專利名稱：短波全頻段單極天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及天線領域，尤其涉及一種短波全頻段單極天線。
背景技術：
眾所周知，天線在短波通信中發(fā)揮著重要的作用。隨著短波通信技術的發(fā)展，天線也越來越多地受到行業(yè)人士的重視。而工作頻段在5. 9MHz-26MHz的范圍的高效率高穩(wěn)定性的短波天線在高原地區(qū)的應用就更加受到關注。然而，根據(jù)現(xiàn)場查驗和測量結(jié)果表明，現(xiàn)有的短波天線存在有一下一些不足之處1、由于現(xiàn)有的短波天線對應于15MHz以上信號時，相對波長大于0. 75入，其垂直面場形將出現(xiàn)越來越大的副瓣，地面輻射方向場強不斷減弱，不利于地波覆蓋。2、現(xiàn)有的短波天線駐波比大；并且，天線的調(diào)配網(wǎng)絡壓在天線桅桿下，無法卸下， 因此不便于排除故障。3、現(xiàn)有的短波天線的發(fā)射效率較低，不適于高原環(huán)境。因此提供一種頻帶較寬、地波全向發(fā)射能力強、結(jié)構(gòu)牢固合理、利用檢修、適用范圍廣的短波全頻段單極天線是目前急待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種頻帶較寬、地波全向發(fā)射能力強、結(jié)構(gòu)牢固合理、利用檢修、適用范圍廣的短波全頻段單極天線。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種短波全頻段單極天線，至少包括，籠形振子，包括沿縱向延伸的多個振子線，以及與所述多個振子線垂直相交的振子環(huán)，所述多個振子線與所述振子環(huán)形成籠形結(jié)構(gòu)，在所述籠形振子的下端連接豎立于地面上的絕緣支撐件；桅桿，縱向設置在所述籠形振子的內(nèi)部，并貫穿所述籠形振子，所述多個振子線兩端與所述桅桿相連；至少一根具有規(guī)定長度的折合振子接地導線，其一端與所述籠形振子頂部相連接，其另一端接地。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述折合振子接地導線為1 3根。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述籠形振子的兩端為錐形。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述籠形振子還包括橫支撐件，其一端與所述桅桿連接，其另一端與所述振子環(huán)連接；斜支撐件，其一端與所述桅桿連接，另一端與所述橫支撐連接。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述單極天線的高度小于或等于10m。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述單極天線還包括調(diào)配箱，該調(diào)配箱設置于所述籠形振子下方并與所述籠形振子連接。
如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述單極天線還包括地網(wǎng)，所述地網(wǎng)由多根銅線呈輻射狀分布而成，每根所述銅線的一端與地網(wǎng)中心圓盤連接，另一端與固定地錐連接。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述單極天線還包括拉線，其一端與所述桅桿連接，另一端固定在地錨上。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述單極天線還包括活動底座，由槽鋼拼接而成，所述槽鋼采用螺釘固定在地面上。如上所述的短波全頻段單極天線，其中，所述振子線為銅線；所述振子環(huán)、桅桿、橫支撐件和斜支撐件均為鍍鋅鋼管。根據(jù)上述方案，本發(fā)明相對于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的效果是顯著的1、本發(fā)明由于結(jié)合了折合振子形式的單極天線使天線在低端頻率的阻抗得到提高，使天線在高端頻率的阻抗得到降低，使高端和低端頻率的輸入阻抗更接近50歐姆，改善了天線帶寬，實現(xiàn)5. 9MHZ-21. 85MHz的超寬帶寬全波段工作，增強了地波全向發(fā)射能力。2、本發(fā)明采用折合振子接地導線接地，可以有效防止雷電損傷，安全性顯著提高。3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)牢固合理、利用檢修、且適用范圍廣。


