200W 数字电视直放站 喇叭接收天线的设计

guoyong23111

     09年我毕业留在了成都。在一家广电设备制造公司上班，不过幸运的是专业对了口。我是科大学电磁场与微波的。在公司里我主要是设计无源类的产品。在实际工作中的一些经验希望能与大家分享。
      10年6月公司中了甘肃的一个项目，200W数字电视直放站。直放站的难题很大程度集中在如何减小回波的干扰。由于是同频接收和发射，直放站的输入信号一般都很微弱（如-30dBm）。如果发射的信号又被接收天线收回来，再进入功放。这时就会产生自激。严重的会烧毁机器。这次的难题更多的是由于200W的功率带来的。这么大的功率足可以覆盖一般的小城市周边。 我负责接收天线的设计。首先想到的是利用天线来减小回波能量。由于发射天线是垂直极化全向的。综合考虑到天线的成本，性能和结构。我最后选择了喇叭天线作为接收天线。由于喇叭天线一般都在1G以上才使用，而我将它用于470-860MHZ
呵呵。这在广电行业可能也是头一回。首先根据理论计算了大致尺寸。然后用HFSS仿真。仿真结果为：15DB以上的增益，匹配也在26以上。天线高增益而且方向角很窄，前后比接近30。很令人激动。最后画图设计。
       考虑到天线架设后，有各种自然因素的影响。比如下雨，刮风等。所以喇叭口不用全金属的取而代之以不锈钢金属网。为了防水，用聚四氟乙烯罩罩住激励的探针。加工出来后果然在意料之中。有点巨大。口径就有0.8M*1M。天线可以装下一个小孩子。呵呵。天线的调试过程也是比较辛苦的，一开始做的反射板可调长度太短了。结果驻波下不去。匹配只有8,9个dB.后来重新加工回新的反射板。几个频道内驻波可以下到1.1。而且可以在数字电视全段可调13-48CH。呵呵 后来我们来到了崇州电视台 我们将发射天线架到发射铁塔上，喇叭接收天线安装于发射铁塔楼中间的阳台上。喇叭口对着成都方向过来的频道信号。
     喇叭接收天线配合着回波抵消装置，我们成功的开启了200W的直放站。没有出现自激的显现。我们开着车沿着城外开去。用手里的天语手机接收着我们直放站发出来的信号。一直到30多公里外了都还有有信号。呵呵。 实验终于成功了。HFSS的仿真能力真的很强大，很实际的差距很小。这一点也在各种滤波器的设计中再一次得到了验证。