜棒;匹配环为直径为12mm、长度为160mm的黄铜管。

    17、通过上述技术方案,优化各分布参数,实现天线驻波比87-108mhz vswr≤1.15,具备全频段、低驻波比优点。

    18、作为对本实用新型的所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线的进一步说明,优选地,绝缘支撑a和绝缘支撑b的绝缘支撑材料为聚四氟乙烯。

    19、通过上述技术方案,聚四氟乙烯绝缘效果好,保证同轴线内外导体绝缘性能优异。

    20、本实用新型的有益效果如下:本实用新型的水平面半功率角80°的fm双偶极板天线,将一对偶极子朝向反射板弯折30°,控制偶极子到反射板的距离为890mm,实现水平面半功率角80°,适用于三角塔三面阵列安装,阵列后具备标准铁塔四边形四面阵列的水平面场型,采用水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线在夹角处场强值得到提升,接近单片天线主方向场强值,保证了阵列后水平面不圆度≤±3db,减少接收盲区。避免传统天线三角塔安装在塔身搭建四边框架,减少了铁塔承重与安装构件成本。具有宽频带、低驻波比、大功率特点,为三角塔用户提供了一种低成本快速解决方案。

    21、本实用新型的偶极子采用半波振子,fm全频段电抗变化平缓,实现宽频段;水平面平行放置两路偶极子,间距1500mm,每一路偶极子中设置偶极子a与偶极子b的直线段的长度为120mm,斜线段的长度为620mm,等效为半波振子,偶极子a和偶极子b的直线段与反射板的垂直距离为890mm,以上三种设置形成增益7.0dbd,同等功率辐射距离远,接收信号好;天线端口电流经三通分流两路到变阻线,经开路线为振子开路馈电,v型支撑加装短路卡,形成平衡与不平衡转换,振子朝向v型支撑阻抗无穷大,避免电流回流,形成振子辐射。偶极子阻抗为73ω,采用变阻线变阻为100ω、两路变阻线通过三通并联后阻抗接近50ω,在fm全频段即87mhz~108mhz,驻波比vswr≤1.15,可实现多部发射机共用一套天线,提高天馈系统利用率。


    技术特征:

    1.一种水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,所述fm双偶极板天线包括一对相同结构的偶极子(100,100’)、内导体(200)、v型支撑a(300)、v型支撑b(400)、底座(700)和反射板(800);

    2.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,偶极子a(101)与偶极子b(102)的直线段(z1)的长度为120mm,斜线段(x1)的长度为620mm。

    3.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,偶极子a(101)与偶极子b(102)均为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管。

    4.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,偶极子(100)的外部设置有由玻璃钢制成的防护罩(500),防护罩(500)为分体形式,并由不锈钢喉箍固定。

    5.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,v型支撑a(300)的两臂为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管;v型支撑a(300)的两臂的夹角β1为82°;v型支撑b(400)的两臂为直径为38mm、壁厚为1mm的不锈钢管;v型支撑b(400)的两臂的夹角β2为82°。

    6.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,v型支撑a(300)和v型支撑b(400)上设置短路卡(600),短路卡(600)距离偶极子a(101)与偶极子b(102)圆管的中心的距离为500mm。

    7.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,内导体(200)包括两路开路线(201)、两路变阻线(202)、两个匹配环(203)、三通(204)和端口内导体(205);其中,

    8.如权利要求7所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,开路线(201)包括与偶极子b(102)相适配的第二直线段(z2)和第二斜线段(x2);第二直线段(z2)的长度为120mm,第二斜线段(x2)的长度为260mm,开路线(201)的直径为11mm;变阻线(202)为直径为7mm、长度为1138mm的精拉黄铜棒;匹配环(203)为直径为12mm、长度为160mm的黄铜管。

    9.如权利要求7所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,绝缘支撑a(901)和绝缘支撑b(902)的绝缘支撑材料为聚四氟乙烯。

    10.如权利要求1所述的水平面半功率角为80°的fm双偶极板天线,其特征在于,反射板(800)由不锈钢管焊接而成。


    技术总结
    本技术提供了一种水平面半功率角为80°的FM双偶极板天线,一对偶极子以1500mm的间距平行设置,每一个偶极子包括中空的且以40mm间距对称设置的偶极子A和偶极子B,偶极子A与偶极子B均朝向反射板方向弯折30°,以扩展水平面半功率角到80°;V型支撑A和V型支撑B均为中空结构,偶极子A的直线段与V型支撑A的顶端连接,偶极子B的直线段与V型支撑B的顶端连接;内导体同轴套设在V型支撑A内,并同轴延伸至偶极子B内,内导体与V型支撑A底端的电流输入端口电连接,以便为两个偶极子开路馈电。本技术可实现三角塔三面阵列,避免传统天线三角塔安装在塔身搭建四边框架,减少了铁塔承重与安装构件成本。

    技术研发人员:王昭,黄江华,肖建勇,王宇,金亦建,周晓翔,邓晓雷,徐海涛
    受保护的技术使用者:北京中天鸿大科技有限公司
    技术研发日:20240205
    技术公布日:2024/10/24
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