CN111755821B - 一种一体化天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化天线，包括：合路器、馈线、超短波天线、开路同轴线、套筒单极子天线以及塑料棒，其中，合路器的一端与馈线的一端的内导体相连，馈线的另一端的内导体与套筒单极子天线的一端相连，塑料棒的一端固定于合路器的一端的PCB上，超短波天线的一端固定于塑料棒的另一端，馈线的一部分以螺旋状缠绕在塑料棒上组成线圈；开路同轴线的一端的外导体与线圈的末尾圈的外导体相连，开路同轴线的另一端的内导体与合路器的一端相连；线圈的末尾圈为靠近套筒单极子天线的一圈；超短波天线的另一端与套筒单极子天线的一端通过电连接。以此减低天线集成的复杂度，提高天线的集成度，并实现一体化天线具备两种不同天线的功能。

Description

一种一体化天线
技术领域
本发明涉及天线领域，尤其涉及一种一体化天线。
背景技术
现有技术中的VHF(Very high frequency，甚高频)/UHF(Ultra High Frequency，特高频)超短波通信天线可通过加设网络来实现超宽带带宽，通过一个独立的天线实现发射和接收超短波的功能；而线极化卫星通信天线多采用单极子天线，也是通过一个独立的天线形式实现发射或接收电磁波的功能，这二者分别作为独立的天线来是相对应的功能。
随着VHF/UHF超短波通信和卫星通信需求的发展，对天线提出了更高的要求，要求天线功能更多，需同时兼容VHF/UHF超短波通信和电磁波通信，然而现有技术中是通过将VHF/UHF超短波通信天线作为一个独立的天线；单极子天线作为一个独立的天线。
因此，现有技术中的天线功能就较为单一，没有同时具有多种功能的天线，且集成度较差。因此亟需一种一体化天线，在满足二者的功能前体现，减少天线集成的复杂度，提高天线的集成度。
发明内容
本发明实施例提供一种一体化天线，用于减低天线集成的复杂度，提高天线的集成度。
本发明实施例提供一体化天线，包括：合路器、馈线、超短波天线、开路同轴线、套筒单极子天线以及塑料棒；
所述合路器的一端与所述馈线的一端的内导体相连；
所述馈线的另一端的内导体与所述套筒单极子天线的一端相连，用于为所述套筒单极子天线馈电；
所述塑料棒的一端固定于所述合路器的一端的PCB上，所述超短波天线的一端固定于所述塑料棒的另一端；所述馈线的一部分以螺旋状缠绕在所述塑料棒上组成线圈；
所述开路同轴线的一端的外导体与所述线圈的末尾圈的外导体相连，所述开路同轴线的另一端的内导体与所述合路器的一端相连，所述开路同轴线用于对所述超短波天线进行馈电；所述线圈的末尾圈为靠近所述套筒单极子天线的一圈；
所述超短波天线的另一端与所述套筒单极子天线的一端电连接；用于将所述超短波天线和所述套筒单极子天线的功能一体化。
上述技术方案，通过合路器对超短波天线和套筒单极子天线进行馈电，具体的通过与合路器连接的馈线对套筒单极子天线进行馈电，通过与合路器连接的开路同轴线对超短波天线进行馈电。又通过开路同轴线的一端的外导体与线圈的末尾圈的外导体相连，开路同轴线的另一端的内导体与合路器的一端相连，以使在馈电时，对于超短波天线，开路同轴线相当于电容，与超短波天线串联；线圈相当于电感，与开路同轴线并联，并接地。以使在超短波天线工作时，超短波天线的部分外导体与套筒单极子天线共同作为超短波天线的辐射体，实现超短波天线的宽带匹配，进而实现超短波天线的接收和发射超短波的功能。在套筒单极子天线工作时，线极化卫星导航天线作为套筒单极子天线的辐射体，实现套筒单极子天线接收和发射电磁波的功能，进而将超短波天线和套筒单极子天线的功能一体化。减低了天线集成的复杂度，提高了天线的集成度。
可选的，所述合路器设有通信导航合路电路；所述通信导航合路电路包括第一馈点和第二馈点；
所述第一馈点与所述馈线的一端的内导体相连；
所述第二馈点分别于所述开路同轴线的另一端的内导体和电感的一端相连；所述电感的另一端接地。
上述技术方案，通过合路器设有通信导航合路电路，将单通道的连接方式分为两种功能天线的连接方式，实现通过单通道工作模式，提供两种天线功能，提高了天线的集成度。
可选的，所述套筒单极子天线包括：短路同轴线、线极化卫星导航天线、金属管；
所述线极化卫星导航天线部分区域、所述短路同轴线和所述超短波天线的部分区域的外侧套有所述金属管；
所述超短波天线的另一端分别与所述线极化卫星导航天线的一端和所述短路同轴线的第一端电连接；所述线极化卫星导航天线的另一端用于接收和释放辐射；
所述金属管与所述短路同轴线的第二端电连接。
上述技术方案，通过在线极化卫星导航天线部分区域和短路同轴线外套有的金属管组成用于实现超短波天线的接收和发射超短波的功能的辐射体，以使超短波天线实现接收和发射超短波的功能。
