CN110829016A - 全向电小天线 - Google Patents

Abstract

本发明属于天线技术领域，具体涉及到一种全向电小天线，包括：金属腔体，其具有一个由壳体围成的空腔；至少一组天线辐射体，其位于所述金属腔体的内部，总线，其与所述金属腔体连接。本发明的尺寸小、重量轻，可集成于黑匣子内部，不易受外部电磁环境干扰，天线工作稳定，黑匣子任何一面朝上，都不会影响天线的辐射性能。

Description

全向电小天线

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及到一种全向电小天线。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，出现了各种各样的通信技术，近年来无线通信系统已广泛应用于各个领域，使用者可不受距离限制，利用无线通信系统进行信息的传输。而天线是无线通信领域中重要的元件之一，也越来越受到关注。随着无线通信技术和电子技术的发展，日常生活中的无线电子产品功能越来越强大，而尺寸变得越来越小，越来越薄，重量越来越轻。在整个产品设计中，预留给天线的空间、重量有限，因此必须设计小型化天线便于与设备电路集成的特点。

在具体的现有技术中，海上救生系统的天线多为单频点工作，尺寸不够小，产品单面辐射，易受外界干扰。由于产品单面辐射，事故发生后，辐射面的朝向具有不确定性，影响海上事故搜救效率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种全向电小天线。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种全向电小天线，其大大提高了无线电信标定位的性能和可靠性。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种全向电小天线，还包括：

金属腔体，其具有一个由壳体围成的空腔；

至少一组天线辐射体，其位于所述金属腔体的内部。

总线，其与所述金属腔体连接。

本发明设计了一种金属腔体天线，实现救生天线的小型化和高强度要求，同时使工作频点不易受外界干扰，提高了天线工作的稳定性。

优选的是，所述至少一组天线辐射体包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体通过一功分器进行连接，所述功分器位于所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体之间。

本发明采用组合式工作设计对天线水平面方向图进行赋形，无论黑匣子哪面朝上，都不影响辐射性能，大大提高了天线工作的可靠性和海面事故搜救效率。馈电利用功分器的网络实现，二个天线辐射体的有效组合，可以保证在一个单元失效的情况下，另一个单元能够正常工作。

优选的是，所述全向电小天线的工作频率为243MHz±0.7MHz。

优选的是，所述第一天线辐射体包括第一垂直辐射板、第一水平辐射板及第一馈线，所述第一垂直辐射板位于所述金属腔体的一端，所述第一垂直辐射板分别与所述第一水平辐射板和功分器的地连接，所述第一馈线的一端与所述功分器的一端连接，所述第一馈线的另一端与所述第一水平辐射板连接，所述第一馈线与所述第一垂直辐射板平行设置；

其中，所述第一垂直辐射板、所述第一水平辐射板及所述第一馈线组成倒F型结构。

所述第一天线辐射体设计采用倒F天线实现，利用倒F天线弯折辐射体增加电流路径的特点，既减小了天线的尺寸，同时保证了天线方向图的全向性。

优选的是，所述第二天线辐射体包括第二垂直辐射板、第二水平辐射板及第二馈线，所述第二垂直辐射板位于所述金属腔体的另一端，所述第二垂直辐射板分别与所述第二水平辐射板和功分器的地连接，所述第二馈线的一端与所述功分器的另一端连接，所述第二馈线的另一端与所述第二水平辐射板连接，所述第二馈线与所述第二垂直辐射板平行设置；

其中，所述第二垂直辐射板、所述第二水平辐射板及所述第二馈线组成倒F型结构。

所述第二天线辐射体设计采用倒F天线实现，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性，同时将天线放在金属腔里减少了周围环境对工作频点的影响。与所述第一天线辐射体有效组合，可集成于黑匣子内部，不易受外部电磁环境干扰，天线工作稳定，黑匣子任何一面朝上，都不会影响天线辐射性能。

