[实用新型]四层垂直极化天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种四层垂直极化天线。

背景技术

传统的四层及多层偶极子天线单元组成天线阵列时，将四层及多层偶极子天线单元进行功率分配时在支撑杆上需外挂很多功率分配器、大量的分馈线、接头插座，大大妨碍和影响了天线阵列的安装、维护、保养。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种四层垂直极化天线, 其特征在于包括四个VTV偶极子天线单元、八个反射器、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩；该四层垂直极化天线由四个VTV偶极子天线单元自下而上排列组成；所述的VTV偶极子天线单元、分馈电缆及功率分配器均设置于所述玻璃钢防护罩内。 

本四层垂直极化天线主要由VTV偶极子天线单元、分馈电缆、功率分配器、玻璃钢防护罩组成。天线单元、分馈电缆及功率分配器均安装于玻璃钢防护罩内。不同的功率等级以及不同的天线增益其天线阵列组成不同，CGOJ—VTV—U四层垂直极化天线由四个VTV偶极子天线单元自下而上排列组成。

一、VTV偶极子天线单元

1、偶极子单元

VTV偶极子天线单元如图1所示，其主要由两层、两列有源振子、四个平平衡/不平衡变换器、两块反射板及一个功率分配器（带阻抗变换）所组成。输入信号从上、下振子对称中心馈入，经功率分配器分为两路等幅同相地馈送于上、下两组振子中心，在该处再将高频信号电流均分为两路经平衡/不平衡变换器将同轴线的不平衡电流平衡后馈送于平衡的对称振子。

在该发射天线单元中，每一个平衡/不平衡变换器上均装有一个短路器，调节短路器在平衡/不平衡变换器上的位置可调整天线单元的输入阻抗；辐射振子馈电采用探针耦合方式，适当改变探针长度可调节天线单元的电压驻波比。

天线单元有源振子的方向垂直于地面，每层两个振子对称于支撑杆且位于同一反射板的两侧。对于辐射效果而言，每层的两个有源振子可等效为两个带反射板的偶极子，其水平方向性为：

D=Sin(βH×Sinφ);  其中：β=2π/λ，λ为工作波长，φ为反射板平面与辐射方向之间的夹角，H为有源振子到反射板的距离，约为λ/4，因此其半功率夹角约为±60°。在90°及270°方向有极大值，在0°及180°方向有极小值。

2、申请专利保护项

本专利申请保护的项为VTV-U天线偶极子，该VTV-U天线偶极子物理和几何形状呈圆柱形空心管状，管状偶极子直径φ为38mm、振子长度略小于工作中心频率的半个波长，实际使用的振子长度应当为谐振长度，一般振子实际（谐振）长度l₀＝0．95l 。天线单元空心管状有源振子的方向垂直于地面，每层两个振子对称于支撑杆且位于同一反射板的两侧，有源振子馈电时，馈线电缆与有源振子间采用平衡不平衡阻抗变换器相连，管状偶极子材料为铝型材加工成型，偶极子与阻抗变换器采用亚弧焊焊结，上下偶极子通过支撑杆内置的二功分器组成VTV偶极子天线单元。

二、四层偶极子天线单元的一体化馈电

1、       馈电方法

在CGOJ—VTV—U四层垂直极化天线中，每一VTV偶极子天线单元都有输入馈电接口。输入信号从上、下振子对称中心馈入，经功率分配器分为两路等幅同相地馈送于上、下两组振子中心，在该处再将高频信号电流均分为两路经平衡/不平衡变换器将同轴线的不平衡电流平衡后馈送于平衡的对称振子。

　　每一VTV偶极子天线单元都是具有独立工作能力的天线。在垂直方向可由四个天线单元组成高增益的发射天线，考虑到波束下倾和零点填充问题，以及结合各层天线单元的电流相位不等馈电方法法，可以满足复杂多样的场形服务区覆盖。

2、申请专利保护一体化馈电方法

　传统的四层偶极子天线单元组成天线阵列时，将四层偶极子天线单元进行功率分配时在支撑杆上需外挂多个功率分配器、大量的分馈线、接头插座，大大妨碍和影响了天线阵列的安装、维护、保养。而本专利将功率分配器、分馈线、支撑杆进行一体化设计，并将天线单元、功率分配器和分馈线内置于圆柱形玻璃钢罩内，可以大大简化天线的安装、维护，并节省天线的安装位置和施工费用。

　保护项见图2：