專利名稱：室內(nèi)電視天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種新型、全頻道、高增益的室內(nèi)電視天線，它屬于家用電器領(lǐng)域。
在電視信號場強(qiáng)微弱地區(qū)，已有的TBJ型天線，由八木天線、折合振子組成室內(nèi)有源天線，收1－56頻道、增益G為18db左右，臺灣的室內(nèi)天線KT－800B型，收1－40頻道、增益G為15db左右，上述天線只在距電視臺幾十公里范圍內(nèi)使用，在弱信號區(qū)室內(nèi)不能正常接收電視。更不適于超視距的室內(nèi)接收，上述天線均不能在1－68全頻道接收。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型、1－68全頻道、高增益的室內(nèi)有源天線，以解決超視距區(qū)室內(nèi)電視的正常接收。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的天線包括VHF、UHF頻段天線；VHF頻段天線由無源天線、有源網(wǎng)路、轉(zhuǎn)換器組成；UHF頻段天線由無源天線、有源網(wǎng)路組成；另有VHF、UHF頻段天線共用主放大器、天線外殼、天線底座、直流電源等部分。VHF頻段無源天線是三單元天線，半波振子是兩塊相同的印刷電路板，反射器為天線底座銅板，引向器兼用UHF頻段無源天線，設(shè)計G＝2.5db，波瓣寬136度；VHF頻段有源網(wǎng)路其特征是由印刷電路板輸出端BG1、BG2，電位器W1－W4，轉(zhuǎn)換器組成“乙類推挽功率放大器”，設(shè)計G＝19db；UHF頻段無源天線是兩副對數(shù)周期天線；設(shè)計G＝9db；UHF頻段有源網(wǎng)路，其特征是兩級帶有復(fù)雜補(bǔ)償電路共發(fā)射極放大器，G＝40db；VHF、UHF頻段共用主放大器、其特征是由兩級RC阻容耦合放大器組成，G＝50db，頻帶48MHz－960MHz。VHF頻段接收時，天線總增益GVΣ＝71db；UHF頻段接收時，天線總增益Gu∑＝99db。無源天線感應(yīng)的信號經(jīng)有源網(wǎng)路放大后，再經(jīng)共用主放大器放大送至電視機(jī)。用有源網(wǎng)路來補(bǔ)償無源天線因尺寸縮小而降低的電特性，用兩次提高增益、放大信號來達(dá)到全頻道、高增益目的。
本實(shí)用新型使用寬頻帶高增益的有源網(wǎng)路，比已有的室內(nèi)有源天線接收頻帶寬、全頻道、增益高，能保障超視距范圍內(nèi)的室內(nèi)電視正常接收。超視距電視信號傳播要考慮場強(qiáng)隨波長縮短而急劇減弱，隨距離增大而迅速降低，并受饒射、反射、折射等影響，由烏維斯基修正公式計算2頻道，發(fā)射天線高180M，發(fā)射功率10KW，發(fā)射天線G＝6db；室外接收天線高2M，G＝3db，距發(fā)射天線120KM處場強(qiáng)為44db。15頻道，發(fā)射天線高94M，功率10KW，G＝6db；室外接收天線高2M.G＝3db。距發(fā)射天線120KM處場強(qiáng)為35db。在平房磚墻木門窗的室內(nèi)外電波的衰減20db。2頻道室內(nèi)場強(qiáng)為24db，15頻道為15db。根據(jù)天線輸出電平計算公式，2頻道總輸出電平為91db，15頻道為92db。計算結(jié)果表明本天線在距電視臺120KM處室內(nèi)輸出總電平也能達(dá)到中場強(qiáng)數(shù)值。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和電路原理由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是室內(nèi)電視天線總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是VHF頻段無源天線的印刷板電路圖。
圖3是VHF頻段有源網(wǎng)路等效電路圖。
圖4是UHF頻段無源天線圖。
圖5是UHF頻段有源網(wǎng)路電路圖。
圖6是共用主放大器電原理圖。
下面結(jié)合圖1詳述室內(nèi)電視天線總體結(jié)構(gòu)和接收情況。
