四偶极子天线.doc

天馈线系统技术方案

1 基本指标
输入阻抗：50Ω；
极化形式：水平或垂直极化；
层 数：四层四面
频率范围：32-44CH） 驻波比：≤1.08
备用频率范围：600-800MHz 驻波比：≤1.1
增益：12.5dB（相对半波振子）；
系统最大功率：10-15KW（模拟功率）；
重量：13.8kg / 面；
下倾角：0.5-5°
风负荷：62kpf（V＝150km/h）；

2 多层天线阵列的增益和方向图
不同组合方式的多层多面发射天线阵列可以获得要求的组成圆形场或异形场的方向图；
圆形场在各个方向的增益相同；异形场在不同方向的增益不同；
多层天线阵列可以提高增益，但会引起副瓣和零值点增多，需要采取零点填充措施以及主波束下倾。

图1 单元板方向图

图2 单元板增益曲线

3 天馈线系统的测试方法
测试设备：标量网络分析仪，50欧姆负载，1000V兆欧表
第一步：外观检查（施工现场）
首先对系统所有部件进行外观检查，有破损、脱落、变形的部件要对其进行处理、更换。
第二步：天线调整（出厂之前和施工现场）
天线单元板测试场要求被测试天线频率±120KHz内干扰波场强应低于30dB。测试场地附近不宜有输电线及树木房屋建筑等反射物体，除可以利用作为抑制地面反射波的天线支座外。（单元板距地面高度1300mm的木制支架。测试需对所有单元板逐个进行测试，VSWR ＞1.10的将其防水罩拆开，松开振子顶部固定螺丝，调整振子间的距离，见图4，直至 VSWR ≤1.10。方可进行安装。（调整后顶部固定螺丝用87硅胶固定，防水罩重新密封）。
被测天线

网络分析仪

1300mm
RF 输出

地面
测试框图 图3
顶部螺丝
调整振子间的距离

图4

第三步：兆欧表检测（出厂之前和施工现场）
用兆欧表测试功分器含六螺调节器内外导体之间电阻值应不小于500MΏ。
用兆欧表测试分支电缆内外导体之间电阻值应不小于500MΏ
用兆欧表在主馈管端测试内外导体之间电阻值应不小于500 MΏ。

第四步:功分器驻波比测试（出厂之前）
RF 输出1
RF 输入

16
路
功
分
器
负载2

网络分析仪

负载3

RF 输出16
负载16

………

测试框图 图5

第五步 功分器插损测试（出厂之前）
按照框图联连,将2-16输出口用负载短路，分别测量射频输出口1的插损，依次测量2-16口的插损。
第六步 功分器隔离度测试
功分器属分配器隔离度可不测。
第七步 天线辐射测试（出厂之前）
公司产品产成后，进行天线辐射测试，发射机输出功率10W,天线UHF四偶天线组合方式定向，首先组装一面单元板，发射地点距接收地点为1公里，发射天线挂高20米，接收天线高度4米，测试其主方向0度、偏离主方向30度角、60度角水平方向场强。
垂直面天线组合阵列增益测试，采用1：8，功分器，调整主方向天线的层数，分别测试一二四五六层天线组合后场强的变化。以及层间距离对增益的影响。
4、变阻器与主馈线之间的阻抗匹配
变阻器与主馈线之间的阻抗匹配也应给予足够的重视，变阻器与主馈电缆线之间需匹配器，主馈线的电长度应选择在工作频带中心频率半波长的整数倍，SDY-50-40(1-5/8") SDY-50-37-3馈管相对传播速度均为95%,精确选择主馈线的电长度以避免主馈线的驻波影响系统驻波比。
5、四偶极板天线馈电系统
四偶极子发射天线阵列由于要求定向发射和宽带工作，采用等幅同相馈电方式。天线系统有两种馈电方式，一种是等幅同相馈电，即一层天线四个方向的振子馈电相位相同，另一种是90°相位差馈电，即一层天线四个面振子的馈电相位差分别是90°一般等幅同相位馈电由于反射波的相位相同互相叠加，使驻波比变坏，即使加上其它的补偿手段，匹配带宽也不易展宽。而90°相位差馈电，使系统的反射波相位相反，互相抵消，因而其驻波比匹配带宽是比较宽的，但其方向性图带宽即是很窄的，因为90°相位差仅对单频而言的，当频率左右变化时，四个方向的相位不再是90°相位差关系，积累到第三个方向，相位差得更多，同时安装偏置尺寸，也是对于某一单频的，随着频率的变化，偏置尺寸相对也变，因此水平方向性图变坏。如果在实用中取两频道的中间频率制造分馈电缆来产生相位差及安装天线的偏置尺寸，则两频道的方向图都不好，如果取单一频道来制造分馈电缆及安装偏置尺寸，则一个频道方向性图好，另一个频道则不好，所以采用等幅同相馈电方式。

天线系统馈电图
L5
L1
L13
L9
L6
L2
L14
L10
L8
L4
L16
L12
L7
L3
L15
L11

图6
6、安装位置要求
天线安装置于铁塔顶部，要求铁塔为正四边铁塔．边宽1000mm.
铁塔立边主材料直径80×80mm 角钢．
垂直面长度以6层天线计算，要求长度为7000mm ．
7、天馈线系统的安装
第一步、地面组合
所有部件在地面检测后进行单元板与卡具的地面组合，将“`”型卡具图7置于反射板上，第一层用高度120mm的“`”型卡具图8，其余用高度80mm的“`”型卡具，（机械下倾）注意标识的反正，单元板底部钻Φ8孔，以防存水。
上部 下部

图7 图8

功分器与六螺调节器组合，法兰对接处用87硅胶密封。
第二步吊装：
首先安装单元板，要注意标识的反正，吊装时部件应捆绑牢固，尾部要有牵引绳牵引，以防脱落、碰撞，单元板安装东西方向要比南北方向高50mm。（不能在同一水平面上安装固定卡具）。层间距离150mm，单元板排列顺序红白相间。
层间距
150mm

600-860MHz天线尺寸：800*380mm
470-600MHz天线尺寸：980*450mm
8、天馈线系统的安装效果图
天馈线系统的安装效果图
功分器安装位置

9、功分器安装方法
功分器的安装位置在天线阵列的中部，塔体内部。利用卡具固定。分支电缆的安装，按照分支电缆上标注的单元板进行连接，功分器一方为等幅同相输出可任意连接，分支电缆一面为弯头，一面为直头，弯头连接单元板，直头连接功分器，先将热缩管套在分支电缆上，连接好后涂87硅胶，然后将热缩管套至电缆头上，用电热喷枪使其热缩，热缩管长度取120mm长为宜。最后用自粘胶布包裹。分支电缆用防腐电话线捆扎应整齐规范，以便于日后维修。
主馈管吊装到位后与六螺调节器连接，连接部位不超过1米处应有一个固定卡，其余每2米一个固定卡，法兰对接处涂87硅胶最后用自粘胶布包裹。有充气机应对主馈管进行充气。

10、系统调试
整个系统安装完毕后，进行系统调试，主馈管通过转接器IF70/L16K连接扫频仪，塔上与地面保持通讯联系，塔上调试人员旋开六螺调节器保护盖反复进行调试，直至驻波比调至最佳。
价格：1.6万元/层（含运费、包装、安装、卡具等）

辽宁普天数码产业有限公司
王 洋
13842295994