專利名稱：U/v全頻道室內(nèi)電視接收天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種室內(nèi)的全頻道電視接收天線。
國內(nèi)外通常的電視接收天線均采用電偶極子型的拉桿天線和磁偶極子型的環(huán)狀天線，其天線增蓋最佳狀態(tài)為零dB，在非諧振頻率狀態(tài)下增益為負(fù)值。由于天線接收靈敏度低，使電視接收效果差，存在雪花、重影現(xiàn)象。
本實用新型的目的是設(shè)計一種能夠抑制重影，靈敏度高的室內(nèi)全頻道電視接收天線，以便使電視獲得良好的接收效果。
為此，本實用新型在U／V頻段采用具有移相補償作用的饋電系統(tǒng)。它由二個VHF對稱振子拉桿天線、UHF拋物面反射器、二個UHF對稱饋電振子、雙層波段開關(guān)、以及作為短截線的小于到等于1／4波長的傳輸線l或x組成。上述的UHF拋物面反射器與二個UHF對稱饋電振子組成UHF拋物面天線，上述的一對UHF饋電振子，是二個形狀、大小完全相同的角形對稱饋電振子，其夾角為30°～60°，其中一對直邊借助一固定凸塊使其保持平行，此平行直邊的二端插入上述的UHF拋物面反射器內(nèi)側(cè)面中部的二個豎直插空中，而另一對非平行直邊則對稱地位于UHF拋物面反射器上方的兩側(cè)，上述的凸塊又與位于UHF對稱饋電振子頂角上方的圓形帽連接，此圓形帽位于UHF拋物面反射器的焦點F處。上述的雙層波段開關(guān)由一個旋鈕、六對觸刀、一對觸片組成，每對觸刀和這對觸片均是上下雙層的，六對觸刀位于這對觸片的周圍。為了使本實用新型能夠選擇電視發(fā)射信號的最佳傳播方向，還設(shè)計了U／V天線方位調(diào)整齒輪組，將其安裝在天線底座中，它由主動輪A、第一中間齒輪B和第二中間齒輪C、被動齒輪D、扇形被動齒輪E、以及一個方位調(diào)整旋鈕組成。上述的第一中間齒輪B同時帶動第二中間齒輪C與扇形被動齒輪E。齒輪E和齒輪D中部各有一個垂直其齒輪面的上端帶矩形凹口的圈體，它們分別與大套閥和小套閥上的連接圈體的帶矩形凸臺的下端插結(jié)一起，這樣，大套閥隨齒輪E一起轉(zhuǎn)動，小套閥則隨齒輪D一起轉(zhuǎn)動。由于齒輪E直接由齒輪B帶動，而齒輪B是通過齒輪C帶動齒輪D，且由于上述的小套閥同軸裝入大套閥之內(nèi)，因而大、小套閥的轉(zhuǎn)動方向相向。此外，大套閥上端周圍是一環(huán)形平臺，環(huán)形平臺兩側(cè)各有一個固定柱，二個形狀、大小相同的成鈍角的角形天線套管二端分別與上述的相應(yīng)固定柱相連，且均可繞相接處的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動。二個VHF對稱振子天線分別插入上述的相應(yīng)的天線套管的另一端中。上述的UHF拋物面反射器與天線底座是借助一個柱形支架連在一起，此柱形支架下端與位于底座面蓋上的小套閥上端相連，而柱形支架的上端又與UHF拋物面反射器外側(cè)面中部連接，此拋物面反射器亦可繞其連接處的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動。
當(dāng)信號傳輸電纜到VHF對稱振子天線的傳輸線路中插入與UHF拋物面天線連接的小于到等于1／4波長傳輸電纜時，作為短截線的這段傳輸電纜就是圖8所示的傳輸線l；如果從信號傳輸電纜到UHF拋物面天線的傳輸線路中插入與VHF對稱振子天線連接的小于到等于1／4波長的傳輸電纜，那么作為短截線的這段傳輸電纜就是圖8所示的傳輸線x。
本實用新型天線饋電原理如下所述。
在圖8所示的該天線信號傳輸?shù)刃щ娐分校O(shè)VHF對稱振子天線的輻射電阻為R1，UHF旋轉(zhuǎn)拋物面天線的輻射電阻為R2，而Z0為傳輸線波阻抗。為了達(dá)到VHF信號傳輸匹配，必須使R1＝Z0。實際上R1不一定相等于Z0，R1又很難是純電阻，在小于1／4波長的拉桿天線，還含有電抗。短截線l的接入可以把連接處的電抗分量抵消掉。在接入短截線處有導(dǎo)納Y＝G＋iB，其中G為電導(dǎo)，B為電納我們要求B＝0，電導(dǎo)分量應(yīng)等于傳輸線的波阻抗，即G＝ 1/(Z0) ，傳輸線從接入點向右看的導(dǎo)納Y為終端導(dǎo)納Y1和短截線導(dǎo)納Y2之和Y=Y1+Y2=1R·1+jR1Z0tgkx1+jZ0R1tgkx+1jz0tgkl(1)]]>其中Y1=1R1·1+jR1Z0tgkx1+jZ0R1tgkx,Y2=1jz0tgkl]]>令(1)式虛部等于零，而實部等于 1/(Z0) ，則就得到二個包含所求的x和l的方程式G=1R1·1+tg2kx1+(Z0R1)2tg2kx=1Z0(2)]]>
