专利名称：一种双锥结构式无线电发射天线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线电发射天线技术领域，涉及一种小型的中波段无线电发射天线装置，特别是一种双锥结构式无线电发射天线。
背景技术：
目前，中波广播发射台普遍使用的是传统的铁塔加埋地地网的天线系统，这种传统天线系统有两个缺点一是占地面积过大，发射台只能放到人口聚居的服务区外边；二是庞大的地网上面覆盖着50到70公分土层，不仅导致射频能量损耗，而且天线参数受降水和植被变化的影响大、稳定性差。另外，地网的维护、更换也十分麻烦。国内外的学者和专家已开展研发、应用小型中波发射天线的历史已有近十余年的历程，而且进一步改进并推广卓有成效的中波小型无线发射天线，已经成为业界不可避免的发展趋势。传统的λ/2或 λ/4中波铁塔天线，其尺寸可以跟波长相比拟，影响其辐射效率的主要因素是尺寸(效率跟尺寸密切相关)。当减小尺寸到远小于波长(小两个数量级以上，即< λ/100)时，可近似地看作是一个点，其辐射效率极低(效率跟尺寸不相关)。而尺寸处在这两者之间(即 λ/10-λ/20)时，影响辐射效率的因素除了天线尺寸以外，还与由形状、结构所决定的边界条件有关(效率跟尺寸临界相关)。显然，这是实现天线小型化所关心的尺寸范围。本申请人的ZL200620009998. 2号专利公开了一种《小型中波发射天线》，已经实际应用并初步推广，在这个推广应用和不断改进的过程中，进一步强化这种小型天线的双锥结构特点，完善其辐射器的设计和工艺，提高机械和电气性能，并验证在长波和短波段应用的可行性，成为目前业界探讨的热点。
发明内容本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种小型双锥结构的无线电发射天线，该天线占地面积小、不需敷设地网，上锥体呈无板无网的高抗风柔性骨架结构，下锥体增加裙部金属反射网，以进一步提高低频段的辐射效率，用于目前急待改进的小型中波无线电发射技术领域。通常，无线电发射天线的作用是把经传输线送来的发射机的能量高效率地辐射到空间中去，要达到这个目的，应实现两个匹配一个是传输线跟辐射器之间的匹配；另一个是辐射器跟空间的匹配，这是天线设计要解决的核心问题。本实用新型设计的双锥辐射器的形状和结构的密度渐变性所决定的过渡型边界条件保证了在取消地网和大幅度减小尺寸的前提下，能取得最好的空间匹配效果。为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括支撑座、上锥形辐射体、下部介质腔、立柱、法兰盘、金属辐射杆、多层横撑、绝缘拉绳、钢丝绳、绝缘子、调配间、下锥形辐射体、金属辐射杆、金属杆、金属网；由四根竖向钢管构成的方框式结构的支撑座的内空间置有调配间，支撑座的四周制有金属网，支撑座的上部端制有下锥形辐射体，由金属辐射杆构成的框架结构的下锥形辐射体的外周上制有金属网，下锥形辐射体的顶部制有下部介质腔，下部介质腔的顶端竖向制有硬质材料绗架式结构或中心空腔式的立柱，立柱顶部固定制有上锥形辐射体，上锥形辐射体的底端与立柱的交接处制有展开式斜拉结构的3-4根绝缘拉绳，绝缘拉绳由多段钢丝绳交结绝缘子连接形成绝缘结构的固定拉紧机构；在立柱的中间部位制有与绝缘拉绳相同结构的固定拉紧机构，形成对整个天线装置的固定拉紧体系；立柱顶部与上锥形辐射体的交接处制有法兰盘，上锥形辐射体的展开式金属辐射杆上均勻间距横向制有多层横撑；金属辐射杆的展开角度为90°。