可选的，所述超短波天线的另一端分别与所述线极化卫星导航天线的一端和所述短路同轴线的第一端为可拆卸连接。
上述技术方案，通过可拆卸连接降低一体化天线的维修成本。
可选的，所述合路器的另一端设有单通道接头，与连接器相连。
上述技术方案，通过合路器的另一端设有的单通道接头，提供单通道的连接方式。
可选的，所述塑料棒为ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)材料。
可选的，所述塑料棒的直径为2mm-4mm。
可选的，所述开路同轴线的直径为2mm-3mm。
可选的，所述金属管为铜管。
可选的，所述金属管的直径为7mm-9mm。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种一体化天线的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电路的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种通信导航合路电路的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示例性的示出了本发明实施例示出的一种一体化天线的示意图，如图1所示，该一体化天线包括合路器101、馈线102、超短波天线104、开路同轴线105、套筒单极子天线以及塑料棒103。
其中，合路器101的一端与馈线102的一端的内导体相连。需要说明的是，馈线102是一种同轴线，是由两根同轴的圆柱导体构成的导行系统，包括内、外导体，是通过内、外导体之间填充空气或高频介质的一种宽频带微波传输线。
馈线102的另一端的内导体与套筒单极子天线的一端相连，馈线102用于为套筒单极子天线馈电。
塑料棒103的一端固定于合路器101的一端的PCB上，超短波天线104的一端固定于塑料棒103的另一端，并且馈线102的一部分以螺旋状缠绕在塑料棒103上组成线圈1021。
开路同轴线105的一端的外导体与线圈的末尾圈的外导体相连，开路同轴线105的另一端的内导体与合路器101的一端相连，开路同轴线105用于对超短波天线104进行馈电，其中，线圈1021的末尾圈为靠近套筒单极子天线的一圈，即自馈线102的在与合路器101连接的塑料棒103的一端以螺旋状进行缠绕时，直至结束的最后一圈。例如，馈线102自合路器101与塑料棒103连接处以螺旋状在塑料棒103上进行缠绕，共缠绕6圈，则第6圈为线圈1021的末尾圈。
超短波天线104的另一端与套筒单极子天线的一端电连接，以使超短波天线104和套筒单极子天线的功能一体化。需要说明的是，超短波天线104为用于发射和接收超短波的天线，套筒单极子天线用于发射和接收电磁波，并作为超短波天线104的辐射体。
进一步地，合路器101设有通信导航合路电路，其中，通信导航合路电路包括第一馈点1011和第二馈点1012。
第一馈点1011与馈线102的一端的内导体相连。第二馈点1012分别于开路同轴线105的另一端的内导体和电感201的一端相连，电感201的另一端接地。以使开路同轴线105对于超短波天线104为一个与超短波天线104串联的电容，开路同轴线105对于线圈1021为一个与线圈1021并联的电感。
进一步地，套筒单极子天线包括：短路同轴线202、线极化卫星导航天线203、金属管204。
其中，线极化卫星导航天线203部分区域、短路同轴线202和超短波天线104的部分区域的外侧套有金属管204。
超短波天线104的另一端分别与线极化卫星导航天线203的一端和短路同轴线202的第一端电连接，线极化卫星导航天线203的另一端用于接收和释放辐射。
金属管204与短路同轴线202的第二端电连接。需要说明的是，金属管204还进行接地，以使金属管204结合线极化卫星导航天线203和短路同轴线202组成套筒单极子天线，在超短波天线104工作时，作为超短波天线104的辐射体。
具体的，超短波天线104的另一端分别与线极化卫星导航天线203的一端和短路同轴线202的第一端为可拆卸连接。以便于维修时的拆卸与安装，降低损坏时的维修成本。
合路器101的另一端设有单通道接头，与连接器300相连。用于在接收电磁波或超短波时通过连接器300进行输出。
塑料棒103为ABS材料，直径为2mm-4mm。优选的，塑料棒103的直径为3mm。其中，ABS材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子结构材料。
开路同轴线105的直径为2mm-3mm，优选的，开路同轴线105的直径为2.5mm。
可选的，金属管204为铜管，直径为7mm-9mm。优选的，金属管204的直径为8mm。
