文档介绍：work发射塔体对垂直极化偶极子天线场形的影响分析◎河南人民广播电台张立阳面,如图1、图2、图3所示,在应用时桅杆或塔身必将产生摘要:垂直极化偶极子天线具有结构简单、架设方便且散射,从而影响天线的水平辐效率高等优点,在广播电视无线覆盖中得到了广泛应射场形,使得水平场形不圆,用。本文通过对不同尺寸的塔身或桅杆上的感应电流进甚至起伏很大或成为定向辐射,行理论分析,进而求得总辐射场,推导出垂直极化偶极这在要求全向覆盖中是要注意子天线的水平方向性图随塔身截面尺寸及天线距塔身距的。有时我们可以因势利导,离的不同的变化规律。并通过对发射塔体改变单偶垂直利用塔身的散射对场形进行赋极化天线场形的实例分析,利用塔身的散射对场形进行形,从而使服务区得到更好的赋形,充分利用电磁波的能量,达到理想的覆盖效果。收视效果。要达到此目的就要关键词:垂直极化偶极子天线感应电流振子总辐计算出塔身或桅杆上的感应电射场流,进而求得总辐射场。由于塔身是钢结构件组成的,我们可将其近似为一段段直径均匀1引言天线是各种无线电系统,如通信、广播电视发射、雷达等系统中不可缺少的部件。对广播电视而言,主要是将发射机输出的声音图像信号转换成空间电磁波信号,并尽可能使电磁波能量向水平方向的服务区集中。目前,电视调频发射天线种类很多,如蝙蝠翼天线、双偶极板天线、单偶极子天线等。垂直极化偶极子天线具有结构简单、架设方便且效率高等优点,已在广播电视无线覆盖中得到了广泛应用。通过对不同尺寸的塔身或桅杆上的感应电流进行理论计算,进而求得总辐射场,推导出垂直极化偶极子天线的水平方向性图随塔身截面尺寸及天线距塔身距离的不同的变化规律,我们可利用这一特性对天线的水平场形进行赋形,充分利用电磁波的能量,以达到理想的覆盖效果。2不同塔身或桅杆对单偶垂直极化天线场形的影响分析由于垂直极化偶极子天线必须悬挂于桅杆或塔身的侧广播与电视技术2009年第9期94的圆柱体,这样体的边界条件,得到电场在导体表面上的切向分所要解决的问题量等于零,即:就成为空间任意(1)放置的N个圆天线上的电流和电荷产生的散射场为:柱体(振子)的(2)散射。下面我们式(2)中为天线上的电荷在空间产生的标量电位,v为天?介绍如何求解任线上的电荷的空间产生的标量电位,为梯度函数。振子的意个圆柱体上的激励源可用磁流环或δ函数发生器逼近,在此不再赘述。电流分布,并结在进行单偶天线场形设计时,我们可以通过分析振子上合塔身情况给出的电流分布,在球坐标系中我们就能求得远处任一点(r,θ,一些常见垂直极φ)处的辐射场化天线悬挂方式,通过计算机的水平面辐射图模拟,我们可以推(方向性图)。算出架设于塔身及如图4所示桅杆的垂直极化偶一副半径为a,极子天线的水平辐长度为2h的理射方向性图。下面想导电圆柱天我们给出图1、图2、线,置于介电常图3三种不同的桅数为ε、磁导杆、塔身悬挂方式率为μ的线性、的水平辐射方向性均匀、各向同性图。图中D为桅杆媒质中。其局部直径,d为天线振子坐标轴s与圆柱与桅杆或塔身的距轴线重合,原点离,S为桅杆、塔身(s=0)在振子中距离安装杆的距离。心,电流参考方对图1所示向与s轴一致。桅杆悬挂方式:将空间当D=、电场分解成S=,水平两个分量,即方向性图如图5所示。当D=、。S=,水平分量是由天线上的电流和方向性图如图6所电荷产生的散射示。对图2所示场,分量是振子的激励场,塔身悬挂方式:当由外加电压或电S=,水平流产生,是一已方向性图如图7所知量。由理想导示。当S=,workd=,水平方向性图如图15所示。当d=,水平方向性图如图8水平方向性如图16所示。所示。对图3所示3利用发射塔体改变单偶垂直塔身悬挂方式:当极化天线场形实例分析S=,水平方向性图如图9所示。我台在调频广播覆盖工程中,由于各转播台站具体条件当S=,水不同,根据当地发射塔具体情况和预期覆盖范围,利用塔体平方向性图如图10对单偶垂直极化天线场形的影响,采用灵活的架设安装方式,所示。可以满足预期覆盖效果。计算中发现,在在我台交通广播调频覆盖工程中,豫北地区有安阳、新图1、2、3中,距离乡、(图17),安装杆对水平方向性为了实现浚县与新图的影响很大,若不乡、安阳站点之间对加安装杆,直接将天接,满足相邻站点间线用水平支杆安装于场强不低于45dB,同桅杆或塔身,可得到时避免对周边非覆盖完全不一样的水平方区域产生干扰,浚县向性图。设此时天线转播台采用了垂直极振子与桅杆或塔身的化偶极子形式的发射距离为d,下面我们天线,利用发射塔体给出计算结果。对信号的反射,对天对图1所示线的安装形式进行合桅杆悬挂方式:理分布,以达到预期当D=、效