专利名称：全向通讯柱装单极天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是全方位型的通讯天线，特别是适于柱装的并工作在宽带通讯频率范围上(如30～88MHz)的天线。
已经有数不清的各种全向通讯或类似的天线成功地使用在包含这种天线的技术中，例如美国专利No s3324476，3534378，4218687和4598296中所述的各种天线。这些天线已经用做为具有各种匹配网络和地网及类似装置的单极和双极天线，基本上天线与所使用的柱装或支撑结构无关。然而已经发现，一种非常有效的柱体及天线的牵索支撑可以形成一种同时起到径向天线地平面作用的天线，这就得到了低成本和高效率，并改善了这种支撑系统的特性。
所以本发明的目的是提供一种新的得到改善的单极型柱装全向通讯天线，在这种结构中，支撑牵索同时也有效地用做为高架地平面器件，以达到上述的及其它的优点。
然后还将说明其它的进一步的目的，并将在附在后面的权利要求中更详细地加以叙述。
总括起来，从其中一个观点来讲，本发明涉及的是一个由下列各部分组成的全方位通讯柱装天线一个嵌入绝缘筒里的单极天线;一个可以锁紧在柱上的导电座筒，绝缘筒插入并锁紧在这个座筒里;几个对称配置并与座筒外表面成锐角、径向悬挂的几根导电金属线，在座筒和柱周围形成锥形分布的牵索线，牵索的自由端连到牵索绳上，以便将天线和柱拉桩固定;在牵索的内端和座筒之间建立电连接的装置;和同轴电缆装置，其内导体在绝缘筒的基座旁连到单极天线上，而其外导体连到座筒上，牵索的长度调整到约为通讯频率的 1/4 波长，以便使牵索同时也做为天线的一个高架径向地平面或地网。下面将更详细说明并给出最好的模式结构。
现在结合附图对本发明加以说明，
图1示出了所推荐的天线和支撑系统的侧视图;
图2是一种组合成的牵索地平面结构的俯视图;
图3是类似于图2的改进型;
图4是类似于图1的另一个改进型。
见图1，天线A是单极型的，它嵌在玻璃纤维或其它绝缘材料制成的筒形外套H内，其下部插在一个导电的(例如铝)座筒即铸件B内。在S处，用胶将外套H的下部固定在铸件B的内壁上。
如前所述，导电金属牵索G对称地配置在座筒外表面周围，并沿径向悬挂，与座筒B外表面成一锐角，形成了包围座筒B和支柱M的锥形分布排列，牵索G也可以通过插销夹子L锁定到支柱M上。如图所示，牵索有内端环1，用来装接到导电耳3的孔上，导电耳3对称配置在导电座筒B的四周，如图2所示，各在90°的位置上。然而，按照本发明，金属径向牵索G不仅做为天线-座-柱结构的牵索支撑，而且还做为电的地平面即地网器件，这可以通过导电连接器5在金属牵索G和导电座B的导电耳3之间形成良好的电连接来实现，如图1具体所示。
与结构上用作牵索不同，器件G为了达到它们所起的电性能上的作用，其长度约为通讯频率即所用通讯频率的 1/4 波长，即天线A的垂直长度。如图1所具体示出的，同轴馈线的内导体与天线A底部在I处相连，外导体与地座筒B相连。
在图1所示的系统中，天线A可以是一个平面的单极板，它也可以在玻璃纤维外套筒H内弯成筒式的C形(如需要，可装玻璃纤维内管)。
另一方面，如果需要一直线型单极天线，如图4中A′所示，则同轴线I的内导体还应通过装在座筒B中的匹配网路N与天线A′的底端相连，同时，外筒通过电容与天线和馈线耦合，并连到同轴线的外导体O上。
按照这种方式，金属牵索G不仅仅做为这种结构的牵索支撑，同时也是天线的高架径向地平面，或称高架地表面或地网，此时，假设牵索器件的其余部分是将这种结构拉桩固定在地面或其它表面上的非金属的牵索绳，如图中R所示。因此金属牵索器件G的自由端还要装有一个环1′，它与伸到地面的绳索R用环结紧，这就使牵索G只从长度这个意义上做为整个牵索结构的一段，同时，如前所述，它们有适当的电长度，所以也做为天线的等效地平面或地表面。
已经发现，对称配置的牵索段G如果改变其相对于垂直柱的锐角的大小，就能按要求将全向天线的垂直剖面辐射图上下倾斜。例如，按图1所示的具体装置所构成的天线，工作频率为30MHz，牵索G与垂直柱成30°的锐角时，就得到一个对称的环形辐射图形，其水平线是它在垂直平面中的对称轴。在在52MHz时，原定的牵索G的长度会使垂直剖面辐射图向下倾斜10°;88MHz时，向上倾斜10°。另一方面，牵索G成45°锐角时，在30MHz时，得到的垂直剖面辐射图对称于水平面。而在41MHz时，向上倾斜15°，与88MHz时所得到的相同。
虽然在图2中用4个轮幅式的形式具体描绘了大多数情况下的组合牵索-地平面器件G，但进一步的变化也是可能的和有用的。这包括图3中的4边星形，尽管它是由导线组成，但从所涉及的波长来看，已经发现在展宽频带和影响系统的辐射方向图和阻抗匹配方向，它们起的是固体板的作用。
对于那些精于这门技术的人们来说，可以进行进一步的改进，并且这些改进被认为是属于后面权利要求中所定义的本发明的原理和范围之内的。
权利要求
1.一个由下列各部分组成的全方位通讯柱装天线一个嵌入绝缘筒里的单极天线；一个可以锁紧在柱上的导电座筒，绝缘筒就插入并锁紧在这个座筒里；几根对称配置并与座筒外表面成锐角、径向悬挂的导电金属线，这些金属线在座筒和柱周围形成锥形分布的牵索线，这些牵索的自由端连到牵索绳上，以便将天线和柱拉桩固定；在牵索的内端和座筒之间建立电连接的装置；和同轴电缆装置，其内导体在绝缘筒的基座处连到单极天线上，而其外导体连到座筒上，牵索的长度调整到约为通讯频率的 1/4 波长，以便使牵索同时也做为天线的一个高架径向地平面或地网。
2.一个按照权利要求1中所要求的天线，其中，所述这些牵索导线为4根导线，在90°点上连到座筒的周围。
3.一个按照权利要求1中所要求的天线，其中，所述这些牵索导线组成一个4边星形。
4.一个按照权利要求1中所要求的天线，其中，所述单极天线基本上是一个 1/4 波长的筒形板，它位于绝缘筒内，上述内导体连到天线的底边上。
5.一个按照权利要求1中所要求的天线，其中绝缘筒内的天线在座筒里通过匹配网路连到同轴线的内导体上。
6.一个按照权利要求1中所要求的天线，其中，装有改变牵索角度的装置，以便对于各种频率改变垂直辐射方向图的倾斜度。
全文摘要
一个全方位通讯柱装天线，其中，单极天线嵌在一个绝缘筒内，而该绝缘筒装在导电的座筒里，这种天线具有一组适当长度的金属的导电牵索线，然后再用牵索绳将其延伸，以便固定这种柱体结构，这些牵索与座筒的外表面成一定的锐角配置在座筒四周并径向悬挂，以便不只起到了牵索作用，同时也用做为天线的高架径向地平面。
文档编号H01Q1/48GK1056381SQ9010244
公开日1991年11月20日 申请日期1990年4月28日 优先权日1990年4月28日
发明者伊凡·费格, 查尔斯·克里瑟 申请人:楚联合公司