雙頻雙極化廣播電視發射天線設計

馬曉華

內蒙古阿拉善盟廣播電視傳輸發射中心臺，內蒙古阿拉善 750306

我國廣播電視業主要采用雙偶極子和四偶極子板天線作為發射天線，這種發射天線都是采用一個發射塔，并在塔上完成天線的排布。他們各自占用單獨的反射板，因此在發射塔上占據了相對較大的空間。隨著信息技術的不斷發展，人們對廣播電視的需求不斷加大，這種現象也就日趨明顯。如何找出一種先進合理的解決辦法，成為當代研發的重點，雙頻雙極化廣播電視發射天線的設計給了廣播電視工作者重要的啟示，成為新的研究方向。

1 建立廣播電視發射天線的要求

由于近年來在廣播電視發射天線技術上的不斷探究，人們對這項技術也取得了一定的研究成果，廣播電視天線事業也在不斷的發展。同時人們對于廣播電視發射天線的要求也越來越高，逐漸在尋找各種手段使其發揮更大的效用。許多人也將其置于高處，以期獲得更好的信號質量。但這種方式極易收到天氣的影響，在雷電陰雨等天氣下會收到很大影響。為了避免廣播電視發射天線收到天氣等因素的影響而使接受信號的能力有所下降，設計必須進行完善的考慮。在設計中，必須選擇合理的安裝地點，減少事故對其影響，盡量增加其發射功率，延長其傳輸的范圍，解決其信號傳輸的等問題。

2 雙頻雙極化廣播電視發射天線的工作原理

2.1 設計理念

雙頻雙極化廣播電視發射天線采用將雙頻的天線安裝在同一反射板上的設計方式，讓兩部不同的天線能夠同時發布不同頻段的廣播電視。但是不同的發射信號往往會互相干擾，使發射的信號不夠穩定，無法達到良好的視聽效果。針對這一問題，在設計中將不同的天線采用了極化的方式優化其內部結構，實現了旋轉場饋電。使信號干擾等問題得到了解決，保證了設備的正常工作。

2.2 產品結構

雙頻雙極化廣播電視發射天線主要由三部分組成，分別是垂直極化調頻雙偶子板天線、水平極化米波四偶子板天線以及公用反射板。垂直極化調頻雙偶子板天線中包括垂直極化調頻雙偶子板天線饋電入口、垂直極化調頻雙偶子板天線平衡轉換器、垂直極化調頻雙偶子板天線輻射振子、垂直極化調頻雙偶子板天線底座和底座安裝螺栓。在應用中，通過焊接組裝好發射元件，再將各設備連接在一起 。

水平極化米波四偶子板天線中包括水平極化米波四偶子板天線平衡轉換器，水平極化米波四偶子板天線輻射振子、水平極化米波四偶子板天線同極管、水平極化米波四偶子板天線安裝箍以及水平極化米波四偶子板天線饋電入口。通過焊接將其鏈接在一起。公用反射板是一種十字結構的優質鋼管，并將其表面進行防銹處理，使其成為反射網管結構。

2.3 工作原理

在工作中垂直極化調頻雙偶子板天線和水平極化米波四偶子板天線共同使用一塊反射板，將反射板作為載體組成不同的單元板天線。通過旋轉場饋電或同相位饋電等方式，將同一反射板上的天線得到結構優化，使天線之間的可用距離得以增加。

工作中，在發射天線的輻射振子下方安裝反射板，這樣能夠起到反射發射天線旁瓣及后瓣的效果，能夠明顯提高發射天線的增益。另外，反射板還可以作為天線輻射振子的載體，使安裝在發射塔上的天線更加有效。由于所用天線的波長有所限制，其反射板所占據的空間相對較大，如果共塔則會浪費很大的空間，

這種發射天線所用的天線公用同一塊反射板，調頻雙偶子板天線的信號功率是從饋入口進入的，通過調節裝置將饋電變得平衡，并經過垂直極化的振子將電磁波向外輻射。米波四偶子板天線是應用水平極化的方式，信號功率在進入同軸管后被分開，并到達上下兩組偶極子，使饋電達到平衡。由于此種方式采用相對優化的結構，因此要求天線的隔離度要符合要求，以確保設備的穩定運行。

3 雙頻雙極化廣播電視發射天線的應用效果

3.1 減少空間占用

傳統的廣播電視發射天線由于調頻雙偶子和米波四偶子板天線的共塔現象，導致空間的大量占用，不合理的布局導致了空間的大量浪費。隨著廣播電視的需求量日益加大，發射天線逐漸不能夠滿足人們的需求。雙頻雙極化廣播電視發射天線的應用為空間的節省起到了積極的作用，其將兩種不同天線安裝在同一反射板上的設計原理大大節省了空間的使用，提高了發射塔的使用效率。這樣做也使得天線的排布更加合理，不會浪費過多的空間。

3.2 運行指標穩定

由于雙頻雙極化廣播電視發射天線的設計合理，因此在組合安裝時也相對簡單。安裝好的天線不會受到太多的外界干擾，使得運行相對穩定。在日常的應用中，不會受到惡略天氣等外界因素的干擾，使得其運行指標在同產品有占有一定的優勢。雙頻雙極化廣播電視發射天線的設計理念獨特，運用的技術十分先進，不易造成破壞和失效，運行時間較長，有效改善的資源的浪費。雖然工藝先進，但產品極其輕便，在安裝時不會造成事故。

3.3 經濟適用性強

由于雙頻雙極化廣播電視發射天線的設計工藝使得其所運用的材料比較合理，大大節約了成本，且經濟耐用。天線不易造成損壞，無需后期的修繕工作，這也節約了維修資金，減少了資金的投入。由于雙頻雙極化廣播電視發射天線較為耐用，也減少了后期資金的投入，且節約了能源。目前我國的能源危機十分嚴重，雙頻雙極化廣播電視發射天線的出現也為能源的節約貢獻了力量。另外，雙頻雙極化廣播電視發射天線不同于以往的發射天線，在設計上充分考慮到其應用能力和應用效果，不易造成傳輸障礙，無需人工搭設接收平臺，節省時間和精力，為雙頻雙極化廣播電視發射天線的進一步的發展提供了空間。

4 結論

雙頻雙極化廣播電視發射天線的特點在于將不同的天線安裝于同一發射板上，使頻段信號獨立發射而不會造成干擾，克服了傳統發射天線的諸多不足。其占用空間少、設計獨特合理、組合方便、運行良好等優勢逐漸被人們所認可。目前，雙頻雙極化廣播電視發射天線已經能夠形成大批量生產規模，為越來越多的用戶所熟知且成為專利產品。雙頻雙極化廣播電視發射天線的進一步發展和研究也將為人們帶來更大的利益和收獲。

[1] 逯貴禎.廣播電視發射天線垂直方向圖的設計新方法[J].電波科學學報，1996（3）.

[2] 袁軍.廣播電視發射塔周圍電磁環境預測與測量[D].鄭州大學，2013.

[3] 孫春茂.淺析廣播電視發射天線技術及應用[J].科技風，2013（10）.

[4] 陳向兵.天線交叉極化共桅桿項目的設計與實施[J].視聽界(廣播電視技術)，2013（3）.

[5] 逯貴禎.廣播電視發射天線垂直方向圖的設計新方法[J].電子學報，1997（3）.