CN105552559B - 一种双出口车载天线 - Google Patents

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Abstract

一种双出口车载天线，包括天线座以及与天线座连接的天线体，所述天线体包括位于上部的上节天线杆和位于下部的下节天线杆，上节天线杆与下节天线杆通过螺纹相连接，所述上节天线杆包括225MHz～512MHz频率范围的辐射体一和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节的一部分，所述下节天线杆包括辐射体二和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节另一部分，辐射体一通过同轴电缆从辐射体二穿过，辐射体一与辐射体二之间间距为300mm，可同时用于30MHz～88MHz和225MHz～512MHz频率范围，具有天线频带宽、隔离度高、通话质量好的特点，适合于各种超短波电台和高速数据电台作为车载使用。

Description

一种双出口车载天线
技术领域
本发明涉及一种天线，属于无线电通信技术领域，特别涉及一种双出口车载天线。
背景技术
目前，各种类型的电台在通信车上大量使用，它们数量巨大、新旧并存、功能各异。随着通信系统的快速发展，在作业区域面积不受限制的情况下，可以架设许多天线，然而在车载领域面积有限，天线数量的增多必然导致作业面积内相邻天线间距离很近，这样天线间耦合很近，将不可避免地导致位于邻近工作设备之间产生较大的干扰，所以急需一种可同时工作于30MHz～88MHz和225MHz～512MHz频率范围的天线来满足电台的使用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双出口车载天线，可同时用于30MHz～88MHz和225MHz～512MHz频率范围，适合于各种超短波电台和高速数据电台作为车载使用，具有天线频带宽、隔离度高、通话质量好的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种双出口车载天线，包括天线座3以及与天线座连接的天线体，所述天线体包括位于上部的上节天线杆2和位于下部的下节天线杆1，上节天线杆2与下节天线杆1通过螺纹相连接，所述上节天线杆2包括225MHz～512MHz频率范围的辐射体一和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节的一部分，所述下节天线杆1包括辐射体二和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节的另一部分，辐射体一通过同轴电缆从辐射体二穿过，辐射体一与辐射体二之间间距为300mm。
所述天线座3通过底部法兰与车体固定，天线座3包括保护帽13，保护帽13通过螺钉与减震器4连接，O型密封圈9嵌入到绝缘体7中，减震器4装入绝缘体7中，电缆组件三5和衬垫6从减震器4内穿过，用垫片和螺母旋紧在减震器4上，电缆组件三5的下端与225MHz～512MHz出口连接器10连接，225MHz～512MHz出口连接器10通过四个螺钉紧固在底座8上；用小截面安装线一端焊接在垫片上，另一端焊接在匹配器15上，将焊片14与衰减器11用螺钉固定在底座8上，从匹配器15上焊接同轴电缆与衰减器11和焊片14的一端焊接，衰减器11和焊片14的另一端通过焊接同轴电缆与30MHz～88MHz出口连接器12连接，30MHz～88MHz出口连接器12通过四个螺钉紧固在底座8上；接地线16通过螺钉固定于底座8上。
所述上节天线杆2采用绝缘材料环氧玻璃钢，上节天线杆2包括电缆组件二19，将电缆组件二19穿过第一紧固套Ⅱ23、铜管组件一17和振子组件18的下节铜管，将电缆组件二19上的射频电缆的芯线焊接在印制板上线圈的一端，电缆外辐射体焊接在辐射体焊片上；将镀银铜线25的一端焊接在振子组件18线圈的另一端，镀银铜线25的另一端焊接在铜管20上，将接头21和电缆组件二19用顶丝拧牢，再穿入玻璃钢管24，用环氧树脂胶粘在接头21上，再将天线帽22粘在天线杆顶端。
所述下节天线杆1采用绝缘材料环氧玻璃钢，下节天线杆1包括电缆组件一28，将电缆组件一28套上吸波材料35，穿过铜管组件二26和耦合节27，将热缩管34套在铜管组件二26和耦合节27上热缩，小截面安装线的一头焊接在耦合节27上，另一头连接焊片，通过螺钉和垫圈与接头二30连接，再套入玻璃钢管二33，电缆组件一28的连接器处套有第二紧固套Ⅱ32，将第二紧固套Ⅱ32与接头一29用环氧树脂粘牢，电缆组件一28的另一头加衬垫31压入接头二30内，用环氧树脂粘牢。
所述辐射体一为一组对称振子。
所述辐射体二为一单极子。
所述同轴电缆上覆盖有吸波材料。
所述吸波材料采用聚氨酯泡沫。
本发明具有以下有益效果：
1、工作频率双频段：该天线可同时在30MHz～88MHz和225MHz～512MHz频率范围内工作，采用垂直架设天线技术，通过天线结构和吸波材料，可有效解决通信车上天线过多、互相串扰的问题。