該天線包括VHF頻段無源天線半波振子(1)、(2)，UHF頻段無源天線(3)、(4)，VHF頻段有源網(wǎng)路和轉(zhuǎn)換器(10)，電纜(6)，UHF頻段電纜(7)、(11)，T型連接器(12)、(14)，UHF頻段有源網(wǎng)路(13)，共用主放大器(15)，直流電源(16)，電視天線外殼(5)輸出電纜(9)和天線底座(8)。
VHF頻段接收時，其特征是VHF頻段無源天線半波振子(1)、(2)輸出端BG1、BG2和轉(zhuǎn)換器(10)相連，經(jīng)電纜(6)和連接器(14)相連，連接器(14)輸出電纜連至共用主放大器(15)，通過輸出電纜(9)連至電視機(jī)TV；兩副UHF頻段的無源天線(3)、(4)用電纜(11)和(7)連至連接器(12)，連接器(12)輸出和UHF頻段有源網(wǎng)路(13)輸入端相連，UHF頻段有源網(wǎng)路(13)的輸出電纜和連接器(14)相連，連接器(14)和共用主放大器(15)相連，經(jīng)輸出電纜(9)連至電視機(jī)TV上。電纜均用SYV－75－18，T型連接器為Q9－75KJK，電纜與T型連接器接口的插頭為Q9－75JY，插座為Q9－75KY。
結(jié)合圖2詳述VHF頻段天線的半波振子的結(jié)構(gòu)和連接。VHF頻段無源天線由兩塊印刷電路板構(gòu)成的半波振子，反射器為天線底座銅板，引向器兼用UHF頻段的無源天線，組成三單元天線；BG1在的印刷電路板各邊由(17)、(18)、(23)和頂邊構(gòu)成，頂邊由(19)、(20)、(21)、(22)組成，(19)的凹形槽拐角是120度，板內(nèi)邊輸出端由(S)、(U)、(N)、(H)、(K)接點(diǎn)組成。BG1射極和L1的(J)、(K)接點(diǎn)相連，集電極和(S)點(diǎn)、L7相連，基極和(N)點(diǎn)、W1的中心端及一端相連；W1的另一端和(H)點(diǎn)相連，W3一端和(N)點(diǎn)相連，W3的中心端及另一端和(U)點(diǎn)及15V相連。L7、L8、L9和NX－10磁芯組成轉(zhuǎn)換器(10)，L6起點(diǎn)(H)終點(diǎn)(D)，拐角(24)為120度，L1至L6是由印刷電路組成的電感。L1、L2終端相連，L3、L4終端和(F)點(diǎn)相連，C1跨接在(H)點(diǎn)和L5終端，C2跨接在(E)點(diǎn)和L5終端，C3跨接在(D)點(diǎn)和(F)點(diǎn)間。BG2所在的印刷電路板各邊和各點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、連接與上述完全相同。
結(jié)合圖3詳述VHF頻段天線的接收過程。當(dāng)接收頻率在VHF頻段的高端時，圖3中的(HE)間網(wǎng)路C1、L5、C2和L1、L2、L3呈現(xiàn)很高阻抗，可視作開路，(DF)間網(wǎng)路L4、C3呈現(xiàn)很低阻抗，可視作短路，BG1的基極相連的(H)點(diǎn)和(K)點(diǎn)間有L6、R0、C0連接，R0為輻射等效電阻，C0為頂邊分布電容，此時天線起著容性負(fù)載作用，諧振頻率在165－224MHz，在VHF頻段低端時，(HE)間網(wǎng)路C1、L5、C2呈現(xiàn)低阻抗，可視作短路，(DH)間網(wǎng)路L4、C3呈現(xiàn)很高阻抗，可視作開路，此時(E)點(diǎn)和L1抽頭(P)點(diǎn)相連，L1、L2、L3、R0、C0諧振頻率在48－92MHz。BG2所在的板的等效電路接收過程和上述完全相同。兩塊印刷電路板接收到的信號同時耦合到有源網(wǎng)路的(N)和(N)端，再由VHF頻段有源網(wǎng)路放大電視信號。VHF頻段天線的有源網(wǎng)路由BG1、BG2、W1、W2、W3、W4、轉(zhuǎn)換器(10)組成“乙類推挽功率放大器”。由此放大器輸出電纜(6)連至主放大器(15)上。乙類推挽功率放大器，其效率為75％，增益為19db。
結(jié)合圖4詳述UHF頻段無源天線(3)、(4)的結(jié)構(gòu)。UHF頻段無源天線(3)、(4)是兩副對數(shù)周期天線，由對數(shù)周期天線的G、σ、τ關(guān)系曲線，在G＝9db時與最佳曲線交點(diǎn)處找出周期結(jié)構(gòu)參數(shù)τ＝0.842，間隔因子σ＝0.158，從公式計算出頂角為28度，波瓣寬度為71度，特性阻抗為77Ω；每副對數(shù)周期天線是由I1至I9的半波振子組成，I1至I9半波振子與頂點(diǎn)距離為d1至d9，兩振子間距W，饋電連接方式為順次分路饋電，輸出饋電點(diǎn)在最短振子I1處。
