CN113410644B - 一种室内全向天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及天线领域，尤其是涉及一种室内全向天线，其包括天线本体，所述天线本体包括连接电缆以及将连接电缆与上位机连接的接头，还包括杆套、上固定座以及下固定座，所述上固定座设于杆套的一端，所述天线本体设于杆套内，所述连接电缆由杆套伸出且穿设于上固定座以及下固定座，所述下固定座连接所述接头，所述上固定座与下固定座之间设有旋转机构。本申请具有解决天线在实际使用中因安装位置不可调或者调整角度较小，导致天线性能较差的缺陷的效果。

Description

一种室内全向天线

技术领域

本申请涉及天线的领域，尤其是涉及一种室内全向天线。

背景技术

在无线局域网(英文名为WirelessLocalAreaNetworks，简写为WLAN)的网络覆盖中，为了满足较小的天线尺寸和防止其它电磁波的干扰，同时覆盖多个通信频段的要求，双频和多频天线应运而生；现有的无线局域网的终端天线，比如安装在路由器上的天线，一般通过接线端子插设于路由器上，天线可调整的角度受限，导致天线的性能指标因安装位置问题而较差，难于满足无线局域网终端设备在无线网络覆盖中的应用，亟待解决。

发明内容

为了解决天线在实际使用中因安装位置不可调或者调整角度较小，导致天线性能较差的缺陷，本申请提供一种室内全向天线。

本申请提供的一种室内全向天线，采用如下的技术方案：

一种室内全向天线，包括天线本体，所述天线本体包括连接电缆以及将连接电缆与上位机连接的接头，还包括杆套、上固定座以及下固定座，所述上固定座设于杆套的一端，所述天线本体设于杆套内，所述连接电缆由杆套伸出且穿设于上固定座以及下固定座，所述下固定座连接所述接头，所述上固定座与下固定座之间设有旋转机构。

通过采用上述技术方案，天线本体的辐射振子等不可随意调整角度的结构设于杆套内，连接电缆由上固定座与下固定座伸出，上固定座与下固定座通过旋转机构可调节相对位置，使天线可调节角度，以根据实际情况提高天线的性能。

优选的，所述旋转机构包括球形壳体、连接座，所述球形壳体连接于上固定座，所述连接座连接于下固定座，所述连接座的端面设有槽底形状为不完整球形的转动槽，所述转动槽的最大深度大于球形壳体的半径，所述转动槽的槽口直径小于球形壳体的直径，所述连接电缆呈螺旋折叠于球形壳体内。

通过球形壳体与转动槽的转动配合，使上固定座与下固定座向相对转动，当天线安装于上位机之后，可调节天线的方向，使天线的收发性能更优，连接电缆呈螺旋状折叠设置，给天线转动预留形变的长度。

优选的，所述球形壳体内设有弹簧钢丝，所述弹簧钢丝沿螺旋状折叠且形成球形结构，所述弹簧钢丝的一端连接于球形壳体的内侧，所述连接电缆沿弹簧钢丝的螺旋折叠方向设于弹簧钢丝上，所述连接座上设有伸入球形壳体内且中空设置的导向杆，所述连接电缆与接头连接的一端伸入导向杆内。

通过采用上述技术方案，弹簧钢丝具有弹性，既给予连接电缆形变的长度，当连接电缆恢复原来长度时，弹簧钢丝可收纳连接电缆，使连接电缆不易损坏，且随着连接电缆的形变长度越长，弹簧钢丝具有的弹性势能越大，从而使转动球形壳体的阻力越大，以提醒使用人员旋转程度，避免过度旋转，导致连接电缆损坏，起到保护连接电缆的效果；导向杆起到导引连接电缆伸出球形壳体的方向，使连接电缆不易卡在球形壳体与连接座之间。

优选的，所述球形壳体的外侧壁上设有至少一个调节槽，所述调节槽的宽度适配导向杆的轴向最大宽度或连接电缆的直径，所述球形壳体靠近连接座且供连接电缆伸出的开口为通口，所述调节槽的一端与通口连通。

