传输发射广播电视论文提纲

论文题目：同轴共线广播电视发射天线的设计

摘要：无线广播包括音频和视频无线广播,被广泛应用于城市、农村和海上,它是依靠无线发射实现的。中国在2012年出台了《地面数字电视广播覆盖网发展规划》后,数字广播电视的推广和应用被提高到战略的高度。广播电视发射天线作为地面无线传输设备中的重要组成部分,直接影响着电视广播信号的质量。同轴共线（Coaxial Collinear,COCO）的广播电视发射天线具有全向性、高增益、宽频带、抗干扰能力强、节省空间资源、覆盖范围广等优点,因此COCO广播电视发射天线具有重要的应用价值。论文的研究课题来源于辽宁普天数码股份有限公司提出的天线仿真设计项目。项目要求对UHF频段广播电视发射天线与L波段数字音频多媒体广播业务发射天线进行仿真设计。论文完成的主要工作如下:（1）设计了一款串馈COCO电视发射天线。天线采用了 11个同轴线单元内外导体交错相接的结构形式,每个单元长度近似半个工作波长,使用聚四氟乙烯与空气混合填充。仿真结果表明:在中心频率800MHz处,天线增益达9.2dBi,不圆度在±0.5dB以内,驻波比在789～812MHz的频带范围内小于1.5,满足了行业标准。（2）提出了一款并馈单极子共轴电视发射天线,它是由并馈网络和四个单极子组构成的。天线阵每个单极子组包含单极子“地”、有源振子和两个寄生振子。仿真结果表明:中心频率725MHz,最高增益大于8dBi,不圆度在±0.5dB以内,驻波比在680～905MHz的频带范围内小于1.5,带宽为225MHz,带宽范围内天线增益超过7dBi。天线实现了全向、宽频带、高增益的目标,完成了公司提出的项目要求。（3）提出了一款中心频率为1.468GHz的新型同轴串馈微带数字音频广播（Digital Audio Broadcasting,DAB）电视发射天线。天线正面和背面均有7个辐射贴片,每个辐射贴片由渐变的梯形与矩形组合而成（简称渐变的半梯形结构）。长度为半个工作波长且交错排列的辐射贴片保证了其电流流向相同,这使得电场在远区相互叠加,从而增益在远区也相互叠加。仿真结果表明:天线增益达到了 8.3dBi,不圆度在±0.5dB以内,驻波比在1.454～1.488GHz频带内小于1.5。对天线进行了实物制作,实测结果表明:天线增益达到了 7.1dBi,不圆度在±0.5dB以内,驻波比在1.455～1.487GHz频带内小于1.5。满足了广播电视行业标准“电视和调频广播发射天线馈线系统技术指标”的要求。

关键词：COCO;全向性;高增益;广播电视;微带天线

学科专业：信息与通信工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题研究的意义

1.2 COCO天线和DAB的国内外发展现状

1.2.1 COCO天线国内外研究现状

1.2.2 DAB技术的国内外发展现状

1.3 本文章节安排

2 COCO广播电视发射天线的相关知识

2.1 COCO广播电视发射天线的基本参数

2.1.1 增益

2.1.2 阻抗特性

2.1.3 回波损耗与电压驻波比

2.1.4 水平面不圆度

2.1.5 带宽

2.2 同轴线理论分析

2.2.1 同轴线的模式

2.2.2 同轴线尺寸的选择

2.3 天线阵串馈和并馈

2.3.1 天线阵

2.3.2 串联馈电

2.3.3 并联馈电

2.4 本章小结

3 一种广播电视发射串馈COCO天线的设计

3.1 串馈COCO天线的技术指标和结构

3.1.1 串馈COCO的技术指标

3.1.2 串馈COCO的结构

3.2 串馈COCO的理论分析

3.2.1 串馈COCO天线的方向性函数

3.2.2 串馈COCO天线的输入阻抗

3.3 串馈COCO天线的参数研究

3.3.1 各单元电流同相分析

3.3.2 天线方向系数随相对介电常数的变化

3.3.3 天线不圆度的调整

3.3.4 天线的阻抗匹配

3.3.5 方向图随单元间距的变化

3.3.6 单元长度对天线输入阻抗的影响

3.3.7 介质长度对S_(11)的影响

3.3.8 同轴单元半径对S_(11)的影响

3.3.9 单元数对增益的影响

3.4 串馈COCO天线的设计仿真与优化

3.4.1 串馈COCO天线的仿真模型

3.4.2 串馈COCO天线的仿真结果

3.4.3 串馈COCO天线的尺寸

3.5 本章小结

4 一种并馈单极子COCO广播电视发射天线的设计

4.1 并馈单极子COCO天线的结构

4.1.1 天线结构的构想

4.1.2 并馈单极子COCO单元天线结构及辐射分析

4.1.3 并馈单极子COCO天线各结构的功能

4.2 并馈单极子COCO天线的阻抗匹配网络分析

4.3 并馈COCO天线的测量、仿真和优化

4.3.1 并馈单极子COCO天线的仿真模型

4.3.2 各参数对天线性能的影响

4.3.3 并馈单极子COCO广播电视发射天线的仿真结果

4.3.4 优化后天线的尺寸

4.4 本章小结

5 DAB电视发射天线

5.1 DAB天线的技术指标

5.2 DAB天线的结构、形状、尺寸

5.2.1 天线单元宽度和长度的确定

5.2.2 DAB电视发射天线的结构

5.3 DAB电视发射天线的仿真结果

5.3.1 微带传输线对DAB电视发射天线的影响

5.3.2 c_1对DAB电视发射天线的影响

5.3.3 DAB电视发射天线水平面方向图对比

5.3.4 DAB电视发射天线驻波比

5.3.5 DAB电视发射天线的垂直面方向图

5.3.6 DAB电视发射天线的仿真增益

5.3.7 优化后天线的尺寸

5.4 DAB电视发射天线的制作与测试

5.4.1 DAB电视发射天线实物介绍

5.4.2 天线实测结果

5.5 仿真与实际天线误差分析

5.6 本章小结

6 结论

6.1 本文的主要工作总结

6.2 未来工作的展望

参考文献

致谢