技术领域
[0001] 本
发明属于无线电通信技术领域，具体涉及一种用于225MHz～512MHz
频率范围的高架天线。
背景技术
[0002] 随着国内225MHz～512MHz频率范围高速数据电台的研制开发与应用，市场需要与该电台相配套的天线。在国内无论车载电台还是固定电台都使用的是1m鞭状天线，但是此天线虽然能够满足车载台的使用要求，但是作为固定台使用，就显得增益太低，所以急需一种高增益天线来满足固定电台的使用。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了克服
现有技术中的缺点而提供一种用于225MHz～512MHz频率范围的高架天线，适合作为高速数据电台的固定天线。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 一种用于225MHz～512MHz频率范围的高架天线，包括天线座以及与所述天线座连接的天线体；所述天线体包括有四组对称振子以及三个一分二功分器，每一个所述一分二功分器通过同轴
电缆与对应的所述对称振子相连接。
[0006] 所述一分二功分器通过所述同轴电缆的内导体、外导体分别与对应的所述对称振子相连接。
[0007] 所述同轴电缆与所述对称振子的馈电点相连接。
[0008] 所述一分二功分器由
介电常数ε＝4.4的聚四氟乙烯
复合材料板经光
刻蚀刻制成。
[0009] 所述四组对振子之间距离相同。
[0010] 所述天线体包括天线杆上节与天线杆下节；所述天线杆上节包括一个所述一分二功分器与两组所述对称振子；所述天线杆下节包括两个一分二功分器与两组所述对称振子。
[0011] 所述天线杆上节与所述天线杆下节通过
螺纹相连接。
[0012] 本发明具有以下有益效果：
[0013] 1、增益高：该天线在全频带范围内，平均增益比现役1m鞭状天线高4.5dB；
[0014] 2、操作简单、使用方便；该天线在全频带范围内，其
电压驻波比VSWR小于3.5∶1；该天线不需要调谐，只需在无线电台与天线之间连接一根50Ω同轴电缆即可；
[0015] 3、具有良好的可靠性：天线杆绝缘材料采用环
氧玻璃
钢管，具有极好的耐用性，重量轻、强度高、抗
腐蚀能
力强，对内部
辐射体有很好的保护作用。
附图说明
[0016] 图1所示为本发明
实施例提供的高架天线的外形结构示意图；
[0017] 图2所示为本发明实施例提供的高架天线的天线座的结构示意图；
[0018] 图3所示为本发明实施例提供的高架天线的天线杆上节的结构示意图；
[0019] 图4所示为本发明实施例提供的高架天线的天线杆下节的结构示意图；
[0020] 图5所示为本发明实施例提供的高架天线的电压驻波比曲线。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
[0022] 参见图1所示，一种用于225MHz～512MHz频率范围的高架天线，包括天线座以及与所述天线座连接的天线体；所述天线体包括有四组对称振子以及三个一分二功分器，每一个所述一分二功分器通过同轴电缆与对应的所述对称振子相连接。
[0023] 所述天线座与天线体通过
螺纹连接，所述天线座通过底部
法兰与高架台四个M10的
螺栓固定。
[0024] 所述一分二功分器通过所述同轴电缆的内导体、外导体分别与对应的所述对称振子相连接。
[0025] 所述同轴电缆与所述对称振子的馈电点相连接。
[0026] 所述一分二功分器由介电常数ε＝4.4的聚四氟乙烯复合材料板经
光刻蚀刻制成。
[0027] 所述四组对振子之间距离相同。
[0028] 所述天线体包括天线杆上节与天线杆下节；所述天线杆上节包括一个所述一分二功分器与两组所述对称振子；所述天线杆下节包括两个一分二功分器与两组所述对称振子。
[0029] 由于天线杆比较长，不便于运输，所以将天线杆分为天线杆上节和天线杆下节两部分，所述天线杆上节和天线杆下节通过螺纹接头连接。
[0030] 参照图2，所述天线座主要由接头107，防
水帽109，
基座绝缘体114，底盖115，固定盖116组成，防水帽109上通过卡子111接设有锦丝绳112，锦丝绳112通过螺钉113与射频接头110连接，防水帽109与接头107间设有
垫圈108，装配时，首先将接头107旋入基座绝缘体114中，再将第一同轴电缆106的两头分别与N型连接器105和射频接头110