将导电性良好的铜管套在线极化卫星导航天线203部分区域、短路同轴线202和超短波天线104的部分区域的外侧，组成套筒单极子天线，以在超短波天线104工作时，使套筒单极子天线作为超短波天线104的辐射体。
本发明实施例，通过合路器设有的通信导航合路电路，将单通道的连接方式分为两种功能天线的连接方式，分别为用于对套筒单极子天线进行馈电的第一馈点1011和对超短波天线进行馈电的第二馈点1012。图2示例性的示出了一种通信导航合路电路的示意图，如图所示，输入的电源与A电容的一端连接，A电容的另一端与b电感的一端连接，b电感的另一端与B电容的一端连接，B电容的另一端接地，以此形成第一馈点1011。输入的电源与a电感的一端连接，a电感的另一端与c电感的一端连接，c电感的另一端与C电容的一端连接，C电容的另一端接地，以此形成第二馈点1012。
然后，又通过开路同轴线的一端的外导体与线圈的末尾圈的外导体相连，开路同轴线的另一端的内导体与合路器的一端相连，实现超短波天线的宽带匹配，具体的，在馈电时，开路同轴线相当于与超短波天线串联的电容，线圈相当于与开路同轴线并联的电感，并接地。图3示例性的示出了一种电路的示意图，如图3所示，在馈电时，开路同轴线105作为电容与超短波天线104进行连接。以使在超短波天线工作时，超短波天线的部分外导体(相当于图2中线圈1021右侧的超短波天线的部分外导体)与套筒单极子天线共同作为超短波天线的辐射体，进而实现超短波天线的接收和发射超短波的功能。在套筒单极子天线工作时，线极化卫星导航天线作为套筒单极子天线的辐射体，实现套筒单极子天线接收和发射电磁波的功能，进而将超短波天线和套筒单极子天线的功能一体化。减低了天线集成的复杂度，提高了天线的集成度。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种一体化天线，其特征在于，包括：合路器、馈线、超短波天线、开路同轴线、套筒单极子天线以及塑料棒；
所述合路器的一端与所述馈线的一端的内导体相连；
所述馈线的另一端的内导体与所述套筒单极子天线的一端相连，用于为所述套筒单极子天线馈电；
所述塑料棒的一端固定于所述合路器的一端的PCB上，所述超短波天线的一端固定于所述塑料棒的另一端；所述馈线的一部分以螺旋状缠绕在所述塑料棒上组成线圈；
所述开路同轴线的一端的外导体与所述线圈的末尾圈的外导体相连，所述开路同轴线的另一端的内导体与所述合路器的一端相连，所述开路同轴线用于对所述超短波天线进行馈电；所述线圈的末尾圈为靠近所述套筒单极子天线的一圈；
所述超短波天线的另一端与所述套筒单极子天线的一端电连接；用于将所述超短波天线和所述套筒单极子天线的功能一体化；
所述套筒单极子天线包括短路同轴线、线极化卫星导航天线、金属管；
所述线极化卫星导航天线部分区域、所述短路同轴线和所述超短波天线的部分区域的外侧套有所述金属管；
所述超短波天线的另一端分别与所述线极化卫星导航天线的一端和所述短路同轴线的第一端电连接；所述线极化卫星导航天线的另一端用于接收和释放辐射；
所述金属管与所述短路同轴线的第二端电连接。
2.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述合路器设有通信导航合路电路；所述通信导航合路电路包括第一馈点和第二馈点；
所述第一馈点与所述馈线的一端的内导体相连；
所述第二馈点分别于所述开路同轴线的另一端的内导体和电感的一端相连；所述电感的另一端接地。
3.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述超短波天线的另一端分别与所述线极化卫星导航天线的一端和所述短路同轴线的第一端为可拆卸连接。
4.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述合路器的另一端设有单通道接头，与连接器相连。
5.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述塑料棒为ABS材料。
6.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述塑料棒的直径为2mm-4mm。
7.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述开路同轴线的直径为2mm-3mm。
8.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述金属管为铜管。
9.如权利要求1所述的一体化天线，其特征在于，所述金属管的直径为7mm-9mm。
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