CN202352831U - 一种天线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及信号天线领域，使天线能够同时接收水平极化波和垂直极化波，而且同时接收VHF段和UHF段的电视信号，使其在接收信号方面有更大的增益和方向性。结构包括主导体、若干辐射单元和馈电端口，所述辐射单元相间沿主导体安装，所述馈电端口安装在主导体的前端，其改良之处在于所述辐射单元包括水平辐射单元和垂直辐射单元，至少部分水平辐射单元和垂直辐射单元相间安装在主导体上。这种天线非常适合电视信号高低频段发射不同极化方向电磁波的地区。可以最大程度利用一根天线接收到这两个频段的所有电视节目。

Description

一种天线结构

技术领域

本实用新型涉及信号天线领域，更具体的说是一种用于接收电视信号的地面天线结构。

背景技术

在电视地面信号的传输过程中，为了更好的避免干扰和充分利用频带资源，会使用水平极化信号和垂直极化信号的双极化技术。而且，地面数字电视信号频段范围分布比较广，VHF(Very high frequency)和UHF(Ultra High Frequency)的频段。传统的八木天线、对数周期天线只能接收一个极化方向的电磁波信号，而很难同时接收VHF和UHF两段电磁波信号。

传统的对数周期天线，为了把天线的增益做高，适用频段做宽，连接在两根平行金属导体上的振子数量多，振子依照长度从短到长的排列，造成需要天线尺寸很大。

传统的双极化天线一般采用的是两个馈电端口，一个馈电端口传送水平极化的信号，另外一个点馈电端口传送垂直极化的信号，不能共用一个馈电端口。

电视地面信号存在不同极化方向的不同频率电磁波，采用传统的电视接收天线，用户不能全部接收电视信号，也就不能收到全部的电视节目。天线使用者为了能够接收水平极化的信号和垂直极化的信号，必须同时使用两个天线；一个水平极化天线，一个垂直极化天线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，设计一款天线，使其能够同时接收水平极化波和垂直极化波，而且同时接收VHF段和UHF段的电视信号，使其在接收信号方面有更大的增益和方向性。

本专利通过以下技术方案实现上述目的。

本专利所设计的一种天线结构，包括主导体、若干辐射单元和馈电端口，所述辐射单元相间沿主导体安装，所述馈电端口安装在主导体的前端，其改良之处在于所述辐射单元包括水平辐射单元和垂直辐射单元，至少部分水平辐射单元和垂直辐射单元相间安装在主导体上。本实用新型充分利用资源，将原本的两根天线整合到一根天线上，采用双极化技术，可以同时接收水平极化信号和垂直极化信号，使得天线适用面更广，结构更加紧凑，占用空间更小。这种天线非常适合电视信号高低频段发射不同极化方向电磁波的地区。可以最大程度利用一根天线接收到这两个频段的所有电视节目。

为了进一步提高信号接收的效果，所述若干水平辐射单元或垂直辐射单元之间的间距按周期对数天线的指标设计。根据周期对数排列的辐射单元能够使每个辐射单元都位于信号传播的最强能量处，这样信号强度大，接收效果好。

本实用新型所述的主导体包括两根直线型主导体，两根直线型主导体上均安装有水平辐射单元和垂直辐射单元。这种结构进一步将两个独立的天线集成在一个天线中，有利于进一步增强信号强度，提高接收效果。

为了使得两个集成的天线的信号一致，所述水平辐射单元和垂直辐射单元分别对称分布在主导体上。在同一位置上所述对称分布在主导体上的两个水平辐射单元或垂直辐射单元分别安装在不同的直线型主导体上。一致的信号有利于信号的校验和处理，能够简化后续电路处理的结构，提高信号接收能力。

为了防止两个独立天线的信号干扰，在同一位置上、安装在不同的直线型主导体上的两个水平辐射单元或垂直辐射单元在水平或垂直方向上错开安装。虽然辐射单元在水平或垂直方向上是相互错开的，但两个独立的天线仍然是中心对称的结构，即任何一个天线旋转180°之后能够与另外一个完全重叠。

为了适合各种频率的信号接收，从主导体的前端至末端，水平辐射单元或垂直辐射单元的长度逐步缩短。这样对于低频和高频可以很好的接收。根据电磁波的极化情况，如果高频的是垂直极化波，低频的是水平极化波则可以将天线较长的辐射单元水平放置。总之对于低频都是用较长的辐射单元接收，根据需要接收的电磁波的极化方向去选择如何安装。

在本专利中，所述水平辐射单元包括水平振子和水平金属条，水平振子连接主导体和水平金属条；垂直辐射单元包括垂直振子和垂直金属条，垂直振子连接主导体和垂直金属条。本专利将水平辐射单元和垂直辐射单元制作成标准件，这样有利于结构的安装，无需专业人士也能够准确的将零散的部件安装起来。

本专利的主导体截面呈方形，水平金属条和垂直金属条截面呈圆形。方形的结构更有利于辐射单元的安装，辐射单元分成平行和垂直两种，可以直接安装在主导体的两个侧面上。而且根据在相同位置的不同直线型主导体的侧面的位置差异，可以直接错开安装。

本专利的两根直线型主导体的前端和末端分别设有使两根直线型主导体平行间隔分布的隔离固定件。这种结构设计的目的也是为了便于安装，通过标准件来进行固定，使用者在安装的时候无需考虑具体的设计距离，十分简单方便。