本实用新型的立柱和地面或下锥形辐射体之间对称固定着抗风绝缘拉绳，绝缘拉绳由多段钢丝绳以及连接在多段钢丝绳之间的绝缘子或由绝缘材料构成，绝缘拉绳的目的是抗风、增加本实用新型的稳定性；上下锥形辐射体构成的圆锥或棱锥的锥角基本为90° ； 金属绗架式结构的立柱为中空杆状或柱状结构，中空的杆状立柱重量轻，立柱在尺寸较大时刚性更高、稳定性更好、抗风性能更强，适合在长波段采用。本实用新型结构简单，尺寸小、重量轻、造价低、安装简单，占地面积小、不需敷设地网，可架设在服务区内甚至建筑物上；本实用新型维护、更换方便，是对小型中波发射天线的进一步改进、补充、完善和应用的扩展，可广泛应用于中波、长波和短波无线信号的发射，尤其适合于50KW以下的中小功率发射台。本实用新型双锥辐射器的结构高度兼顾了天线性能、覆盖效果和建设成本，有优异的效果，其工作状态是一种真谐振或全谐振状态，它可使Q增益直接传递到辐射器上，从而保证了在尺寸减小的情况下，也使辐射效率达到不低于传统天线的水平。
图1为本实用新型的结构原理示意图。图2为本实用新型实施例1的结构原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。本实施例的主体结构包括支撑座1、上锥形辐射体2、下部介质腔3、立柱4、法兰盘 5、金属辐射杆6、多层横撑7、绝缘拉绳8、钢丝绳9、绝缘子10、调配间11、下锥形辐射体12、 金属辐射杆13、金属杆14、金属网15和16 ；由四根竖向钢管构成的方框式结构的支撑座1 的内空间置有调配间11，支撑座1的四周制有金属网16，支撑座1的上部端制有下锥形辐射体12，由金属辐射杆13构成的框架结构的下锥形辐射体12的外周上制有金属网15，下锥形辐射体12的顶部制有下部介质腔3，下部介质腔3的顶端竖向制有硬质材料绗架式结构且中心空腔式的立柱4，立柱4顶部固定制有上锥形辐射体2，上锥形辐射体2的底端与立柱4的交接处制有展开式斜拉结构的2-4根绝缘拉绳8，绝缘拉绳8由多段钢丝绳9交结绝缘子10连接形成绝缘结构的固定拉紧机构；在立柱4的中间部位制有与绝缘拉绳8相同结构的固定拉紧机构，形成对整个天线装置的固定拉紧体系；立柱4顶部与上锥形辐射体2 的交接处制有法兰盘5，上锥形辐射体2的展开式金属辐射杆6上均勻间距横向制有多层横撑7 ；金属辐射杆6的展开角度为90°。本实施例的下锥形辐射体12包括成锥形向下辐射状的多根均布的金属辐射杆 13、固定在金属辐射杆13之间的金属网15，金属辐射杆13与金属网15 —起构成圆锥或棱锥形的下锥辐射体12，下锥形辐射体12构成的圆锥或棱锥的锥角为90° ；下锥形辐射体12下方外围到地面的裙部安装着由金属杆14和金属网16的辅助辐射面；下锥形辐射体12下方内部空间中设有调配间11，有调配网络通过馈管与发射机相连，发射机钢结构的机体均连接于防护接地线；这种边界条件的结构设计保证了绝大部分的射频电流经由下锥形辐射体12形成回流通路，避免了通常的接地损耗，地线主要是为安全目的设置的防护性接地结构。