通过采用上述技术方案，调节槽用于容纳、适配连接电缆或导向杆，使球形壳体可以旋转更大的角度。

优选的，所述调节槽设有一个，所述球形壳体的外侧壁沿调节槽的长度方向设有至少一个两端不闭合的环形槽，所述环形槽的一端与调节槽连通，所述环形槽的宽度与调节槽的宽度相等。

通过采用上述技术方案，球形壳体转动时，将导向杆或连接电缆沿调节槽移动，然后沿环形槽转动，即可使球形壳体可以转动更大的角度，使天线的调节角度更大。

优选的，所述连接座与所述下固定座螺纹连接。

通过采用上述技术方案，连接座与下固定座螺纹连接，使连接座与下固定座可以微调相对位置，进而提高天线朝向的调节范围。

优选的，所述天线本体还包括第一辐射振子、第二辐射振子、扼流管，所述第一辐射振子插设于第二辐射振子中，所述第一辐射振子与第二辐射振子电连接，所述扼流管与所述第二辐射振子通过热缩套管连接，所述扼流管、第一辐射振子、第二辐射振子的中轴线共线，且所述扼流管与第二辐射振子之间有1-2mm的间距，所述连接电缆由外至内包括外导体、介质层以及内导体，所述外导体与所述扼流管电连接，所述内导体与所述第一辐射振子、第二辐射振子馈电连接。

通过采用上述技术方案，3.使第一辐射振子、第二辐射振子形成两组半波不对称振子，并形成双频段覆盖，通过改变辐射振子的外径大小和长度以及辐射振子与扼流管的间距即可调节天线的电性能指标，便于生产时根据需求调节天线的性能指标。

优选的，所述第一辐射振子为2.4GHz辐射振子，所述第二辐射振子为5.8GHz辐射振子。

通过采用上述技术方案，使天线的频率范围2400-2500/5150-5850MHz，提高天线的适配性能。

优选的，所述第一辐射振子、第二辐射振子均为中空的铜管结构，所述第一辐射振子的外径为4mm，所述第二辐射振子的外径为10mm，所述第一辐射振子的长度为其中心频点的1/4波长，所述第二辐射振子的长度为其中心频点的1/4波长，所述第二辐射振子与扼流管之间的间距为1.5mm。

通过采用上述技术方案，使天线结构简单，双频段覆盖，驻波比低，性能指标优良，生产操作简单，易于产品的规模化生产。

优选的，所述第一辐射振子位于杆套内，所述第一辐射振子的一端伸出第二辐射振子外侧，所述第一辐射振子上设有抵接于杆套内侧壁的泡棉。

通过采用上述技术方案，泡棉用于固定第一辐射振子，使第一辐射振子不易偏移，使天线的性能不易发生突变。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.天线本体的辐射振子等不可随意调整角度的结构设于杆套内，连接电缆由上固定座与下固定座伸出，上固定座与下固定座通过旋转机构可调节相对位置，使天线可调节角度，以根据实际情况提高天线的性能；

2.弹簧钢丝具有弹性，既给予连接电缆形变的长度，当连接电缆恢复原来长度时，弹簧钢丝可收纳连接电缆，使连接电缆不易损坏，且随着连接电缆的形变长度越长，弹簧钢丝具有的弹性势能越大，从而使转动球形壳体的阻力越大，以提醒使用人员旋转程度，避免过度旋转，导致连接电缆损坏，起到保护连接电缆的效果；导向杆起到导引连接电缆伸出球形壳体的方向，使连接电缆不易卡在球形壳体与连接座之间；

3.使第一辐射振子、第二辐射振子形成两组半波不对称振子，并形成双频段覆盖，通过改变辐射振子的外径大小和长度以及辐射振子与扼流管的间距即可调节天线的电性能指标，便于生产时根据需求调节天线的性能指标。