B=1Z0tgkl+1R1·(R1Z0-Z0R1)tgkx1+(Z0R1)2tg2kx=0(3)]]>從(2)式方程得到tgkx=±R1Z0(4)]]>這確定了短截線長度x值，將tgkx值代入(3)式得到tgkl=±R1Z0R1Z0-1(5)]]>這也確定了短截線長度l值。
在天線設(shè)計中應(yīng)用了一個專用的波段開關(guān)，可以根據(jù)頻道改變l和x值，使(2)式和(3)式成立，也就是說使VHF天線工作在最佳的匹配條件下，如果所接收的電視信號中本身就有在相位上落后主電視信號的重影信號，應(yīng)用波段開關(guān)的選檔改變短截線長度l，使由UHF天線饋入的電視信號其重影信號分量與VHF天線中的重影信號分量在相位上相反而抵消。雙層波段開關(guān)和短截線又起了移相器的作用。VHF天線設(shè)計為對稱振子型的拉桿天線，由于匹配良好，有電抗調(diào)配，亦可消除重影現(xiàn)象。
此外，通過U／V天線方位調(diào)整齒輪組可使UHF拋物面天線與VHF對稱振子天線沿橫向朝相反方向轉(zhuǎn)動，而它們又可分別繞各自的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動，這樣就可使整個U／V天線選擇最佳電視信號傳播方向。
本實用新型結(jié)構(gòu)新穎、靈敏度高、使用方便。由于采用具有移相補償作用的饋電系統(tǒng)，可消除電視機圖象的重影信號，方位調(diào)整齒輪組能方便地選擇電視信號最佳傳播方向，UHF頻段設(shè)計的旋轉(zhuǎn)拋物面天線，其天線增益為10～16dB，VHF頻段采用帶有電抗調(diào)配器的對稱振子天線，使VHF各頻道始終處于諧振狀態(tài)。


圖1為本實用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、UHF拋物面反射器；2、UHF角形對稱饋電振子，共二個；3、VHF對稱振子天線，共二個；4、天線底座；5、大套閥上端周圍環(huán)形平臺；6、U／V天線方位調(diào)整旋鈕；7、雙層波段開關(guān)旋鈕；8、小套閥；9、固定柱，共二個；10、角形天線套管，共二個；11、圓形帽；12、sykv－75－5饋電電纜；13、柱形支架。
UHF拋物面反射器(1)為金屬膜反射器。
圖2為圖1所示的B向示圖。
其中A、主動齒輪；B、第一中間齒輪；C、第二中間齒輪；D、被動齒輪；E、扇形被動齒輪；14、饋電電纜觸頭；15、雙層波段開關(guān)上的觸片；16、觸刀，共六對。
U／V方位調(diào)整齒輪組設(shè)計數(shù)據(jù)如下ABCDE法向模數(shù)(mn) 1 1 1 1 1齒數(shù)(Z)56602857112法向壓力角(αn) 20° 20° 20° 20° 20°
螺旋角(β)0°0°0°0°0°齒頂角(ha) 1° 1° 1° 1° 1°齒全高(h)2.252.252.252.252.25(mm)圖3為圖2所示的C－C剖視圖。
其中5、大套閥；圖4為雙層波段開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。
其中19、連接到UHF拋物面天線的傳輸電纜；20、連接到VHF對稱振子天線的傳輸電纜。
圖5為小套閥與被動齒輪D連接的示意圖。
其中8、小套閥周圍的環(huán)形平臺；21、小套閥下端的矩形凸臺；22、齒輪D中部帶矩形凹口上端的連接圈體；23、插孔，共二個。
由此圖看出，小套閥下端矩形凸臺插接入齒輪D連接圈體上端的矩形凹口中。箭頭所示方向是表示小套閥隨齒輪D一起沿橫向轉(zhuǎn)動。
圖6為UHF拋物面反射器與柱形支架連接示意圖。
其中13、柱形支架下端的二個平行插柱；24、固定凸塊；25、連接器；26、水平銷軸。