結(jié)合圖5詳述UHF頻段有源網(wǎng)路(13)的工作情況。UHF頻段有源網(wǎng)路(13)由兩級帶有復(fù)雜補(bǔ)償電路的BG3、BG4共射極放大器組成，帶寬470－960MHz，增益40db；BG3輸入網(wǎng)路由L18、C21、L10、C22、L11、C23組成的低通、高通濾波器，接在BG3的基極；BG3的偏置電路由R7、R8組成，BG3射極旁路元件由R9、C26組成。L12將基極－集電極的電容Cb′c和C17、分布電容構(gòu)成的負(fù)載電容CL分開，并使各電容分流作用??；同時Cb′c和CL、L12構(gòu)成π型補(bǔ)償網(wǎng)路，使諧振頻率升高，R18起阻尼作用，使頻率特性平坦，L12、R18并聯(lián)在BG3集電極和(M)點(diǎn)之間為補(bǔ)償網(wǎng)路，L13為BG3負(fù)載電感，(Q)、(W)點(diǎn)間的R11為BG3負(fù)載電阻；在R11不變時它可使BG3帶寬電壓輸出能力提高1.72倍。C17為BG3負(fù)載補(bǔ)償電容，接在(Q)點(diǎn)和地之間。BG3和BG4間有C24、L14、C25組成高通濾波器，接在(M)點(diǎn)和BG4基極，BG4基極的偏置電路由R12、R13、R14、W5組成，調(diào)節(jié)W5可改變BG4增益。R19、L15、L16、R17、C19為BG4集電極元件，作用和BG3所述元件相同，BG4輸出端接有C29、L17、C30組成高通濾波器。電源濾波電路由C20、C15、C16、C28、C31、R10、R15組成。
結(jié)合圖6詳述共用主放大器(15)的工作原理。VHF、UHF頻段共用主放大器(15)用于放大1－68頻道的電視信號，共用主放大器(15)由BG5、BG6構(gòu)成的兩極阻容耦合放大器，帶寬48－960MHz，G＝50db；共用主放大器15其特征是在BG5、BG6基極、集電極接有微帶線Z1、Z1′、Z2、Z2′、Z3、Z3′。它比集中參數(shù)LC電路耗損少53％，而效率高70％，適于寬帶高頻電路中使用。BG5輸入網(wǎng)路由C4、L21、C5組成高通濾波器，接在電路上的L21、R20，有輸入阻抗匹配作用，從T型連接器(14)來的信號經(jīng)高通濾波器、耦合器件微帶線接在BG5基極上，R2、R3為BG5偏置電阻，直流反饋電容C6和交流反饋元件Z2、R1、Z3連接后接在BG5的基極和集電極之間，BG5旁路元件R5、R6、C7、C8接在射極和地之間，負(fù)載電阻R4接在BG5集電極和電源之間。C7、C8小電容補(bǔ)償目的是降低對高端頻率的負(fù)反饋量以補(bǔ)償元件在高端頻率的增益下降，使通頻帶達(dá)到平滑性。C12、C13、C14、L19、L20均為電源濾波元件，C9′為耦合輸出電容，BG5輸出經(jīng)C9、Z1′耦合連在BG6基極上，C11接在BG6集電極和地之間為輸出匹配電容。BG6和BG5的工作原理相同。
直流電源(16)用10節(jié)1號普通干電池組成。天線外殼(8)由介質(zhì)耗損極低的塑料鑄塑成型。
權(quán)利要求1.一種全頻道、高增益的室內(nèi)電視天線，包括VHF頻段無源天線半波振子(1)、(2)，VHF頻段有源網(wǎng)路，VHF頻段轉(zhuǎn)換器(10)；UHF頻段無源天線(3)、(4)，UHF頻段有源網(wǎng)路(13)，T型連接器(12)、(14)，直流電源(16)，電纜(6)、(7)、(9)、(11)，天線外殼(5)、天線底座(8)，本發(fā)明的特征在于VHF頻段無源天線半波振子(1)、(2)由兩塊用印刷電路構(gòu)成L1至L6電感的印刷電路板組成；VHF頻段有源網(wǎng)路由印刷電路板輸出端的晶體管BG1、BG2，電位器W1-W4，轉(zhuǎn)換器(10)組成“乙類推挽功率放大器”，VHF頻段轉(zhuǎn)換器(10)由電感L7、L8、L9和磁芯組成，UHF頻段無源天線(3)、(4)由兩副對數(shù)周期天線組成，UHF頻段有源網(wǎng)路(13)由晶體管BG3、BG4組成，VHF、UHF頻段共用主放大器(15)由晶體管BG5、BG6組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)電視天線，其特征是上述的VHF頻段無源天線半波振子(1)、(2)用印刷