附图说明

图1是本申请实施例一种室内全向天线的结构示意图；

图2是本申请实施例中天线本体的结构示意图；

图3是本申请实施例中连接电缆的结构示意图；

图4是本申请一实施例中一种室内全向天线的爆炸图；

图5是本申请另一实施例中一种室内全向天线的爆炸图；

图6是本申请另一实施例中一种室内全向天线的爆炸图。

附图标记说明：1、杆套；2、上固定座；3、下固定座；4、天线本体；41、第一辐射振子；42、第二辐射振子；421、连接端；43、扼流管；44、连接电缆；441、绝缘保护层；442、外导体；443、介质层；444、内导体；445、SMA接头；45、铆压件；5、泡棉；51、热缩套管；6、旋转机构；61、球形壳体；611、弹簧钢丝；612、调节槽；613、环形槽；62、连接座；621、转动槽；622、导向杆；7、摩擦点。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种室内全向天线。参照图1和图2，天线包括杆套1、上固定座2以及下固定座3。杆套1内设有天线本体4，天线本体4包括有依次设置的辐射振子、扼流管43、连接电缆44。上固定座2连接于天线的一端，下固定座3连接于上固定座2远离杆套1的一端，上固定座2与下固定座3之间连接有旋转机构6，通过旋转机构6可调节上固定座2与下固定座3之间的相对角度，进而调节天线的朝向。

参照图2，在本实施例中以双频全向天线为例，双频全向天线包括频率不同的第一辐射振子41、第二辐射振子42，在本实施例中，第一辐射振子41以2.4GHz辐射振子举例，第二辐射振子42以5.8GHz辐射振子举例，但第一辐射振子41与第二辐射振子42也可以分别为其他频率的辐射振子。

参照图1和图2，第一辐射振子41与第二辐射振子42均为中空的圆柱形铜管，第二辐射振子42的内径大于或等于第一辐射振子41的外径，第一辐射振子41的长度大于第二辐射振子42。第一辐射振子41插设于第二辐射振子42中，使第一辐射振子41的一端端面与第二辐射振子42相同端的端面齐平，另一端伸出第二辐射振子42外，第一辐射振子41第二辐射振子42电连接。第一辐射振子41伸出第二辐射振子42外侧的一端套设有适配杆套1内径的泡棉5，泡棉5的内侧壁抵接于第一辐射振子41的外侧壁，泡棉5的外侧壁抵接于杆套1的内侧壁，从而固定第一辐射振子41与第二辐射振子42于杆套1内。

参照图2，第二辐射振子42远离第一辐射振子41伸出侧的一端为连接端421，连接端421通过热缩套管51连接中空的扼流管43。

具体的，热缩套管51的一端套设于扼流管43上，另一端套设于第二辐射振子42上，使扼流管43的中轴线与第一辐射振子41的中轴线、第二辐射振子42的中轴线共线。

连接电缆44的一端连接有接头，在本实施例中，接头为SMA接头445，另一端通过铆压件45连接于扼流管43远离第二辐射振子42的一端，且连接电缆44穿过扼流管43与第一辐射振子41、第二辐射振子42馈电连接。

在本实施例中，铆压件45为中空的圆柱体，其内径等于连接电缆44的外径，其外径等于或大于扼流管43的内径，在本实施例中铆压件45的外径大于扼流管43的内径1mm，铆压件45与扼流管43过盈配合，以使铆压件45与扼流管43不易分离。通过将连接电缆44设于铆压件45内，然后将铆压件45铆压于扼流管43内，以固定连接电缆44与扼流管43。

参照图3，具体的，连接电缆44由外向内包括绝缘保护层441、外导体442、介质层443以及内导体444，介质层443将外导体442以及内导体444绝缘。

参照图2和图3，外导体442以及内导体444均为导电金属，在连接电缆44的两端分层裸露出内导体444、介质层443、外导体442，于裸露在外的外导体442以及内导体444上镀锡，然后将裸露的外导体442与铆压件45电连接，铆压件45与扼流管43电连接。介质层443包裹内导体444由连接电缆44的靠近第二辐射振子42的一端向第二辐射振子42延伸，且将内导体444镀锡的一端与第一辐射振子41与第二辐射振子42的中心处馈电点连接，从而形成两组半波不对称振子，并形成双频段覆盖，通过改变辐射振子的外径大小和长度以及辐射振子与扼流管43的间距来达到天线较好的电性能指标。

