[發明專利]基站短波寬帶加載偶極天線

無效

• 申請號: 200710053324.1
• 申請日: 2007-09-21
• 公開（公告）號: CN101123326A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 柳超;張志剛;鄭龍根;王躍平;梁玉軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H01Q9/16
• 分類號: H01Q9/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明是涉及一種應用于短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線。

背景技術

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，不能保證發射機免調諧全頻段寬帶工作，跳頻、擴頻、自適應選頻、動態頻管等有效的抗干擾通信手段無法實施?，F代通信業務量越來越大，為了不增加天線規模，要求通信距離2000km以內的天線應為全向寬帶天線，以滿足對多個通信對象的通信。

發明內容

本發明所要解決的問題是針對上述現有技術而提出一種適合2000km以內短波通信的基站短波寬帶加載偶極天線。

本發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。

按上述方案，在集總加載電阻單元的加載點前的天線臂為一個平面結構的線柵三角形，集總加載電阻單元的加載點后的天線臂為一個三維線柵錐形結構。

按上述方案，所述的天線臂導線直徑為2-4mm的不繡鋼絲繩。

按上述方案，所述的角度α為20-40°。

本發明的優點是：

1)結構簡單，架設方便，占地面積小，適用于2000km以內的中小型基站；

2)具有優良的駐波比帶寬，在整個短波波段內駐波比小于2.2，適合于與寬帶發射機配套使用；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)天線具有很強的抗風能力；

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。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為圖1的俯視結構示意圖；

圖3為仿真和實測駐波比曲線；

圖4為天線增益仿真計算曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構做進一步的說明。

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(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。

其中，在集總加載電阻單元的加載點前的天線臂為一個平面結構的線柵三角形，集總加載電阻單元的加載點后的天線臂為一個三維線柵錐形結構。

其中，天線臂導線直徑為2-4mm的不繡鋼絲繩。

其中，角度α為20-40°。

其中，整個天線臂采用小張角三角形結構。

如圖1所示，天線臂長L＝19.2m，其中L₁＝7.918m，L₂＝9.264m，L₃＝1.417m，加載段和饋電段的長度S＝0.4m，天線臂末端寬W＝1.8m，天線尾翼長L₄＝7.6m，天線尾翼張角α＝30°，集總加載電阻單元R＝160Ω，為大功率無感電阻，傳輸線變壓器的變比為6∶1。

對實驗天線采用矩量法仿真，計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曲線和實測VSWR曲線的對比圖，兩者吻合很好，實測結果是用矢量網絡分析儀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(σ＝1×10^-2s/m，ε_r＝15)對實驗天線采用矩量法仿真得到的增益曲線圖。可以看出，低頻端增益較低，這是由于此時天線效率較低引起，如3MHz時天線效率的計算值只有20％。但當工作頻率大于5MHz時，天線的增益大于2dBi；全頻段內天線的平均增益大于4dBi。