圖1為本發(fā)明短波全頻段單極天線一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為本發(fā)明短波全頻段單極天線在低端頻率使用時的原理圖；圖2B為本發(fā)明短波全頻段單極天線在低端頻率使用時的等效天線原理圖；圖3A為本發(fā)明短波全頻段單極天線在高端頻率使用時的原理圖；圖;3B為本發(fā)明短波全頻段單極天線在高端頻率使用時的等效天線原理圖；圖4為本發(fā)明短波全頻段單極天線另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記說明1-籠形振子；2-桅桿；3-折合振子接地導線；4-活動底座；5-拉線；6_地錨；7_調(diào)配箱；8-地網(wǎng)；9-橫支撐；10-斜支撐；11-振子線；12-振子環(huán)；13-絕緣支撐件。
具體實施例方式請參考圖1，為本發(fā)明短波全頻段單極天線一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明短波全頻段單極天線，包括籠形振子1、桅桿2、具有規(guī)定長度的折合振子接地導線3， 所述籠形振子1包括多個振子線11和振子環(huán)12，所述振子線11相互平行縱向延伸，振子環(huán)12與振子線11垂直相交，振子線11和振子環(huán)12共同組成一個籠形的結(jié)構(gòu)。在所述籠形振子的下端連接豎立于地面上的絕緣支撐件13，絕緣支撐件13起到支撐籠形振子和絕緣的作用。桅桿3從中間穿過籠形振子1，振子線11兩端的延長線分別連接至桅桿2，使籠形振子1的頂部和底部呈圓錐形，這樣籠形振子1與桅桿2構(gòu)成單極天線。振子線11的材料為銅線，振子環(huán)12采用鍍鋅鋼管，振子環(huán)12通過支撐桿與桅桿2固定。桅桿2由三節(jié)鍍鋅鋼管連接而成。桅桿2通過拉線5固定，拉線5為不銹鋼鋼絲繩，拉線5與地錨6或地錐連接，可通過索具螺旋扣調(diào)節(jié)拉線松緊程度，在本實施例中，天線桅桿2配有一層三方拉線和三套拉線固定地錨裝置。在本發(fā)明中，折合振子接地導線3的一端與所述籠形振子1頂部相連接，其另一端接地。這樣，根據(jù)地面鏡像及折合振子天線原理，接地導線3與籠形振子1、桅桿2構(gòu)成了接近半波長的折合振子天線，使單極天線在低端頻率的阻抗得到提高， 在高端頻率的阻抗得到降低，改善了天線帶寬，使天線頻帶寬度進一步展寬，實現(xiàn)國內(nèi)所有的短波廣播頻率(5.9MHz-21.85MHz)全波段工作，增強了地波全向發(fā)射能力。另外，折合振子接地導線3有對雷電直接接地作用，使天線頂部接受的雷電高壓直接入地，具有最佳的防雷效果，提高了天線的安全性。進一步的，所述折合振子接地導線3為1 3根，天線在低頻率(5. 9MHz)時，根據(jù)地面鏡像原理，形成了低頻段的折合振子天線，經(jīng)實驗證明，由此可提高低頻段阻抗。但折合振子接地導線的數(shù)量也不限于此，可以根據(jù)實際工況增加或減少其數(shù)量。進一步的，所述折合振子接地導線3的長度限定在規(guī)定范圍，即折合振子接地導線3的長度與天線的高度之和等于0. 4入至0. 5入(其中入為5. 9MHz對應波長)，使高頻時天線阻抗變小，實驗證明在高頻時不加折合振子接地導線3阻抗在80歐姆，而增加折合振子接地導線3時相當于將天線并聯(lián)了電感使阻抗降低更接近50歐姆，匹配程度更好； 更主要的是使低頻時形成單極折合振子天線，由于半波折合振子天線特性阻抗高，使低頻時天線阻抗變大，實驗證明在不加接折合振子接地導線3時低頻阻抗在10歐姆左右，加接折合振子接地導線3后阻抗增大到30歐姆，使阻抗更接近50歐姆，匹配程度更好。進一步的，根據(jù)折合振子原理及地面鏡像原理，能夠計算得出整個單極天線的高度小于或等于10m，使得地波覆蓋增益較大。進一步的，本發(fā)明采用寬帶調(diào)配技術，于所述籠形振子下方設置調(diào)配箱7，該調(diào)配箱7與所述籠形振子1連接，調(diào)配箱7采用無耗元件組成調(diào)配網(wǎng)絡，使天線得到良好的匹配，并且天線的調(diào)配箱外置更便于調(diào)配。