如今，电视信号的传播是多途径的，有线、无线，各种方式均在发挥着相应的作用。同时，电视节目的内容也越来越丰富。先是中央电视台由当年的一套增为两套，四套，八套，直至现在的十多套节目。紧接着是各省台的电视节目也增为数套至十数套。然后紧跟的是县级电视台，条件所限，没有能力统计全国县级电视台播发电视节目的套数，只知道我们邻县的电视台办了八套节目，什么综合频道、教育频道、农业频道、娱乐频道．．．，挺丰富的。

　我们生产电视信号传输器材许多年，结识了全国各地不少的相关用户，联系中能够感觉到，乡村也在设法丰富电视节目的内容。对于经济发达地区，无论城乡，使用有线电视即可享受到丰富的电视节目；对于经济欠发达地区则没有这么简单，较低的消费水平造成部分电视观众不愿意成为有线电视或无线微波电视的付费用户。如今的电视，已经成了人们获取信息的最重要的手段之一，没有电视怎么行？于是，便有乡镇、村屯的干部们开始筹集资金为百姓们办实事儿了。自办节目，乡村的实力有限，想要丰富百姓的电视荧屏，主要靠转播，转播那些百姓想看而不花钱又看不到的节目。

　　例如：西部某村发明的注册四个合法用户，买四个机顶盒，解出中央３、５、６、８四套电视节目，用我们的单层十字天线ＵＨＦ发射单元发射，供全村免费收看，甚是实惠！不久，这种方法便在当地更多的村子被接受了。我国的西部地广人稀，有些行政村由分布范围较大的多个自然村组成，单层十字天线ＵＨＦ发射单元发射覆盖范围不够时，可以采用这种覆盖范围更大的双层十字天线ＵＨＦ发射单元发射，

　　当需要覆盖更大的范围时，便需要使用四层十字天线的ＵＨＦ发射单元了，

　　这些发射单元投放市场以后，也引起了电子制作爱好者的极大关注，纷纷要求将制作方法尽可能详尽地撰文上传。此文便是为了满足这些朋友们的要求而编写，也请朋友们到论坛交流制作相关内容。

　

　　我们这里所说的十字天线，是一种典型的旋转场天线，基本结构为两个完全相同的折合振子十字交叉安装，如下图所示。

　　

　　折合振子的馈电方式如下图所示。

　

　　若是将射频功率同频同相分别馈至两个折合振子，其发射场形大致相当于两个折合振子的８子形场形叠加，虽然也是全向发射，但是距圆形场图相差甚远，如下图所示。

　

　为了获得近似圆的场形，实用的连接通常是使馈入两个折合振子的射频信号相位差９０度。因为天线技术领域将这种馈电方式称为“旋转场馈电方式”，所以，这种十字天线也属于旋转场天线，是最常用的，水平极化全向天线之一。

　　将这样的十字天线多层安装，便可以获得较小的垂直方向波束，向上和向下发射的能量降低，主方向发射能量得以增强，也就是通常所谓的天线增益得以提高。层数越大，波束越小，能量越集中，增益也就越高。当然，组阵的天线馈电十分重要，在这种天线中要保证馈至每层同方向折合振子的信号同相位，这样，每一个发射体（折合振子）发射的能量才能在空间合成我们预计的场型。

　　另外，近年来市场上大量供应的原用于有线电视的廉价的二手功率倍增模块也促进了这种发射单元的应用。这些模块多为国外淘汰的４５０ＭＨｚ、５５０ＭＨｚ系统设备中拆下，也有少量６５０ＭＨｚ的，质量很好，用于电视信号的小功率发射小范围覆盖非常合适。

　　采用多个较小功率等级的器件输出，然后合成较大射频功率的做法，技术难度较大，在大功率器件制造困难的年代比较流行，如今只用于更大功率等级的射频功放中。若是用多个模块合成更大的射频输出功率显然是不合算的，因为如此一来其较大的技术难度将会掩盖模块的廉价优势，想要利用这些廉价的模块必须另辟蹊径。

　　早年安由电子公司发明的空间合成方式被用在这里非常合适，尽管学术界对这种方式不大认可，但是多年来在各种产品中的应用效果是已经被广大用户所认可的。这种方式的主要内容就是用多个小功率等级的功放推动多个发射体，各个发射体形成的电磁场在空间形成所需的场形。当年安由电子用这种方法主要解决１ＧＨｚ频段较大功率等级的发射管价格昂贵的问题，后来我们发现以这种方法利用功率倍增模块也很合算，利用二手的功率倍增模块就更加超值了。

　　为了利用更多的模块合成更强的电磁场，应该将天线分解成更多的小单元，也就是分解成更多的独立的发射体，以便与更多的模块相驳接，获取更大的能量，同时也便于天线组阵，调整场形以充分利用其能量，一举两得。根据多年的实践，我们感到在１００ＭＨｚ－２ＧＨｚ采用匹配特性很好的折合振子作发射体较有优势，所以在我们的各系列发射单元中较多采用。又由于这一系列主要用来发射电视广播信号，需要采用水平极化，并且大多需要全向覆盖，所以十字天线就成了首选结构。

　

　　采用单层十字天线的发射单元

　　这是最简单的水平极化全向发射单元，两个模块推动两个折合振子，两个折合振子水平十字安装，成品如下图所示。两个模块安装在同一个外壳内，防雨型。

　

　   

　