電路和VHF頻段有源網(wǎng)路相連，再經(jīng)電纜(6)連至T型連接器(14)，UHF頻段無源天線(3)、(4)用電纜(7)、(11)連至T型連接器(12)，連接器(12)的輸出和UHF頻段有源網(wǎng)路(13)相連，其輸出電纜和連接器(14)相連，連接器(14)和共用主放大器(15)相連，經(jīng)輸出電纜(9)連至電視機(jī)TV上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)電視天線，其特征是上述的VHF頻段的無源天線由兩塊印刷電路板組成的半波振子、反射器為天線底座銅板、引向器兼用UHF頻段無源天線組成三單元天線；BG1在的印刷電路板各邊由(17)、(18)、(23)和頂邊構(gòu)成。頂邊由(19)、(20)、(21)、(22)組成，L1至L6由印刷電路組成的電感，L1、L2終端相連，L3、L4終端和(F)點(diǎn)相連，C1跨接在(H)點(diǎn)和L5終端，C2跨接在(E)點(diǎn)和L5終端，C3跨接在(D)點(diǎn)和(F)點(diǎn)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)電視天線，其特征是上述的UHF頻段有源網(wǎng)路(13)由兩級帶有復(fù)雜補(bǔ)償電路的BG3、BG4共射極放大器組成，BG3輸入網(wǎng)路由L18、C21、L10、C22、L11、C23組成低通、高通濾波器接在BG3基極上，BG3的偏置電路由R7、R8組成，BG3射極旁路元件由R9、C26組成；L12將基極集電極電容Cb′c、C17、分布電容構(gòu)成的負(fù)載電容CL分開，同時Cb′c和CL、L12構(gòu)成π型補(bǔ)償網(wǎng)路，L12、R18并聯(lián)在BG3集電極和(M)點(diǎn)之間，L13為BG3負(fù)載電感，(Q)、(W)點(diǎn)間的R11為BG3負(fù)載電阻，C17為BG3負(fù)載補(bǔ)償電容，接在(Q)點(diǎn)和地之間，BG3和BG4間有C24、L14、C25組成高通濾波器，接在(M)點(diǎn)和BG4基極，BG4基極的偏置電路由R12、R13、R14、W5組成，BG4輸出端接有C29、L17、C30組成高通濾波器。電源濾波電路由C20、C15、C16、C28、C31、R10、R15組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述天線，其特征是上述的共用主放大器(15)由BG5、BG6構(gòu)成兩級相同的阻容耦合放大器；BG5輸入網(wǎng)路為C4、L21、C5構(gòu)成高通濾波器，耦合器件微帶線Z1接在BG5基極，偏置電阻R2、R3接在BG5基極，直流反饋電容C6和交流反饋元件Z2、R1、Z3連接后接在BG5的基極和集電極之間，旁路元件R5、R6、C7、C8接在射極和地之間，負(fù)載電阻R4接在BG5集電極和電源之間，BG5輸出經(jīng)C9、Z′1耦合連在BG6基極上，C11接在BG6集電極和地之間為輸出匹配電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的 電視天線，其特征是上述的共用主放大器(15)由BG5、BG6組成，在BG5、BG6基極、集電極上接有微帶線Z1、Z1′、Z2、Z2′、Z3、Z3′。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全頻道、高增益室內(nèi)電視天線，用以解決超視距區(qū)室內(nèi)電視接收問題。其特征是VHF頻段的無源天線由印刷電路板組成半波振子，并與有源網(wǎng)路相連；UHF頻段無源天線由兩副對數(shù)周期天線組成，并與有源網(wǎng)路相連。VHF、UHF頻段有源網(wǎng)路都連至共用主放大器，其輸出電纜連至電視機(jī)。無源天線和有源網(wǎng)路，VHF、UHF頻段天線組合在一起，以達(dá)到1—68全頻道、高增益。有源網(wǎng)路用來補(bǔ)償無源天線因尺寸縮小而降低的電特性。
文檔編號H01Q23/00GK2043008SQ8820497
公開日1989年8月16日 申請日期1988年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月7日
發(fā)明者徐國強(qiáng) 申請人:徐國強(qiáng)