优选的是，所述总线包括自由端和连接端，所述自由端位于所述金属腔体的外部，所述连接端通过所述功分器与所述至少一组天线辐射体连接；

其中，所述总线与所述功分器的连接处位于所述功分器的中央。

天线辐射体被金属腔体包裹，通过总线给功分器输入输出射频信号，功分器将输入输出射频信号分为相等及相位差180°的两股信号传入传出两端的天线辐射体里。所以作为一个将能量一分为二和合二为一的结构，自然总线口在中间，分线口在两端。

优选的是，所述第一馈线的高度为工作波长的1.3％。

优选的是，所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％

所述第一馈线和所述第二馈线的高度是为了结合金属腔体形成空腔的空间大小，从而来实现天线的性能，即所述第一馈线和所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％，是最优的选择，既能适应小空间，又能实现天线最佳的性能。

优选的是，所述金属腔体内填充发泡剂。

整个金属腔体最终通过填充发泡剂进行固定，使其能够满足强冲击要求，保证全向电小天线的正常使用。

本发明的有益效果

1、本发明提供的一种全向电小天线，其采用的天线辐射体为组合式带有金属腔体的倒F天线，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性，同时减少周围环境对工作频点的影响；

2、本发明提供的一种全向电小天线，其提供的金属腔体天线，实现救生天线的小型化和高强度要求，提高了天线的稳定性；

3、本发明提供的一种全向电小天线，其天线辐射体采用二元组阵的形式实现，可以保证在一个单元失效的情况下，另一个单元能够正常工作，提高了整个天线工作的稳定性；

4、本发明提供的一种全向电小天线，其尺寸小，重量轻，可集成于黑匣子内部，不易受外部电磁环境干扰，天线工作稳定，黑匣子任何一面朝上，都不会影响天线辐射性能。

附图说明

图1为本发明所述全向电小天线的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明所述全向电小天线的另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明所述全向电小天线的整体结构示意图；

其中1-金属腔体，2-空腔，3-总线，4-第一天线辐射体，5-第二天线辐射体，6-功分器，7-第一垂直辐射板，8-第一水平辐射板，9-第一馈线，10-第二垂直辐射板，11-第二水平辐射板，12-第二馈线，13-自由端，14-连接端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被提及为“直接连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，如图1所示，本发明提供了一种全向电小天线，包括：

金属腔体1，其具有一个由壳体围成的空腔2；

至少一组天线辐射体，其位于所述金属腔体的内部；

总线3，其与所述金属腔体1连接。

本发明了一种金属腔体天线，实现救生天线的小型化和高强度要求，同时使工作频点不易受外界干扰，提高了天线工作的稳定性和可靠性。

本发明采用的金属壳体，能够大大提高天线强度，使其满足400km/h的强冲击后，天线性能仍能满足使用要求，同时也提高了海水波动和周围设备给天线带来的不确定影响。

在本实施例中，具体的，所述至少一组天线辐射体包括第一天线辐射体4和第二天线辐射体5，所述第一天线辐射体4和所述第二天线辐射体5通过一功分器6进行连接，所述功分器位于所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体之间。

本发明采用组合式工作设计对天线水平面方向图进行赋形，无论黑匣子哪面朝上，都不影响辐射性能，大大提高了天线工作的可靠性和海面事故搜救效率。馈电利用功分器的网络实现，二个辐射单元的有效组合，可以保证在一个单元失效的情况下，另一个单元能够正常工作。

其中，所述全向电小天线的工作频率为243MHz±0.7MHz。

在上述实施例的基础上，具体的，所述第一天线辐射体包括第一垂直辐射板7、第一水平辐射板8及第一馈线9，所述第一垂直辐射板位于所述金属腔体的一端，所述第一垂直辐射板分别与所述第一水平辐射板和功分器的地连接，所述第一馈线的一端与所述功分器的一端连接，所述第一馈线的另一端与所述第一水平辐射板连接，所述第一馈线与所述第一垂直辐射板平行设置；

