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向线缝隙平板天线

作者:佚名 来源:本站整理 发布时间:2008-10-20 11:56:00

平板天线形式多种多样,按辐射单元构成可分为印制天线阵和缝隙天线阵;按馈电结构可分为微带线、带线、悬置带线和波导、平面波导、同轴线等;按辐射单元形状可分为矩、圆形、三角形、椭圆、梳形、曲柄形等多种形状。
  径向线缝隙天线阵是卫星直播接收用平面天线的一种,这种天线最早用在X波段(即波长约为3cm)后来经过不断演化和改进,逐步应用到KU波段,这种天线损耗小、效率高。由于它的缝隙改变了辐射口径分布,使其更加均匀,从而使其定向增益增加,从理论上分析和计算这种天线的效率不会低于75%。剖析YUPIERU平板天线结构发现,该天线高频头在塑料护罩后侧放置,高频头为单极化单输出,本振频率为10.678,高频头探针直入平板腔体中心,在探针的入口处设置了一个金属法兰盘,估计为阻抗匹配所用,前面是一块等距的介质平板,中心有一圆孔,探针从中穿过,在介质板前面即后面是绝缘的一面,而前面是镀银导体的薄板,薄板上缝隙是有许多成对的缝隙所组成,按右旋结构排列、组合,每个缝隙都是圆极化波的单元的辐射器。临近的缝隙间距不能太大,也不能太小,在设计上还要考虑防止阵列天线形成的栅瓣,因此沿口径P方向和(方向的间距均应小于(0。KU波段信号由波异的中心激励,通过与LNB的馈电由此产生一个径向向外的行波模。而在波导的边缘(P=PM),上面波导中形成一个径向向内的行波模,于是部分能量由缝隙向外辐射。这个波导的外边缘和馈电点有一定的锥削结构,这样将有利于抑制边缘的反射。由于YUPIERU平板天线原设计用于接收日星110(百合花星属右旋圆极化接收BS专用天线,在日本本土由于BS星信号中心波速以高达58dB,所以25公分也就不足为怪了。作为国内接收则只能是笑谈了,唯一有利用价值就是通过打摩、改变缝隙排列方向,使其变成左旋排列,用来接收116度韩星三号。由于该天线高频头设计接收频率较窄,而正好迎合116度韩星频率范围。韩星三号场强中心高达61dB,其我国境内接收位置当属山东胶东半岛、东北部分地区,而南方众多地域则无这个福分了,只能望星兴叹了!该款平板天线口径面积过于太小、利用范围又有限,但从发烧的角度来理解和探讨,实在物有所值,最起码我们见识了平板天线的构造、原理,为将来发烧平板天线奠定了基础,但愿今后能领略到线极化方式的平板天线。“冬天到了,春天还会远吗?”总有一天我们会向今天玩偏馈天线一样,尽情地享受平板天线的乐趣。梦总是会圆的,但愿不会太久……。

平板天线在北方的试收

 
时下新推出的海域平板天线受到了不少朋友们的青睐,作为一个爱玩的卫视爱好者,我当然也是心有所想。经过一段时间的“思想拉锯”,最后还是决定买一面回来试试。
    天线的说明书上已经标明了卫星信号场强在52dB以上的地区可以使用,在南方已经有王秀军老师做了测试,基本上相当于45cm的偏馈天线。在北方呢,估计能接收到的信号要少很多。但是,为了为北方的朋友提供第一手的资料,我还是决定拿它来测试一下。
    现在这批平板天线可以说是完整的产品了:天线、支撑主柱、连接装置等配套的东西都有了,而且金属部分处理得也比较好,不知道是不是镀铬了?我把天线安装好,连好线,打开接收机,开始寻星。我用的机子是亚视达VEN-5588。这一批平板天线配用的是本振10750MHz的单极化Ku头,天线的长边与地面平行时接收水平极化信号,短边与地面平行时接收垂直极化的信号。本地位置为东经118.2°,北纬39.6°,我决定先试收108.2°E卫星。设置好参数12610V26666后,开始调整天线,找不到信号。于是又试调105.5°、100.5°,都没有信号,心里不免有些着急。再次输入新天6号(95°E)卫星的参数12727H26400,试调天线,突然有了信号指示,心中一阵惊喜。再经过细调,信号质量到了26-30之间。固定好天线,下载节目,CGN TV图声正常。
    这下放心了,天线完全没有问题,而且天线虽小,增益却很高。接下来又试收76.5°E卫星,但只有西藏台可以接收,其它的均无信号指示。于是又将各卫星都扫了一遍,找到了几颗的信号,其中138°E卫星的12537、12355、12490、12598、12720几组能下载,除12355略有马赛克外,其余均正常;144°E卫星有三组数据信号都可以有很强的信号提示;134°E卫星的12328河北台一组的信号质量为32-35,12302中国广播网一组的信号质量为5-11,但也能正常播放。
    由于天线较小,捕捉信号时动作一定要慢。本来像146°E、122°E、108°E、105.5°E、75°E这几颗卫星的强信号都应该能下载的,却没有找到信号,我想可能是调整不细心的原因(146°E等卫星在冀东北的场强相对较弱)。因为时间有限,也就早早收场了。从接收效果来看,这面小天线应该能相当于一面45cm的偏馈(我先前试用过的二手日本45cm偏馈)。平板天线造型新颖,体积更小,隐蔽性更好,这几方面的优点与其价格相比还是值得的。相信在我国的直播卫星上天后,在北方也能用上这面小天线了。 

    编后话:由于平板天线选择接收电波的原理与传统抛物面天线完全不同,且其生产、制作工艺均严格遵循工业标准,精度很高,因此平板天线的半功率角(可以通俗理解为天线能接收的卫星范围,半功率角越小,天线的增益越大,天线的方向性越强,接收到的卫星范围越小,抗干扰能力越强)较之市售的精度较低的普通抛物面天线也要小很多,这也正是平板天线效率如此之高的奥秘之所在。但是,由于半功率角很小,使平板天线和其它专业微波天线一样,不易用普通的“掰锅”方法配合接收机寻星,可能需要借助频谱仪或用事先计算并精确调整好安装角度的方法来完成对星操作。


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