　　通常，这款发射单元需要１００ｍＷ以上的功率来推动，但是当推动发射单元的信号源与发射单元之间连接电缆较长时，或者是信号源的输出较小时，都会出现发射单元欠推动的现象，造成覆盖距离不够大（发射不远），还会造成不必要的能源浪费（电力的空耗）。所以当遇到这些情况时，可以提高功放的增益，也就是在功放内增加推动放大器。但是功放的增益也不能太高，否则发射的能量很容易由信号源至发射单元间的电缆感应拾取，造成同频干扰，在图像中产生水平方向的条纹，功放增益以不超过３５分贝为好，这样既可以用市场上大量供应的工程级调制器推动，又不至于产生肉眼可以明显觉察的同频干扰。

　　在这款双模块输出的功放内，增加下图放大电路即可使总增益达到３５分贝，但是，当需要高质量播发电视节目时，一定不要采用这种方法，还是在信号源端提高输出更为合理。

　

　采用单层十字天线的发射单元有效覆盖半径视距１－２公里，３公里可用，电能消耗２８－３２Ｖ，不大于１０００ｍＡ。

　

　　采用双层十字天线的发射单元

　　这是比较实用的一款发射单元，实测服务半径比上款单层的发射单元大了一倍以上，有效覆盖半径不小于视距５公里，２－３公里半径内信号很强，适合较大的村庄使用，成品发射单元见下图。

　　

　　前面介绍的采用单层十字天线的发射单元制作很简单，只要两个功率倍增模块的输出正常，分别连接两个折合振子就是了，至于馈至两个折合振子的信号相位，并不十分重要，顶多不过造成场形不规整，并无大碍。但是双层的十字天线则非如此简单，馈至同一走向的上下两个折合振子的信号相位必须相同，否则天线的场图主瓣不在水平方向，将会上仰或下俯，能量射向天上或射向地下都会造成极大的浪费，而水平方向的信号强度则会下降，这将是造成制作失败的最主要的原因之一。

　　在波长较大的频段，只要保证信号传输的途径相同，便可保证到达馈电点的信号相位相同。在频率较高时，波长较小，电缆的长度误差，电缆质量的均匀度，模块和各器件的分布参数等等，都会影响信号的传输速度，造成信号到达两个折合振子馈电点时的相位不同。根据我们生产中的经验，在ＶＨＦ频段，只要严格保证向两个折合振子馈电的通道完全一致，尤其是电缆的长度一致便没有问题。在ＵＨＦ频段，单靠控制传输电缆的机械长度保证一致已经作用不大了，需要调整电缆的长度来保证相位的一致性。在生产中我们摸索了一套测试、调整的方法，简单有效，将在“采用四层十字天线的发射单元”章节详细介绍，因为在ＵＨＦ频段要保证馈至四个点的信号相位完全相同是很有一些难度的，所以制作中成败的关键是测试和调整，随便接上去很难获取好的使用效果，但是也有碰巧相位一致的，这就是在论坛上电子制作爱好者们交流９８００系列发射单元制作经验时反映不一的主要原因，有的做出来效果很好，有的做出来效果不好。通常，频率越高，单靠电缆长度来保证相位的效果越差。在２５频道以上，业余条件下制作的难度会随着频率的升高而更大。

　

采用四层十字天线的发射单元

　　这款发射单元可称得上是傲阳电子超常规运用有线电视功率倍增模块的经典之作，实用效果超乎想象，专为乡镇级电视转发设计制作，与单层和双层的发射单元一样为全向发射，只是作用范围要大得更多，有效覆盖半径视距１０公里以上。在１３－２１频道测试，用普通家用天线接收，５公里处信号很强，１０公里处可基本满足接收要求，在１５公里处能够稳定可靠地收看电视节目。发射单元工作于２５及以上频道时，覆盖范围会随工作频道的升高有所减小。

　　发射单元需要较大的（１Ｗ以上）射频功率推动，采用２８－３２Ｖ直流电源，电流４Ａ，系统电力功率消耗小于１５０Ｗ，运行费用较低。

　　这款发射单元的制作难度比上两款要大得多，将调测原理及方法写在这里供制作爱好者参考。

　　首先，应知道为什么需要保证馈至两个折合振子的信号相位一致。根据天线组阵的基本原理，合成场强沿上下两个折合振子所形成平面中点的垂直延伸线最大，垂直方向的波束减小，也意味着向上和向下发射的能量减小，而较为集中地射向与折合振子轴线垂直的水平方向。通常，我们将这种某方向场强得到增强的情况称为天线增益的提高。在这里应该注意，所谓高增益天线并不能产生新的射频能量，只不过是将功放输出的射频能量较为集中地射向我们所希望的方位罢了，与二分之一波长折合振子相比，在此方向场强的提高量便可作为天线增益的依据。

　

　

　　当馈至两个折合振子的信号相位有差别时，所发射信号的最强方向将向上或向下偏离水平方向，射频能量并不会消失，而是更集中地射向它处浪费掉了。因此，当两个折合振子上下安装时，能够保证馈入信号的相位一致，便能保证水平方向的场强，便能保证天线在水平方向的增益。

　　双层折合振子天线具有两个辐射最强的方向，两付这样的天线和在一起并使两付天线的折合振子相互垂直呈十字状，便可获得四个辐射最强的方向，这就是双层十字天线了。由于双层十字天线可以看成是两付双层折合振子天线组合而成的，调试的时候当然也可以分别调试。

　　在ＶＨＦ频段，双层天线的调试比较简单，通常仅靠传输电缆的机械长度既可保证天线效果。但是在频率较高的ＵＨＦ频段则不太容易，需要靠调整各传输电缆的长度来实现相位的一致。调整电缆的长度，只能是将过长的电缆去掉一些，因为将不足的电缆加长一些是不容易实现的。既然是要将过长的电缆去掉一些，那么首先必须知道是哪一条电缆长了一些，制造中，我们用下面的方法测试。

扫描二维码手机端查看