本专利的电磁波辐射单元由金属铝管组成，位于两个互相垂直平面，由若干金属直导体振子单元交叉排列组成。这些金属导体的长度各不相同，金属导体的长度根据天线工作频率设计，形成对数周期天线的排列规则。天线的一个极化方向，设计成为一个工作在高频段(UHF)的天线；另外一个极化方向，与上述的极化方向成垂直正交，设计成为一个工作在低频段(VHF)的天线。两个极化方向所接受到的电磁波，激励产生的高频信号电流从一个馈电端口输出。由于VHF和UHF两个相互独立频段，通过电视的频道过滤，不会出现干扰。因而，上述设计的天线能够接收两个频段的电视信号。另外本实用新型结构简单，集成度高，安装方便，相对于现有技术具有实质性进步和显著特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1另一侧面的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的结构放大图；

图4为本实用新型实施例另一侧面的结构放大图。

具体实施方式

以下结合附图举例对本实用新型做进一步的说明。

结合图1和图2所示的一种天线结构，包括主导体1、若干辐射单元和馈电端口4，所述辐射单元相间沿主导体1安装，所述馈电端口4安装在主导体1的前端。所述主导体1包括两根平行直线型主导体11，两根直线型主导体11的前端和末端分别设有使两根直线型主导体11平行间隔分布的隔离固定件6和5。所述辐射单元包括水平辐射单元3和垂直辐射单元2，至少部分水平辐射单元3和垂直辐射单元2相间安装在主导体上，所述水平辐射单元3或垂直辐射单元2之间的间距按周期对数天线的指标设计，从主导体1的前端至末端，水平辐射单元3和垂直辐射单元2的长度逐步缩短。两根直线型主导体11上均安装有水平辐射单元3和垂直辐射单元2，水平辐射单元3和垂直辐射单元2分别呈对称分布。在同一位置上所述对称分布在主导体1上的两个水平辐射单元3和垂直辐射单元2分别安装在不同的直线型主导体11上。

进一步结合图3和图4所示，水平辐射单元3为水平金属条，直接插接在直线型主导体11上，垂直辐射单元2包括垂直振子21和垂直金属条22，垂直振子21连接直线型主导体11和垂直金属条22。在同一位置上、安装在不同的直线型主导体11上的两个水平辐射单元3或垂直辐射单元2在水平或垂直方向上错开安装。直线型主导体11截面呈方形，水平辐射单元3和垂直金属条22截面呈圆形。

该对数周期天线辐射单元是一个工作在指定频段的导电体，是一个可以在高频和低频接收不同极化方式电磁波的对数周期天线。水平辐射单元3为若干铝条，分别位于两根直线型主导体11的两侧，并且与直线型主导体11导通。垂直辐射单元2连接于直线型主导体11的上下侧，并且与直线型主导体11导通。从辐射方向的正面看天线的辐射单元是呈现一个十字状，从上面看天线发现每组辐射单元都是交叉排列，一组水平，一组垂直，水平辐射单元3和垂直辐射单元2不是处在同一个位置，他们之间的距离按照周期对数天线的指标进行设计。

上述的双极化天线可以充分利用资源，将原本的两根天线整合到一根天线上，对于低频和高频可以很好的接收。根据电磁波的极化情况，如果高频的是垂直极化波，低频的是水平极化波则可以将天线较长的辐射单元水平放置。总之对于低频都是用较长的辐射单元接收，根据需要接受的电磁波的极化方向去选择如何安装。这种天线非常适合电视信号高低频段发射不同极化方向电磁波的地区。可以最大程度利用一根天线接收到这两个频段的所有电视节目。

电视塔发射的无线电信号一般采用的是水平极化波和垂直极化波。如果选择普通的对数周期天线，当天线的工作频率覆盖了UHF和VHF段，天线的设计尺寸做得比较长。而采用上述的双极化天线，要达到同样的天线增益，天线的长度可以缩短1/3，节省了天线的材料成本和运输成本。

Claims (10)

1.一种天线结构，包括主导体、若干辐射单元和馈电端口，所述辐射单元相间沿主导体安装，所述馈电端口安装在主导体的前端，其特征在于所述辐射单元包括水平辐射单元和垂直辐射单元，至少部分水平辐射单元和垂直辐射单元相间安装在主导体上。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述若干水平辐射单元或垂直辐射单元之间的间距按周期对数天线的指标设计。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于所述主导体包括两根直线型主导体，两根直线型主导体上均安装有水平辐射单元和垂直辐射单元。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于所述水平辐射单元和垂直辐射单元分别对称分布在主导体上。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于在同一位置上所述对称分布在主导体上的两个水平辐射单元或垂直辐射单元分别安装在不同的直线型主导体上。

6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于在同一位置上、安装在不同的直线型主导体上的两个水平辐射单元或垂直辐射单元在水平或垂直方向上错开安装。

7.根据权利要求1至6任一项所述的天线结构，其特征在于从主导体的前端至末端，水平辐射单元或垂直辐射单元的长度逐步缩短。

8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于水平辐射单元包括水平振子和水平金属条，水平振子连接主导体和水平金属条；或者垂直辐射单元包括垂直振子和垂直金属条，垂直振子连接主导体和垂直金属条。

9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于主导体截面呈方形，水平金属条和垂直金属条截面呈圆形。

10.根据权利要求3至6任一项所述的天线结构，其特征在于两根直线型主导体的前端和末端分别设有使两根直线型主导体平行间隔分布的隔离固定件。

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