CN112018507A - 一种基于消防喷淋头的可重构天线 - Google Patents

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董辉
邱枫
黄健全
曹锟
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Abstract

本发明公开了一种基于消防喷淋头的可重构天线。该方案可使消防喷淋头在不喷水时，可以作为一种可重构天线使用。其包括消防喷淋头（1）、直通管接头（2）、水管（3）、耦合器（4）、金属圆环（5）、变容二极管（6）、同轴电缆（7）。消防喷淋头（1）、直通管接头（2）、水管（3）、耦合器（4）、变容二极管（6）构成天线的一臂。金属圆环（5）构成天线的“地”；两者同时构成单极天线。信号通过同轴电缆（7）馈电加载在耦合器（4）和金属圆环（5）之间。本发明具有不影响消防喷淋头的正常工作；同时，可兼做可重构天线使用。该天线可同时工作于2.3GHz‑2.9GHz和4.8GHz‑5.2 GHz两个频带，拓展了消防喷淋头的功能。

Description

一种基于消防喷淋头的可重构天线
技术领域
本发明属于电子器件技术领域，涉及无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，可用于无线通信系统射频前端。即把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
背景技术
消防喷淋头用于消防喷淋系统，当发生火灾时，水通过喷淋头溅水盘洒出进行灭火。我们基于消防喷淋头，提出了一种可重构天线。该方案可使消防喷淋头在不喷水时，可以作为一种可重构天线使用。该天线可同时工作于2.3GHz -2.9GHz和4.8 GHz -5.2GHz两个频带，拓展了消防喷淋头的功能。
发明内容
本发明提出一种基于消防喷淋头的可重构天线。当消防喷淋头不喷水时，可以作为一种可重构天线使用。
整个天线包括：消防喷淋头1、直通管接头2、水管3、耦合器4、金属圆环5、变容二极管6、同轴电缆7。为实现上述目的，本发明通过引入一个环形金属环5和变容二极管6。其特征在于：在没有发生火灾时，消防喷淋头1、直通管接头2、水管3、耦合器4、金属圆环5、变容二极管6构成单极天线。消防喷淋头1、直通管接头2、水管3、耦合器4、变容二极管6构成天线的一臂。金属圆环5构成天线的“地”。信号通过同轴电缆7馈电加载在耦合器4、金属圆环5之间。
本发明具有以下技术优点。
1. 该天线不影响消防喷淋头的正常工作，同时，可兼做可重构天线使用。
2.该天线能同时工作在频率范围为2.3GHz-2.9GHz和4.8 GHz -5.2GHz两个频带。
3.该天线的阻抗匹配电路只需要一个变容二极管。
附图说明：图1为本发明的三维结构图；图2为图1的侧视图；图3为变容二极管阻抗匹配结构图；图4为本发明实施例的S11特性曲线响应图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明的实施作详细说明。
实施例：设计最大尺寸为80mm
Figure 240000DEST_PATH_IMAGE001
80mm
Figure 181411DEST_PATH_IMAGE002
120mm的可重构天线。
参照图1-图3，本发明包括消防喷淋头1、直通管接头2、水管3、耦合器4、金属圆环5、变容二极管6、同轴电缆7。
所述消防喷淋头1，其材质为金属铁或铜，最大尺寸为30mm
Figure 904647DEST_PATH_IMAGE002
30mm
Figure 564299DEST_PATH_IMAGE002
53mm。其连接处的内径为16mm，外径为20mm。
所述直通管接头2，其材质为金属铁或铜，其连接处的内径为20mm，外径为30mm，长度为35mm。
所述水管3，其材质为金属铁或铜，其内径为16mm，外径为20mm。
所述耦合器4，其材质为金属铁或铜，其内径为为20mm，外径为24mm。
所述金属圆环5，其材质为金属铁或铜，其内径为24mm，外径为80mm，其厚度为0.5mm。
所述变容二极管6，最大尺寸为0.5mm
Figure 523027DEST_PATH_IMAGE003
0.6mm
Figure 318945DEST_PATH_IMAGE003
1mm，其电容为1.2PF-0.3PF。
本实施例信号通过同轴电缆馈电加载在耦合器4、金属圆环5之间，调整变容二极管的偏置电压，可得到两个频带的可重构天线。
本发明的效果可以通过以下仿真结果进一步说明。
仿真：对实施例中的可重构天线的传输特性进行仿真，结果如图4所示。
由图4可见，本实施例中的可重构天线可同时工作于频率范围为2.3GHz-2.9GHz和4.8GHz -5.2GHz两个频带。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于消防喷淋头的可重构天线，其包括消防喷淋头（1）、直通管接头（2）、水管（3）、耦合器（4）、金属圆环（5）、变容二极管（6）、同轴电缆（7）；其特征在于：消防喷淋头（1）、直通管接头（2）、水管（3）、耦合器（4）、变容二极管（6）构成天线的一臂，金属圆环（5）构成天线的“地”，两者同时构成单极天线。
2.根据权利要求1所述的基于消防喷淋头的可重构天线，其特征在于:最大尺寸为80mm80mm 120mm；所述消防喷淋头（1），其材质为金属铁或铜，最大尺寸为30mm 30mm 53mm，其连接处的内径为16mm，外径为20mm；直通管接头（2），其材质为金属铁或铜，其连接处的内径为20mm，外径为30mm，长度为35mm；水管（3），其材质为金属铁或铜，其内径为16mm，外径为20mm；耦合器（4），其材质为金属铁或铜，其内径为为20mm，外径为24mm；金属圆环（5），其材质为金属铁或铜，其内径为24mm，外径为60mm，其厚度为0.5mm；变容二极管（6），最大尺寸为0.5mm 0.6mm 1mm，其电容为1.2PF-0.3PF。
3.根据权利要求1所述的基于消防喷淋头的可重构天线，其特征在于信号通过同轴电缆馈电加载在耦合器（4）和金属圆环（5）之间，该天线不影响消防喷淋头的正常工作；同时，可兼做可重构天线使用。
4.该天线可同时工作于2.3GHz-2.9GHz和4.8GHz -5.2 GHz两个频带。
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