实施例1 本实施例涉及的小型双锥发射天线如附图2所示，包括安装在下锥底部的调配间 11、安装在调配间11上方的辐射器、安装在辐射器上的下部介质腔3中的主振线圈以及与主振线圈连接的安装在调配间11内的阻抗变换器；辐射器包括金属制上锥形辐射体2、安装在上锥形辐射体2下面的金属质立柱4、安装在立柱4下面的下部介质腔3 ；上锥形辐射体2包括固定在法兰盘5上面成倒锥形向上辐射状的多根均布的金属辐射杆6及其中部的多层横撑7组成的圆锥或棱锥形金属骨架，金属辐射杆6的端部一圈用金属绳连接成环形； 立柱4和钢结构下锥形辐射体12之间对称固定着抗风绝缘拉绳8，绝缘拉绳8由多段钢丝绳9以及连接在多段钢丝绳9之间的绝缘子10构成；上锥形辐射体2构成的圆锥或棱锥的锥角为90° ；立柱4为中空的杆状；下部介质腔3的下面安装着下锥形辐射体12，下锥形辐射体12包括成锥形向下辐射状的多根均布的金属辐射杆13、固定在该金属辐射杆13之间的金属网15，金属辐射杆13与金属网15 —起构成圆锥或棱锥形的下锥辐射体12 ；下锥形辐射体12构成的圆锥或棱锥的锥角为90°。本实施例由于取消了地网，把天线的占地面积从几十亩减小到几十平方米，对于无人值守的小功率灵活布点覆盖和未来的DRM应用来说，特别适合架设到高地或屋顶，做到均衡、合理的覆盖，减少能源消耗、降低电磁污染，可广泛应用于中波无线电信号的发射， 尤其适合于50KW以下的中小功率发射台，也可应用于长波导航、授时台和专用的短波数据传输台等无线电发射场合。
权利要求1.一种双锥结构式无线电发射天线，其特征在于主体结构包括支撑座、上锥形辐射体、 下部介质腔、立柱、法兰盘、金属辐射杆、多层横撑、绝缘拉绳、钢丝绳、绝缘子、调配间、下锥形辐射体、金属辐射杆、金属杆、金属网；由四根竖向钢管构成的方框式结构的支撑座的内空间置有调配间，支撑座的四周制有金属网，支撑座的上部端制有下锥形辐射体，由金属辐射杆构成的框架结构的下锥形辐射体的外周上制有金属网，下锥形辐射体的顶部制有下部介质腔，下部介质腔的顶端竖向制有硬质材料绗架式结构或中心空腔式的立柱，立柱顶部固定制有上锥形辐射体，上锥形辐射体的底端与立柱的交接处制有展开式斜拉结构的3-4 根绝缘拉绳，绝缘拉绳由多段钢丝绳交结绝缘子连接形成绝缘结构的固定拉紧机构；在立柱的中间部位制有与绝缘拉绳相同结构的固定拉紧机构，形成对整个天线装置的固定拉紧体系；立柱顶部与上锥形辐射体的交接处制有法兰盘，上锥形辐射体的展开式金属辐射杆上均勻间距横向制有多层横撑；金属辐射杆的展开角度为90°。
2.根据权利要求1所述的双锥结构式无线电发射天线，其特征在于下锥形辐射体包括成锥形向下辐射状的多根均布的金属辐射杆、固定在金属辐射杆之间的金属网，金属辐射杆与金属网一起构成圆锥或棱锥形的下锥辐射体，下锥形辐射体构成的圆锥或棱锥的锥角为90° ；下锥形辐射体下方外围到地面的裙部安装着由金属杆和金属网的辅助辐射面；下锥形辐射体下方内部空间中的调配网络通过馈管与发射机相连，发射机钢结构的机体连接于防护接地线。
专利摘要本实用新型属于无线电发射天线技术领域，涉及一种小型的中波段无线电发射天线装置，特别是一种双锥结构式无线电发射天线，由四根竖向钢管构成的方框式结构的支撑座的内空间置有调配间，支撑座的四周制有金属网，支撑座的上部端制有下锥形辐射体，由金属辐射杆构成的框架结构的下锥形辐射体的外周上制有金属网，下锥形辐射体的顶部制有下部介质腔，下部介质腔的顶端竖向制有硬质材料绗架式结构或中心空腔式的立柱，立柱顶部固定制有上锥形辐射体，上锥形辐射体的金属辐射杆上均间距横向制有多层横撑；其结构简单，尺寸小、重量轻、造价低、安装简单，占地面积小、不需敷设地网，可架设在服务区内甚至建筑物上。
文档编号H01Q1/12GK202205881SQ201120372279
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者尹民钢, 李为丰, 李涛, 王永库 申请人:李为丰