CN103427152B - 一种可调电感量的谐振天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线电设备领域，具体的是一种可调电感量的谐振天线。其包括电压控制器，逆压电伸缩效应材料，滑轨，铰链支架，天线支架和谐振线圈。逆压电伸缩效应材料推动铰链支架改变谐振天线的天线间隙达到改变天线的电感量从而微调谐振频率。采用传动铰链可以等距改变天线间隙。

Description

一种可调电感量的谐振天线

技术领域

本发明涉及无线电设备领域，具体的是一种可调电感量的谐振天线。

背景技术

可调电感器，是一种常用的电感器件。有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。

目前改变电感大小的方法通常有两种方法。

一：方法是采用带螺纹的软磁铁氧体，改变铁心在线圈中的位置；

二：采用滑动开关，改变线圈匝数，从而改变电感器的电感量。

这两种方法的缺点，是具有可动部分，只能手动调节，不能自动控制。

在具体应用中是利用铁心和线路结合的方法，来改变电感器的电感大小，通常有以下三种方法：

a：饱和电感法

b：开关控制电感法

c：正交铁心控制电感法

以上的方法都不适合在10mhz以上的高频谐振天线中改变其电感量。因此需要一种在10mhz以上的高频谐振天线中可以改变其电感量的谐振天线。

发明内容

本发明就是为了解决上述背景技术中提到的问题，提供一种在10mhz以上的高频谐振天线中可以改变其电感量的谐振天线。

本发明采用的技术方案为：一种可调电感量的谐振天线，其特征为：所述的谐振天线至少包括驱动机构、铰链支架以及固定在所述铰链支架上的谐振线圈；所述铰链支架为多个平行四边形连杆机构叠加而成，所述驱动机构推拉所述铰链支架以改变所述谐振线圈的天线间隙达到改变天线的电感量从而微调谐振频率。

优选的，所述的谐振天线还包括固定在所述驱动机构外壳上的滑轨，所述铰链支架设置在所述滑轨上，所述铰链支架上还设置有天线支架，所述天线支架另一端和所述谐振线圈联接。

优选的，所述驱动机构由电压控制器和逆压电伸缩效应材料组成，其中电压控制器设置在滑轨一端，滑轨上设置有铰链，铰链中心节点沿滑轨方向设置在滑轨内部的滑槽内，相邻的2个铰链中心节点之间为铰链边节点，铰链中心节点和铰链边节点之间有连杆连接，相邻的2个铰链中心节点和相邻的2个铰链边节点及其连杆组成了一个平行四边形机构，整个铰链为多个类似的平行四边形机构依次叠加组成。铰链边节点上联接有谐振线圈，铰链中心节点上固定有天线支架，天线支架的另一端亦和谐振线圈联接。电压控制器内部的逆压电伸缩效应材料制作的杆从电压控制器内部延伸出去沿着滑轨内部的滑槽与铰链的中心节点联接。当逆压电伸缩效应材料制作的杆推拉和其联接的铰链中心节点时，整个铰链所有中心节点由于铰链支架的平行四边形结构而在滑轨内部的滑槽内来回滑动，且铰链支架的整体位移为这种平行四边形结构放大。此时联接在铰链支架上的谐振线圈的天线间隙也相应改变从而导致谐振天线的电感量改变从而微调谐振频率。

优选的，所述驱动机构由线性电机和线性电机传动丝杆组成。

优选的，所述线性电机为39~57系列直线步进电机。

优选的，所述谐振天线可以若干个一起组成一个新的谐振天线阵列。

优选的，逆压电伸缩效应材料可以为锆钛酸钡钙材料，形状为圆柱状。

优选的，电压控制器采用da控制器控制XE-15S170DC/DC模块，电压可在15到170伏变化，控制逆压电伸缩效应材料在5%长度内形变。

优选的，滑动轴承的装配公差为正负5um。

优选的，推拉铰链中心节点的执行机构还可以选用温致伸缩材料。

有益效果：

本设计的原理为采用逆压电伸缩效应材料推拉铰链支架从而改变谐振天线的天线间隙，从而达到改变天线的电感量从而微调天线谐振频率。使用逆压电伸缩效应材料作为驱动部件，其可控且微量的位移变化，通过铰链支架的放大位移作用而产生了较大的天线间隙的改变，从而使得天线的电感量可以实现可控下的微调。且由于传动铰链支架为平行四边形机构的结构特征，其对驱动机构位移改变量的传递有着在每个平行四边形单元内等距改变天线线圈间隙的效果，该结构使得对天线线圈间隙的调整更精密，对天线电感量的调整也更灵敏。安装滑轨使得铰链支架的位移变化发生在固定的方向上，位移的变化量更加稳定和可控。安装天线支架使得天线线圈的形状在铰链支架的位移变化过程中保持稳定、不容易变形，避免影响驱动机构对电感量的调整。

同时逆压电伸缩效应材料还具有体积小，重量轻，控制灵敏的特点，减小了驱动机构的体积和能耗。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图。

其中，1——电压控制器、2——逆压电伸缩效应材料、3——铰链固定端、4——谐振线圈、5——铰链中心节点、6——铰链边节点、7——天线支架、8——铰链支架、9——滑轨、10——滑槽。