2、该天线在30MHz～88MHz和225MHz～512MHz频率范围，其电压驻波比VSWR均小于3.5:1；该天线不需要调谐，只需在无线电台与天线之间连接一根50Ω同轴电缆即可，操作简单、使用方便。
3、具有良好的可靠性：天线杆绝缘材料采用环氧玻璃钢，具有极好的耐用性，重量轻、强度高、抗腐蚀能力强，对内部辐射体有很好的保护作用。
附图说明
图1为本发明实施例车载天线的结构示意图。
图2为本发明实施例车载天线的天线座3的结构示意图。
图3为本发明实施例车载天线的天线座3的B-B向示意图。
图4为本发明实施例车载天线的上节天线杆2的结构示意图。
图5为本发明实施例车载天线的下节天线杆1的结构示意图。
图6(a)为本发明实施例车载天线在频率30MHz～88MHz范围内的电压驻波比曲线，图6(b)为本发明实施例车载天线在频率225MHz～512MHz范围内的电压驻波比曲线。
具体实施方式
下面对本发明的结构原理和工作原理作进一步说明。
参见图1，本发明一种双出口车载天线，包括天线座3以及与天线座通过螺纹连接的天线体，所述天线座3通过底部法兰与车体用四个M10的螺栓固定，由于天线杆体较长，不便于运输，所以将天线体分为位于上部的上节天线杆2和位于下部的下下节天线杆1两部分，上节天线杆2与下节天线杆1通过螺纹接头相连接，所述上节天线杆2包括225MHz～512MHz频率范围的辐射体一和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二的耦合节，所述下节天线杆1包括30MHz～88MHz频率范围的辐射体二，辐射体一通过同轴电缆从辐射体二穿过，辐射体一与辐射体二之间间距为300mm。
所述上节天线杆2与下节天线杆1均采用绝缘材料环氧玻璃钢。
天线采用玻璃钢外罩，即提高了天线杆的强度，又减小了由于介质损耗对天线辐射强度的影响。
所述225MHz～512MHz频率范围的辐射体一为一对Φ16长250mm的铜管构成。
所述30MHz～88MHz频率范围的辐射体二为Φ31长1100mm的铜管加Φ16长900mm铜管的耦合节构成。
所述同轴电缆上覆盖有吸波材料，以增大天线隔离度，吸波材料采用聚氨酯泡沫。
参见图2、图3，所述天线座3包括保护帽13，保护帽13通过螺钉与减震器4连接，装配时，首先将O型密封圈9嵌入到绝缘体7中，再将减震器4装入绝缘体7中，再将电缆组件三5加衬垫6从减震器4内穿过，用垫片和螺母旋紧在减震器4上，电缆组件三5的下端与225MHz～512MHz出口连接器10连接，225MHz～512MHz出口连接器10通过四个螺钉紧固在底座8上；用小截面安装线一端焊接在垫片上，另一端焊接在匹配器15上，将焊片14与衰减器11用螺钉固定在底座8上，从匹配器15上焊接同轴电缆与衰减器11和焊片14的一端焊接，衰减器11和焊片14的另一端通过焊接同轴电缆与30MHz～88MHz出口连接器12连接，30MHz～88MHz出口连接器12通过四个螺钉紧固在底座8上；接地线16通过螺钉固定于底座8上。
参见图4，所述上节天线杆2包括电缆组件二19，将电缆组件二19穿过第一紧固套Ⅱ23、铜管组件一17和振子组件18的下节铜管，将电缆组件二19上的射频电缆的芯线焊接在印制板上线圈的一端，电缆外辐射体焊接在辐射体焊片上；将镀银铜线25一端焊接在振子组件18线圈的另一端，镀银铜线25的另一端焊接在铜管20上，将接头21和电缆组件二19用顶丝拧牢，再穿入玻璃钢管24，用环氧树脂胶粘在接头21上，再将天线帽22粘在天线杆顶端。
参见图5，所述下节天线杆1包括电缆组件一28，将电缆组件一28套上吸波材料35，穿过铜管组件二26和耦合节27，将Φ16热缩管34套在铜管组件二26和耦合节27上热缩，小截面安装线的一头焊接在耦合节27上，另一头连接焊片，通过螺钉和垫圈与接头二30连接，再套入玻璃钢管二33，电缆组件一28的连接器处套上第二紧固套Ⅱ32，将第二紧固套Ⅱ32与接头一29用环氧树脂粘牢，电缆组件一28的另一头加衬垫31压入接头二30内，用环氧树脂粘牢。
参见图6，通过实际测量，该天线在频率30MHz～88MHz和225MHz～512MHz范围内实测电压驻波比都小于3.5，符合全向军用天线的指标要求。
根据相关理论对本发明高架天线进行分析：
理论上，垂直架设的天线隔离度比水平架设天线的隔离度要大，仅靠增大天线间的距离来提高隔离度既不现实也达不到技术指标要求，因为增大天线间距离，势必增高天线的总高度，这样在制造、安装、维护等方面会很多困难。所以，我们采用新技术，选用高性能吸波材料，减少天线及馈线间的相互耦合，达到提高隔离度的目的。
1、设计天线结构形式
由于225MHz～512MHz频率相对较高，频带相对较窄，于是采用对称振子辐射模式比较合适，而30MHz～88MHz频率相对较低，频带相对较宽，于是使用单鞭辐射模式比较合适。由于单鞭辐射模式和大地有很大关系，而对称振子辐射模式和大地无关，所以将225MHz～512MHz辐射体放置在上，而30MHz～88MHz辐射体放置在下。
2、利用改变天线间的距离和加吸波材料来改善天线间的隔离度。
垂直架设的天线隔离度比水平架设天线的隔离度要大，但仅靠增大天线间的距离来提高隔离度既不现实也达不到技术指标要求，于是我们采用新技术，选用高性能吸波材料，减少天线及馈线间的相互耦合，达到提高隔离度的目的。