進一步的，所述單極天線還包括地網(wǎng)8，所述地網(wǎng)8由多根銅線呈輻射狀分布而成，每根所述銅線的一端與地網(wǎng)中心圓盤連接，另一端與固定地錐連接。地網(wǎng)8以天線為中心，360度成輻射狀鋪設，地網(wǎng)線埋入地表下200mm，地網(wǎng)半徑為15m，地網(wǎng)由60根Φ2. Omm 銅線組成。進一步的，所述單極天線還包括活動底座4，由槽鋼拼接而成，所述槽鋼采用螺釘固定在地面上，使得天線架設簡便不需要預置混凝土底座，同時還增加了天線架設的機動性，可以隨意改動天線架設地點。表1為本實例的籠形天線的主要技術指標。表1
權利要求
1.一種短波全頻段單極天線，其特征在于，所述短波全頻段單極天線至少包括，籠形振子，包括沿縱向延伸的多個振子線，以及與所述多個振子線垂直相交的振子環(huán)， 所述多個振子線與所述振子環(huán)形成籠形結(jié)構(gòu)，在所述籠形振子的下端連接豎立于地面上的絕緣支撐件；桅桿，縱向設置在所述籠形振子的內(nèi)部，并貫穿所述籠形振子，所述多個振子線兩端與所述桅桿相連；至少一根具有規(guī)定長度的折合振子接地導線，其一端與所述籠形振子頂部相連接，其另一端接地。
2.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述折合振子接地導線為 1 3根。
3.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述籠形振子的兩端為錐形。
4.如權利要求1或2或3所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述籠形振子還包括橫支撐件，其一端與所述桅桿連接，其另一端與所述振子環(huán)連接； 斜支撐件，其一端與所述桅桿連接，另一端與所述橫支撐連接。
5.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述單極天線的高度小于或等于10m。
6.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述單極天線還包括調(diào)配箱，該調(diào)配箱設置于所述籠形振子下方并與所述籠形振子連接。
7.如權利要求6所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述單極天線還包括地網(wǎng)， 所述地網(wǎng)由多根銅線呈輻射狀分布而成，每根所述銅線的一端與地網(wǎng)中心圓盤連接，另一端與固定地錐連接。
8.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述單極天線還包括拉線， 其一端與所述桅桿連接，另一端固定在地錨上。
9.如權利要求1所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述單極天線還包括活動底座，由槽鋼拼接而成，所述槽鋼采用螺釘固定在地面上。
10.如權利要求4所述的短波全頻段單極天線，其特征在于，所述振子線為銅線；所述振子環(huán)、桅桿、橫支撐件和斜支撐件均為鍍鋅鋼管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種短波全頻段單極天線，至少包括，籠形振子，包括沿縱向延伸的多個振子線，以及與所述多個振子線垂直相交的振子環(huán)，所述多個振子線與所述振子環(huán)形成籠形結(jié)構(gòu)，在所述籠形振子的下端連接豎立于地面上的絕緣支撐件；桅桿，縱向設置在所述籠形振子的內(nèi)部，并貫穿所述籠形振子，所述多個振子線兩端與所述桅桿相連；至少一根具有規(guī)定長度的折合振子接地導線，其一端與所述籠形振子頂部相連接，其另一端接地。本發(fā)明改善了天線帶寬，實現(xiàn)5.9MHz-21.85MHz的超寬帶寬全波段工作，增強了地波全向發(fā)射能力，可有效防止雷電損傷，安全性顯著提高，適用范圍廣。
文檔編號H01Q1/36GK102280690SQ20111012743
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權日2011年5月17日
發(fā)明者劉巍, 呂以哲, 周國材, 孟凡濤, 李傳欣, 李斌, 李 杰, 王洋, 高偉 申請人:北京中天鴻大科技有限公司