其中，所述第一垂直辐射板、所述第一水平辐射板及所述第一馈线组成倒F型结构。

所述第一天线辐射体设计采用倒F天线实现，利用倒F天线弯折辐射体来增加电流路径，将电流强度最大值出现在垂直辐射板7上，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性，通过曲折倒F天线和金属腔体的相结合，大幅度减小了天线的尺寸，使得天线，即所述第一馈线的高度为工作波长的1.3％。

在上述实施例的基础上，具体的，所述第二天线辐射体包括第二垂直辐射板10、第二水平辐射板11及第二馈线12，所述第二垂直辐射板位于所述金属腔体的另一端，所述第二垂直辐射板分别与所述第二水平辐射板和功分器的地连接，所述第二馈线的一端与所述功分器的另一端连接，所述第二馈线的另一端与所述第二水平辐射板连接，所述第二馈线与所述第二垂直辐射板平行设置；

其中，所述第二垂直辐射板、所述第二水平辐射板及所述第二馈线组成倒F型结构。

其中，所述功分器的中央和总线连接，所述功分器的另外两个输入输出口位于功分器的两端，通过第一馈线、第二馈线与第一水平辐射板、第二水平辐射板连接，实现射频信号的无线电收发。

所述第二天线辐射体设计采用倒F天线实现，利用倒F天线弯折辐射体来增加电流路径，将电流强度最大值出现在垂直辐射板10上，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性，通过曲折倒F天线和金属腔体的相结合，大幅度减小了天线的尺寸，使得天线，即所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％，所述第二天线辐射体与所述第一天线辐射体有效组合，可集成于黑匣子内部，不易受外部电磁环境干扰，天线工作稳定，黑匣子任何一面朝上，都不会影响天线辐射性能。

两倒F单极子全向天线组阵，此措施增加了海水搜救信标系统的可靠性和效率。当黑匣子掉入海里，不能确定哪一面朝上，依据以前的信标天线，只有一个辐射面时，很容易面向海里，辐射面被海水覆盖。而根据海水的特性，是属于半导体，所以辐射信号将辐射不出去。本发明采用两个倒F单极子全向天线，能够保证即使有一个辐射面被覆盖，受影响，另外一个辐射面还能保证正常工作。同时整体体积还比以前的要小。

在上述实施例的基础上，具体的，所述总线包括自由端13和连接端14，所述自由端位于所述金属腔体的外部，所述连接端通过所述功分器与所述至少一组天线辐射体连接；

其中，所述总线与所述功分器的连接处位于所述功分器的中央。

天线辐射体被金属腔体包裹，通过总线给功分器输入输出射频信号，功分器将输入输出射频信号分为相等及相位差180°的两股信号传入传出两端的天线辐射体里。所以作为一个将能量一分为二和合二为一的结构，自然总线口在中间，分线口在两端。

具体的，所述第一馈线的高度为工作波长的1.3％，所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％，所述第一馈线和所述第二馈线的高度是为了结合金属腔体形成空腔的空间大小，从而来实现良好的性能，即所述第一馈线和所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％，是最优的选择，既能适应小空间，又能实现天线最佳的性能。

具体的，所述金属腔体内填充发泡剂，整个金属腔体最终通过填充发泡剂进行固定，使其能够满足强冲击要求，保证全向电小天线的正常使用。

本发明再一个实施例，如图2所示，所述至少一组天线辐射体包括第一天线辐射体5和第二天线辐射体4，所述第一天线辐射体5和所述第二天线辐射体4通过一功分器6进行连接，所述功分器位于所述第一天线辐射体5和所述第二天线辐射体4之间。

在上述实施例的基础上，具体的，所述第一天线辐射体5包括第一垂直辐射板10、第一水平辐射板11及第一馈线12，所述第一垂直辐射板位于所述金属腔体的一端，所述第一垂直辐射板分别与所述第一水平辐射板和功分器的地连接，所述第一馈线的一端与所述功分器的一端连接，所述第一馈线的另一端与所述第一水平辐射板连接，所述第一馈线与所述第一垂直辐射板平行设置；