焊接后，一头穿过接头107后用螺钉紧固，另一头则用4个螺钉104紧固在底盖115上，底盖115一侧设有固定盖116，固定盖下设有
橡胶图117，接地线101通过螺钉103及垫圈102固定于底座上。
[0031] 参照图3所示，所述天线杆上节的组装，首先在第一
铜管206、第二铜管218上分别焊上第一圆板204和第二圆板211，并在第一圆板204和第二圆板211上分别粘上第一印制板203和第二印制板210，再在第一功分器207的两头焊接第二同轴电缆205和第三同轴电缆209，第二同轴电缆205的另一头芯线焊在第三铜管202上，屏蔽层焊在第一圆板204上，同时第三同轴电缆209的另一头芯线焊在第四铜管217上，屏蔽层焊在第三圆板211上；将第四同轴电缆208的两头分别与第一功分器207的中部和插头213焊接后用螺钉固定在螺纹接头216上，插头213下设有插针215及橡胶圈214，将此螺纹接头216用环氧
树脂粘在第二铜管218上，将第二铜管218的外围涂满
环氧树脂装入玻璃钢管212中，再将天线帽
201用环氧树脂粘在玻璃钢管212上。
[0032] 参照图4，所述天线杆下节的组装，首先在第五铜管309、第六铜管313上分别焊上第五圆板308和第六圆板316，并在第五圆板308和第六圆板316上分别粘上第五印制板306与第六印制板315，再在第二功分器311的两头焊接第五同轴电缆310和第六同轴电缆
314，第五同轴电缆310的另一头芯线焊在第七铜管305上，屏蔽层焊在第五圆板308上，同时第六同轴电缆314的另一头芯线焊在第六铜管313上，屏蔽层焊在第六圆板316上，将第七同轴电缆307的两头分别与第二功分器311的中部和第三功分器303的一端焊接，然后将第三功分器303的另一端与带接头的电缆301焊接，将第八同轴电缆304的两端分别与第三功分器303的中部和插座319焊接，再将插座319插入接头118中用螺钉320固定。将玻璃钢管312也装入接头318中，用环氧树脂粘牢。再将螺杆302涂环氧树脂穿过带接头的电缆301粘在玻璃钢管312如图示
位置上，再将橡胶圈321和插针322装入接头318中。
[0033] 下面，根据相关理论对本发明高架天线进行分析。
[0034] 将若干对称振子天线排列成阵，可产生定向辐射波束。波束的定向性越好，天线的增益也越高，同时还能满足对天线带宽的要求。如果发射天线的增益增大10dB，那么在接收点收到相同强度
信号的情况下，发射机功率可减少到原来的十分之一。另外，如果接收机的增益也增加10dB，则发射机的功率将减小到原来的百分之一，而有关的接收机特性不变。由此可见，提高天线的增益具有明显的好处。
[0035] 由于是对称振子天线，所以其场强方向函数为
[0036]
[0037] 而对于半波振子，其归一化场强方向函数为
[0038]
[0039] 对应的半功率波瓣宽度2θ0.5E≈78°，方向系数约为2.15dB。
[0040] 根据天线阵列基本理论
[0041] DdB＝DedB+DadB (1-3)
[0042] 其中，D，De，Da分别为天线单元，对称振子与天线阵列的方向系数。
[0043] 根据
叠加定理，沿z轴共轴排列的n个理想点源构成的直线阵在远区p点的辐射场为
[0044]
[0045] 其中，IMi为第i个天线的
电流，ri为第i个天线单元到远区p点的距离。
[0046] 1、设计宽频带对称振子
[0047] 为了使天线能
覆盖225MHz～512MHz的工作频段，组阵前的每个阵子单元的电性能指标必须具有宽频带特性。
[0048] 根据天线带宽，采用圆柱对称振子结构，振子结构是由两根粗细和长度都相同的薄壁
黄铜管组成，50Ω同轴线穿过左边黄铜管在中间馈电，同轴线的内导体与右边铜管相连接，外导体与左边铜管相连接。
[0049] 2、利用微带技术和多节阻抗变换技术设计宽频带功分器。
[0050]
功率分配器(功分器)可以将一路信号分成多路等幅同相信号，拓宽功分器频带的常用方法是多节阶梯变换节，而用
微波复合材料板制作的功分器具有吸热特性和机械特性以及低损耗
角正切，重量轻，体积小，成本低，损耗小等特点。
[0051] 本发明通过采用宽频带匹配技术和微带技术，通过对称振子组阵原理和多节阶梯变换节制作功分器，有效提高了天线的增益，经过实测，在225MHz～512MHz范围内电压驻波比小于3.5，增益为6dB，符合全向军用天线的指标要求。
[0052] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