参照图2，在本实施例中，第一辐射振子41采用外径是4mm的铜管结构，第二辐射振子42采用外径是10mm的铜管结构，且第一辐射振子41与第二辐射振子42的长度均为其中心频点的1/4波长，第二辐射振子42与扼流管43之间的间隙为1.5mm，此设计为本实施例优选结构，使天线的频率范围：2400-2500/5150-5850MHz，驻波比小于1.5，增益为3dBi，水平方向辐射角度为360度，垂直方向辐射角度55度，输入阻抗为50欧，功率容量为50W。在其他实施例中，第一辐射振子41可以为其他数值的外径，比如为3mm、5mm、6mm等，第二辐射振子42也可以为其他数值的外径，比如为7mm、8mm、12mm等，第二辐射振子42与扼流管43之间的间距可以其他数值，比如为1.2mm、1.6mm等。

参照图2与图4，天线本体4设于杆套1内，上固定座2连接于杆套1的一端，上固定座2为中空的圆柱体，且连接电缆44由上固定座2穿过下固定座3，下固定座3远离上固定座2的一端安装SMA接头445。

旋转机构6包括球形壳体61、圆柱形的连接座62，球形壳体61连接于上固定座2，连接座62连接于球形壳体61远离上固定座2的一端，且球形壳体61连通杆套1与连接座62，连接座62远离球形壳体61的一端连接于下固定座3。

在球形壳体61内设有螺旋状折叠的弹簧钢丝611，折叠后的弹簧钢丝611形成球状结构，且弹簧钢丝611形成的球状结构直径小于球形壳体61的直径，弹簧钢丝611的其中一端连接在球形壳体61的与上固定座2连通的一侧，另一端为自由端。连接电缆44沿弹簧钢丝611呈螺旋结构设置，且连接电缆44的两端由球形壳体61伸出，球形壳体61靠近连接座62且供连接电缆44伸出的开口为通口。

参照图3，在连接座62靠近球形壳体61的一端设有转动槽621，转动槽621的槽底为不完整的球形且直径等于球形壳体61的直径，转动槽621槽口的直径小于球形壳体61的直径。连接座62位于转动槽621槽底的中部设有与下固定座3连通的连通槽；在连通槽的侧壁固定有中空圆柱体结构的导向杆622，导向杆622沿连通槽伸进转动槽621且伸进球形壳体61内，连接电缆44沿弹簧钢丝611螺旋折叠后伸进导向杆622内且沿导向杆622延伸至下固定座3中，导向杆622伸进弹簧钢丝611内。

参照图3，在球形壳体61外侧壁上沿其轴向开设有至少一个调节槽612，调节槽612远离上固定座2的一端与通口连通，且调节槽612的宽度等于导向杆622的直径，在其他实施例中，若导向杆622为其他形状，则调节槽612的宽度等于导向杆622的最大轴向宽度。在本实施例中，调节槽612关于球形壳体61的中轴线对称设置有四条，但也可以设置3条、5条、6条等，且可以对称设置也可以不对称设置，若是调节槽612对称设置，对称中心可以根据需要设置。

可选的，在另一实施例中，也可不设导向杆622，使调节槽612的宽度等于连接电缆44的直径。

需要调节天线的朝向的时候，可以转动球形壳体61，使调节槽612的位置对应导向杆622的位置，即可将导向杆622沿调节槽612移动，转动调节天线的朝向。

参照图5，可选的，在另一实施例中，调节槽612设置有一个，在调节槽612远离与球形壳体61外界连通的一端设有至少一个的环形槽613，环形槽613的两端不连通，且环形槽613的其中一端连通调节槽612，通过将导向杆622沿环形槽613转动，即可调节天线的朝向。