Claims (7)

1.一种双出口车载天线，包括天线座(3)以及与天线座连接的天线体，其特征在于，所述天线体包括位于上部的上节天线杆(2)和位于下部的下节天线杆(1)，上节天线杆(2)与下节天线杆(1)通过螺纹相连接，所述上节天线杆(2)包括225MHz～512MHz频率范围的辐射体一和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节的一部分，所述下节天线杆(1)包括辐射体二和30MHz～88MHz频率范围的辐射体二耦合节的另一部分，辐射体一通过同轴电缆从辐射体二穿过，辐射体一与辐射体二之间间距为300mm；
所述天线座(3)通过底部法兰与车体固定，天线座(3)包括保护帽(13)，保护帽(13)通过螺钉与减震器(4)连接，O型密封圈(9)嵌入到绝缘体(7)中，减震器(4)装入绝缘体(7)中，电缆组件三(5)和衬垫(6)从减震器(4)内穿过，用垫片和螺母旋紧在减震器(4)上，电缆组件三(5)的下端与225MHz～512MHz出口连接器(10)连接，225MHz～512MHz出口连接器(10)通过四个螺钉紧固在底座(8)上；用小截面安装线一端焊接在垫片上，另一端焊接在匹配器(15)上，将焊片(14)与衰减器(11)用螺钉固定在底座(8)上，从匹配器(15)上第一焊接同轴电缆与衰减器(11)和焊片(14)的一端焊接，衰减器(11)和焊片(14)的另一端通过第二焊接同轴电缆与30MHz～88MHz出口连接器(12)连接，30MHz～88MHz出口连接器(12)通过四个螺钉紧固在底座(8)上；接地线(16)通过螺钉固定于底座(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述上节天线杆(2)采用绝缘材料环氧玻璃钢，上节天线杆(2)包括电缆组件二(19)，将电缆组件二(19)穿过第一紧固套(23)、铜管组件一(17)和振子组件(18)的下节铜管，将电缆组件二(19)上的射频电缆的芯线焊接在印制板上线圈的一端，电缆外辐射体焊接在辐射体焊片上；将镀银铜线(25)的一端焊接在振子组件(18)线圈的另一端，镀银铜线(25)的另一端焊接在铜管(20)上，将接头(21)和电缆组件二(19)用顶丝拧牢，再穿入玻璃钢管(24)，用环氧树脂胶粘在接头(21)上，再将天线帽(22)粘在天线杆顶端。
3.根据权利要求1所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述下节天线杆(1)采用绝缘材料环氧玻璃钢，下节天线杆(1)包括电缆组件一(28)，将电缆组件一(28)套上吸波材料(35)，穿过铜管组件二(26)和耦合节(27)，将热缩管(34)套在铜管组件二(26)和耦合节(27)上热缩，小截面安装线的一头焊接在耦合节(27)上，另一头连接焊片，通过螺钉和垫圈与接头二(30)连接，再套入玻璃钢管二(33)，电缆组件一(28)的连接器处套有第二紧固套(32)，将第二紧固套(32)与接头一(29)用环氧树脂粘牢，电缆组件一(28)的另一头加衬垫(31)压入接头二(30)内，用环氧树脂粘牢。
4.根据权利要求1所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述辐射体一为一组对称振子。
5.根据权利要求1所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述辐射体二为一单极子。
6.根据权利要求1所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述同轴电缆上覆盖有吸波材料。
7.根据权利要求6所述的一种双出口车载天线，其特征在于，所述吸波材料采用聚氨酯泡沫。
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