UHF拋物面反射器外側(cè)面中部的連接器端部呈扁狀體轉(zhuǎn)柄插入柱形支架上端的豎直通槽中，且可繞連接處的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動，如圖6中豎向箭頭所示。而柱形支架下端的二個平行插柱分別插入小套閥上端的二個平行插孔(23)中，且隨小套閥沿橫向轉(zhuǎn)動，如圖6中的橫向箭頭所示。
圖7為圓形帽與凸塊連接示意圖。
其中24、為凸塊上二個孔口之間的豎直插柄；27、定位柱，共4個；28、槽孔。
4個定位柱每對2個一組對稱地位于圓形帽內(nèi)側(cè)兩邊，凸塊上的豎直插柄插入圓形帽內(nèi)側(cè)面的槽孔中后，每對定位柱分別將UHF對稱饋電振子中的每個振子固定住。
圖8為本實用新型等效電路圖。
其中k、為雙層波段開關(guān)，其上有六對等效電容，即C1與C1′、C2與C2′、C3與C3′、C4與C4′、C5與C5′、C6與C6′，為簡單起見，本圖只標(biāo)出兩對等效電容C1與C1′、C2與C2′；l與x均代表作為短截線的長度小于到等于1／4波長的傳輸線；Z0為Sykv－75－5的波阻抗；VHF與UHF分別代表V段天線與U段天線。
天線信號由饋電電纜Sykv－75－5傳輸?shù)诫p層波段開關(guān)k上，通過k接有傳輸線x，它把信號饋送到VHF天線，在波段開關(guān)k上還接有作為短截線的傳輸線l，傳輸線l終端接有UHF拋物面天線。通過波段開關(guān)k，可選擇六對分布電容，以改變短截線的電氣等效長度l，使饋電電纜Sykv－75－5和VHF天線達(dá)到最佳匹配，并使VHF天線中的重影信號和UHF天線上的重影信號相位上相差180°而抵消。
同樣原理，在傳輸UHF信號時，傳輸線等效電氣長度x和VHF天線又組成了UHF的短截線移位補償系統(tǒng)，使UHF天線達(dá)到最佳匹配。
C1與C1′、C2與C2′、C3與C3′、C4與C4′、C5與C5′、C6與C6′的等效電容分別為10PF與10PF、20PF與20PF、40PF與40PF；50PF與50PF、80PF與80PF、100PF與100PF。
圖9為UHF旋轉(zhuǎn)拋物面示意圖。
其中F、焦點；f、焦距；R0、口徑半徑。
在極坐標(biāo)中，其表面方程式ρ＝ (2f)/(1＋COSψ) ＝fSeC2(ψ)/2式中ρ－焦點F到拋物面上任一點距離；ψ－極角；ψ0－拋物面口徑張角。
旋轉(zhuǎn)拋物面口徑2R0＝280mm。
旋轉(zhuǎn)拋物面口徑面積Sn＝πR20＝61575mm2。
當(dāng)56頻道時，波長λ＝348mm。天線增益按下式計算
G0＝4π (Sn)/(λ2) r，式中r為旋轉(zhuǎn)拋物面的表面利用系數(shù)，通常取r＝0.83，則有G0＝4π (Sn)/(λ2) r＝4π 61575/((348)2) 0.83＝6.35即G0為16dB。
當(dāng)13頻道時，波長λ＝633mm，則有G0＝4π (Sn)/(λ2) r＝4π 61575/((633)2) ×0.83＝1.937即G0為6dB。
由上述可見，UHF旋轉(zhuǎn)拋物面天線的增益在UHF頻段為6～16dB，使UHF電視接受靈敏度高并且為單方向接收。
權(quán)利要求1.一種U/V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，是由具有移相補償作用的天線饋電系統(tǒng)、底座(4)、U/V天線方位調(diào)整齒輪組組成，所述的具有移相補償作用的天線饋電系統(tǒng)，包括二個VHF對稱振子天線(3)、UHF拋物面反射器(1)、二個夾角均為30°～60°的UHF角形對稱饋電振子(2)、雙層波段開關(guān)K、以及作為短截線的長度小于到等于1/4波長的傳輸線l或x，其中二個UHF對稱饋電振子(2)一對直邊借助一固定凸塊(24)使其保持平行，此平行的一對直邊的兩端插入UHF拋物面反射器(1)內(nèi)側(cè)中部的二個平行豎直插孔中，而另一對非平行直邊對稱地位于拋物面反射器(1)上方兩側(cè)，所述的凸塊(24)又與位于UHF對稱饋電振子(2)頂端的圓形帽(11)連接，此圓形帽(11)位于UHF拋物面反射器(1)的焦點F處，所述的雙層波段開關(guān)K是由六對上下雙層觸刀(16)、一對上下雙層觸片(15)、及旋鈕(7)組成，所述的U/V天線方位調(diào)整齒輪組位于天線底座(4)中