一種基于e型貼片的數字電視發射天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數字電視發射天線技術領域，尤其涉及一種應用于分米波波段的地面電視發射系統的E型貼片垂直極化天線。
【背景技術】
[0002]天線與其饋電設備是將發射機的功率變換為電磁波，向遠處傳播的重要裝置，是收、發設備與空間無線電波連接的重要環節。采用高質量的天線建立一個理想的小型電視差轉臺，除了需要高質量的電視差轉機外，性能良好的發射與接收天線也至關重要，它可以有效地利用發射機的功率并降低對接收機的要求。隨著全球電視數字化和移動化步伐的不斷加快，我國數字電視在近幾年發展迅速，許多大中型城市已經開通了數字電視業務。在這場廣播、電視數字化和移動化的革命中，研究開發適應高性能移動數字電視的發射與接收天線是提高地面數字電視覆蓋率的重要環節。
[0003]隨著地面數字電視的不斷發展，寬頻帶、大功率、高增益、低成本的發射天線更適用于地面數字電視發射系統。目前，用于我國地面數字電視系統的發射天線有縫隙天線、蝙蝠翼天線等，但這些天線的加工和調試都比較復雜，成本較高，應用受到了限制。因貼片天線具有體積小、重量輕、低剖面、低成本和易共形等優點，已得到廣泛應用。然而，貼片天線最主要的缺點是帶寬窄和承受功率小，典型的貼片天線駐波比小于1.1的帶寬只有百分之零點幾量級，而且饋電網絡大多由微帶功分器組成，因此承受功率小。基于以上原因，貼片天線未能在廣播電視發射系統中得到應用。所以必須提高貼片天線的阻抗帶寬和承受功率，才能滿足地面數字電視廣播發射系統的要求。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種基于E型貼片的數字電視發射天線，通過采用多諧振器技術提高天線的阻抗帶寬和承受功率，從而滿足地面電視廣播發射系統的使用要求；本發明具有工作頻帶寬，增益高，輸入駐波比小，承受功率大，加工簡單，調試方便等特點，適用于分米波波段的地面電視發射天線系統。
[0005]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現:
[0006]—種基于E型貼片的數字電視發射天線，包括地層板、E型貼片、矩形寄生貼片、輸入連接器和固定螺絲，其中矩形寄生貼片、E型貼片和地層板由上而下依次平行設置組成層疊天線的主體結構，矩形寄生貼片為矩形金屬貼片，E型貼片上設有兩條對稱的矩形縫隙，且中間翼的長度小于兩條側邊的長度；輸入連接器的外導體固定在地層板，內導體穿透地層板與E型貼片連接饋電，上層矩形寄生貼片由E型貼片耦合饋電；地層板、E型貼片、矩形寄生貼片之間通過固定螺絲固定連接，固定螺絲的材料為特氟龍。
[0007]所述層疊天線的整體高度為十分之一波長，填充介質為空氣。
[0008]所述輸入連接器的內導體中上部設有金屬墊圈。
[0009]所述輸入連接器采用L27型連接器。
[0010]所述地層板沿E型貼片輻射元各邊向外延伸0.2倍介質波長。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0012]I)采用多諧振器技術提高天線的阻抗帶寬和承受功率，從而滿足地面電視廣播發射系統的使用要求；
[0013]2)具有工作頻帶寬，增益高，輸入駐波比小，承受功率大，加工簡單，調試方便等特點，適用于分米波波段的地面電視發射天線系統；
[0014]3)通過改變上層矩形寄生貼片的長度和寬度，可以調節天線的諧振頻率和阻抗匹配；
[0015]4)天線工作時，E型貼片作為微帶天線的輻射貼片對上層矩形寄生貼片進行激勵，此時，矩形寄生貼片作為E型貼片的一個電感性耦合元件，通過適當調節各尺寸可以實現寬頻帶或多頻工作；
[0016]5)通過在內導體上設置金屬墊圈，可以抵消由于內導體長度增加而引入的電感，進一步擴大帶寬，提高增益；適當改變金屬墊圈的位置和尺寸還可以明顯改善天線的輸入阻抗帶寬；
[0017]6)E型貼片通過同軸探針方式饋電，饋電方式只影響該層貼片的電磁特性，這種技術同時具備疊層技術和多諧振器的優點，不僅有效增加天線的阻抗帶寬和增益，且輻射特性不會發生明顯變化。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的俯視結構圖；
[0019]圖2是本發明的側視結構圖；
[0020]圖3是本發明實施例的電壓駐波比圖；
[0021]圖4是本發明實施例的輻射特性圖。
[0022]圖中:1.地層板2.E型貼片21.縫隙一 22.縫隙二 23.中間翼3.矩形寄生貼片4.金屬墊圈5.輸入連接器內導體6.輸入連接器外導體7.固定螺絲
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0024]見圖1-圖2，是本發明的結構示意圖。本發明一種基于E型貼片的數字電視發射天線，包括地層板1、E型貼片2、矩形寄生貼片3、輸入連接器和固定螺絲7，其中矩形寄生貼片3、E型貼片2和地層板I由上而下依次平行設置組成層疊天線的主體結構，矩形寄生貼片3為矩形金屬貼片，E型貼片2上設有兩條對稱的矩形縫隙21、22，且中間翼23的長度小于兩條側邊的長度；輸入連接器的外導體6固定在地層板1，內導體5穿透地層板I與E型貼片2連接饋電，上層矩形寄生貼片3由E型貼片2耦合饋電；地層板1、E型貼片2、矩形寄生貼片3之間通過固定螺絲7固定連接，固定螺絲7的材料為特氟龍。
[0025]所述層疊天線的整體高度為十分之一波長，填充介質為空氣。
[0026]所述輸入連接器的內導體中上部設有金屬墊圈。
[0027]所述輸入連接器采用L27型連接器。
[0028]所述地層板I沿E型貼片2輻射元各邊向外延伸0.2倍介質波長。
[0029]本發明一種基于E型貼片的數字電視發射天線的工作原理為:E型貼片2的中間部分，電流與普通矩形貼片一致，等效為簡單的LC諧振回路，而在E型貼片2的邊緣部分，電流繞著縫隙21、22流過，電流路徑長度增加，這等效為一個附加的串聯電感，從而使諧振頻率降低。因此，天線由原來的單一 LC諧振回路轉變為一個雙頻諧振電路。本發明采用疊層貼片輻射單元結構，使天線在原有的兩個諧振頻率基礎上再產生新的諧振頻率；通過調整天線各部尺寸，使得諧振頻率適當靠近，便可提高天線的整體工作帶寬。
[0030]輸入連接器的內導體5在E型貼片2的中間翼23部分移動，可調節工作頻率和阻抗匹配。當介質厚度超過0.03倍波長時，饋電探針將引入大電感，實驗結果表明，E型貼片兩個縫隙21、22呈現的容抗可以抵