其中，所述第一垂直辐射板、所述第一水平辐射板及所述第一馈线组成倒F型结构。

所述第一天线辐射体设计采用倒F天线实现，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性。

在上述实施例的基础上，具体的，所述第二天线辐射体4包括第二垂直辐射板7、第二水平辐射板8及第二馈线9，所述第二垂直辐射板位于所述金属腔体的另一端，所述第二垂直辐射板分别与所述第二水平辐射板和功分器的地连接，所述第二馈线的一端与所述功分器的另一端连接，所述第二馈线的另一端与所述第二水平辐射板连接，所述第二馈线与所述第二垂直辐射板平行设置；

其中，所述第二垂直辐射板、所述第二水平辐射板及所述第二馈线组成倒F型结构。

所述第二天线辐射体设计采用倒F天线实现，既减小了天线的尺寸，保证了天线方向图的全向性。与所述第一天线辐射体有效组合，可集成于黑匣子内部，不易受外部电磁环境干扰，天线工作稳定，黑匣子任何一面朝上，都不会影响天线辐射性能。

实施例2中的其他部件和实施例1中的其他部件相同，就不做重复描述。

在本发明中，天线发射时，射频信号通过总线3进入功分器6中，功分器6将信号等幅相位差180度发给第一馈线9和第二馈线12，使两个辐射体同时工作。由于功分器中有吸收负载和本身设计的带宽比较宽，确保了当一个天线辐射体失效时另外一个天线还能正常工作。

本发明首次将两个倒F单极子全向天线缩小到工作波长的1.3％，而且结合金属腔体的包围，大大提高了天线强度，使其满足400km/h的强冲击后，天线性能仍能满足使用要求，同时也提高了海水波动和周围设备给天线带来的不确定影响。

本发明还有其他供选择的实施例，这里就不再做详细说明。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种全向电小天线，其特征在于，包括：

金属腔体，其具有一个由壳体围成的空腔；

至少一组天线辐射体，其位于所述金属腔体的内部；

总线，其与所述金属腔体连接。

2.如权利要求1所述的全向电小天线，其特征在于，所述至少一组天线辐射体包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体通过一个功分器进行连接，所述功分器位于所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体之间。

3.如权利要求1所述的全向电小天线，其特征在于，所述全向电小天线的工作频率为243MHz±0.7MHz。

4.如权利要求2所述的全向电小天线，其特征在于，所述第一天线辐射体包括第一垂直辐射板、第一水平辐射板及第一馈线，所述第一垂直辐射板位于所述金属腔体的一端，所述第一垂直辐射板分别与所述第一水平辐射板和功分器的地连接，所述第一馈线的一端与所述功分器的一端连接，所述第一馈线的另一端与所述第一水平辐射板连接，所述第一馈线与所述第一垂直辐射板平行设置；

其中，所述第一垂直辐射板、所述第一水平辐射板及所述第一馈线组成倒F型结构。

5.如权利要求2所述的全向电小天线，其特征在于，所述第二天线辐射体包括第二垂直辐射板、第二水平辐射板及第二馈线，所述第二垂直辐射板位于所述金属腔体的另一端，所述第二垂直辐射板分别与所述第二水平辐射板和功分器的地连接，所述第二馈线的一端与所述功分器的另一端连接，所述第二馈线的另一端与所述第二水平辐射板连接，所述第二馈线与所述第二垂直辐射板平行设置；

其中，所述第二垂直辐射板、所述第二水平辐射板及所述第二馈线组成倒F型结构。

6.如权利要求2所述的全向电小天线，其特征在于，所述总线包括自由端和连接端，所述自由端位于所述金属腔体的外部，所述连接端通过所述功分器与所述至少一组天线辐射体连接；

其中，所述总线与所述功分器的连接处位于所述功分器的中央。

7.如权利要求4所述的全向电小天线，其特征在于，所述第一馈线的高度为工作波长的1.3％。

8.如权利要求5所述的全向电小天线，其特征在于，所述第二馈线的高度为工作波长的1.3％。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的全向电小天线，其特征在于，所述金属腔体内填充发泡剂。

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