，它包括主動輪A、第一中間齒輪B、第二中間齒輪C、被動齒輪D、扇形被動齒輪E及旋鈕(6)、其中的第一中間齒輪B同時帶動第二中間齒輪C與扇形被動齒輪E，其中的齒輪D與齒輪E的中部垂直于其齒輪面各有一個上端帶凹口的圈體，此圈體上端分別與小套閥(18)和大套閥(17)的帶凸臺的下端相連接，所述的大套閥(17)上端周圍有一環(huán)形平臺(171)它位于底座(4)的面蓋上，環(huán)形平臺(171)兩側(cè)對稱位置各有一固定柱(9)，二個成鈍角的套管(10)二端分別與相應(yīng)的固定柱(9)相連，且可繞其相連處的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動，二個VHF對稱振子天線(3)分別插入相應(yīng)套管(10)的另一端內(nèi)，UHF拋物面反射器(1)與底座(4)之間有一柱形支架(13)，其下端與位于底座(4)面蓋上的小套閥(18)上端連接，其上端與UHF拋物面反射器(1)外側(cè)面中部相連，UHF拋物面反射器(1)可繞其連接處的水平銷軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U／V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，所述的凸塊(24)有二個平行的長通孔，所述UHF對稱饋電振子(2)的一對直邊分別插入凸塊(24)的二個通孔后，保持平行狀態(tài)，而位于凸塊(24)的二個通孔孔口中部有一豎直插柄(241)它插入所述圓形帽(11)內(nèi)側(cè)面中部的槽孔(28)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U／V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，所述的環(huán)形平臺(171)上的固定柱(9)中部均開有一個豎直狀通槽，所述的二個套管(10)其中二個端部是扁狀體的轉(zhuǎn)柄，它們分別插入相應(yīng)固定柱(9)的豎直通槽內(nèi)，并借助二個銷軸分別水平穿過相應(yīng)的連接處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U／V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，所述的UHF拋物面反射器(1)外側(cè)面中部有一連接器(25)，其一端部為豎直扁狀體的轉(zhuǎn)柄，使它插入所述的柱形支架(13)上端的堅直通槽內(nèi)，并借助一銷軸水平穿過其連接處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U／V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，所述的作為短截線的小于到等于1／4波長的傳輸電纜l是信號傳輸電纜到VHF天線的傳輸線路中插入連接到UHF拋物面天線之間的傳輸電纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U／V全頻道室內(nèi)電視接收天線，其特征在于，所述的作為短截線的小于到等于1／4波長的傳輸電纜x是信號傳輸電纜到UHF拋物面天線的傳輸線路中插入連接到VHF對稱振子天線之間的傳輸電纜。
專利摘要屬于一種室內(nèi)全頻道電視接收天線。由U/V段具有移相補償作用的饋電系統(tǒng)、底座、方位調(diào)整齒輪組組成，其中饋電系統(tǒng)包括U段拋物面天線、V段開線、波段開關(guān)。而波段開關(guān)接有作為短截線的傳輸線，此傳輸線終端接U段開線，通過波段開關(guān)，可選擇六組分布電容，使饋電電纜和V段天線達(dá)到最佳匹配，并使V、U段天線上的重影信號相差180°而抵消。其結(jié)構(gòu)新穎、調(diào)節(jié)方便、靈敏度高，并可接收最佳傳播方向的電視信號。
文檔編號H01Q3/02GK2055989SQ8920174
公開日1990年4月11日 申請日期1989年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月18日
發(fā)明者王子高 申請人:王子高