具体实施方式

具体工作方式如下：

实施例1：

如图1，一种可调电感量的谐振天线，其至少包括电压控制器1，锆钛酸钡钙材料制作的圆柱状逆压电伸缩效应材料2，滑轨9，铰链支架8，天线支架7和谐振线圈4。其中电压控制器1采用da控制器控制XE-15S170DC/DC模块，电压可在15到170伏变化，其控制逆压电伸缩效应材料2在5%长度内形变。电压控制器1设置在铝制滑轨9一端，滑轨9上设置有塑料铰链支架8。铰链中心节点5沿滑轨方向设置在滑轨9内部的滑槽10内，相邻的2个铰链中心节点5之间为铰链边节点6，铰链中心节点5和铰链边节点6之间有连杆连接，相邻的2个铰链中心节点5和相邻的2个铰链边节点6及其连杆组成了一个平行四边形机构，整个铰链支架8为多个类似的平行四边形机构依次叠加组成。铰链边节点6上联接有铜制谐振线圈4，铰链中心节点5上固定有塑料弹性天线支架7，天线支架7的另一端亦和铜制谐振线圈4联接。电压控制器1内部的逆压电伸缩效应材料2制作的杆从电压控制器1内部延伸出去沿着滑轨9内部的滑槽10与铰链中心节点5联接。当逆压电伸缩效应材料2制作的杆推拉和其联接的铰链中心节点5时，整个铰链支架8所有铰链中心节点5由于铰链支架8的平行四边形结构而在滑轨9内部的滑槽10内来回滑动，铰链支架8的装配公差为正负5um。且铰链支架8的整体位移为这种平行四边形结构放大。此时联接在铰链支架8

上谐振线圈4的天线间隙也相应改变从而导致谐振天线的电感量改变从而微调谐振频率。所述谐振天线可以若干个一起组成一个新的谐振天线阵列。使用逆压电伸缩效应材料2作为驱动部件，其可调且微量的位移变化，通过铰链支架8的放大位移作用而产生了较大的天线间隙的改变，从而使得天线的电感量可以实现可控下的微调。且由于传动铰链支架8为平行四边形的结构特征，其对驱动机构位移改变量的传递有着在每个平行四边形单元内等距改变天线线圈间隙的效果，该结构使得对天线线圈间隙的调整更精密，对天线电感量的调整也更灵敏。安装滑轨9使得铰链支架8的位移变化发生在固定的方向上，位移的变化更加稳定和可控。安装天线支架7使得谐振线圈4的形状在铰链支架8的位移变化过程中保持稳定、不容易变形，避免影响对驱动机构电感量的调整。同时逆压电伸缩效应材料2还具有体积小，重量轻，控制灵敏的特点，减小了驱动机构的体积和能耗。

实施例2：

与实施例1相比实施例2的区别在于驱动部件为（39~57系列）的直线步进电机以及线性电机传动丝杆。

实施例3：

与实施例1相比实施例3的区别在于推拉铰链中心节点的驱动机构还可以选用温致伸缩材料。

实施例4：

与实施例1相比实施例4的区别在于所述的谐振天线只包括驱动机构、铰链支架以及固定在所述铰链支架上的谐振线圈。所述铰链支架为多个平行四边形连杆机构叠加而成，所述驱动机构推拉所述铰链支架以改变所述谐振线圈的天线间隙达到改变天线的电感量从而微调谐振频率。

实施例5：

与实施例4相比实施例5的区别在于所述的谐振天线还包括固定在所述驱动机构外壳上的滑轨，所述铰链支架设置在所述滑轨上，所述铰链支架上还设置有天线支架，所述天线支架另一端和所述谐振线圈联接。

Claims (7)

1.一种可调电感量的谐振天线，其特征为：所述的谐振天线至少包括驱动机构、铰链支架以及固定在所述铰链支架上的谐振线圈；所述铰链支架为多个平行四边形连杆机构叠加而成；所述驱动机构推拉所述铰链支架以改变所述谐振线圈的天线间隙达到改变天线的电感量从而微调谐振频率；所述的谐振天线还包括固定在所述驱动机构外壳上的滑轨，所述铰链支架设置在所述滑轨上，所述铰链支架上还设置有天线支架;

所述驱动机构由电压控制器和逆压电伸缩效应材料组成；

所述铰链支架为多个平行四边形机构依次叠加组成，包括铰链中心节点、铰链边节点和节点间互相连接的连杆；

所述铰链中心节点沿滑轨方向设置在所述滑轨内部的滑槽内，相邻的2个所述铰链中心节点之间为所述铰链边节点，所述铰链中心节点和所述铰链边节点之间有所述连杆连接，相邻的2个所述铰链中心节点和相邻的2个所述铰链边节点及其所述连杆组成了一个所述的平行四边形机构；

所述铰链边节点上联接有所述谐振线圈，所述铰链中心节点上固定有天线支架，所述天线支架的另一端亦和所述谐振线圈联接；

所述电压控制器内部的所述逆压电伸缩效应材料制作成杆状从所述电压控制器内部延伸出去穿过所述滑轨内部的所述滑槽和所述铰链中心节点联接；

当所述逆压电伸缩效应材料制作的杆推拉其联接的所述铰链中心节点时，所述铰链支架所有的所述铰链中心节点由于所述铰链的平行四边形结构而在铰链滑轨内部的铰链滑槽内来回滑动，且铰链支架的整体位移为这种平行四边形结构放大。

2.如权利要求1所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述谐振天线若干个一起组成一个新的谐振天线阵列。

3.如权利要求2所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述逆压电伸缩效应材料为锆钛酸钡钙材料，形状为圆柱状。

4.如权利要求3所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述电压控制器采用da控制器控制XE-15S170DC/DC模块，电压在15到170伏变化，控制逆压电伸缩效应材料在5%长度内形变。

5.如权利要求4所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述推拉铰链中心节点的驱动机构选用温致伸缩材料。

6.如权利要求5所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述驱动机构由线性电机和线性电机传动丝杆组成。

7.如权利要求6所述的一种可调电感量的谐振天线，其特征在于：所述线性电机为39~57系列直线步进电机。