参照图6，可选的，在另一实施例中，通口为圆形且直径大于导向杆622的直径，小于球形壳体61的直径，导向杆622伸入球形壳体61内的长度小于通口与球形壳体61为完整球形的表面的最短距离且小于通口的半径，使球形壳体61可以转动，进而调节天线的转向，而无需调节槽612(参照图5)的设计，减轻加工难度。

在球形壳体61的外侧壁与转动槽621内均设有若干半球形摩擦点7，在本实施例中，摩擦点7的半径可以为0.5-2mm之间，在本实施例为0.6mm。摩擦点7均匀设置于球形壳体61的外侧壁以及转动槽621的侧壁。在本实施例中，摩擦点7采用硬质塑料材质，但也可以为橡胶材质、金属材质等具有较优摩擦系数且具有弹性的材料。位于球形壳体61上相邻的摩擦点7之间的最小距离大于或等于摩擦点7的直径，在本实施例相邻摩擦点7之间的最小距离等于摩擦点7的直径。

通过设置摩擦点7，增加球形壳体61与连接座62之间的摩擦力，使调节后的天线朝向不易发生较大的变化。

连接座62与下固定座3之间螺纹连接，连接座62靠近下固定座3的一端设有中空的连接部，下固定座3可容纳于连接部内，连接部的内侧壁设有第一螺纹，下固定座3的外侧壁设有第二螺纹，通过第一螺纹与第二螺纹连接下固定座3与连接部。

本申请实施例一种室内全向天线的实施原理为：需要调节天线的朝向的时候，转动球形壳体61，球形壳体61在连接座62的限制下可以沿垂直于转动槽621中轴线的平面转动接近360°，而下固定座3与连接座62螺纹连接用于弥补球形壳体61在连接电缆44的限制下不可旋转至360°的误差，使球形壳体61可以旋转360°。导向杆622的设置则是导引连接电缆44的走向，使连接电缆44不易偏移而导致球形壳体61被卡住，将导向杆622沿调节槽612移动，则可以调节天线在三维空间的朝向，增大天线的调节范围，弹簧钢丝611呈螺旋设置，连接电缆44螺旋设于弹簧钢丝611上，使连接电缆44的长度可适配球形壳体61转动时需要的形变长度，本实施例具有可根据实际需求调节天线的朝向，以提高天线的性能指标的效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室内全向天线，包括天线本体(4)，所述天线本体(4)包括连接电缆(44)以及将连接电缆(44)与上位机连接的接头，其特征在于：还包括杆套(1)、上固定座(2)以及下固定座(3)，所述上固定座(2)设于杆套(1)的一端，所述天线本体(4)设于杆套(1)内，所述连接电缆(44)由杆套(1)伸出且穿设于上固定座(2)以及下固定座(3)，所述下固定座(3)连接所述接头，所述上固定座(2)与下固定座(3)之间设有旋转机构(6)，所述旋转机构(6)包括球形壳体(61)和连接座(62)，所述连接座(62)连接于下固定座(3)，所诉球形壳体(61)可在连接座(62)内旋转，所述球形壳体(61)连接于上固定座(2)，所述球形壳体(61)内设有弹簧钢丝(611)，所述弹簧钢丝(611)沿螺旋状折叠且形成球形结构，所述弹簧钢丝(611)靠近上固定座(2)的一端连接于球形壳体(61)的内侧，所述连接电缆(44)沿弹簧钢丝(611)的螺旋折叠方向设于弹簧钢丝(611)上。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述连接座(62)的端面设有槽底形状为不完整球形的转动槽(621)，所述转动槽(621)的最大深度大于球形壳体(61)的半径，所述转动槽(621)的槽口直径小于球形壳体(61)的直径。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述连接座(62)上设有伸入球形壳体(61)内且中空设置的导向杆(622)。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于：所述球形壳体(61)的外侧壁上设有至少一个调节槽(612)，所述调节槽(612)的宽度适配导向杆(622)的轴向最大宽度和连接电缆(44)的直径，所述球形壳体(61)靠近连接座(62)且供连接电缆(44)伸出的开口为通口，所述调节槽(612)的一端与通口连通。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于：所述调节槽(612)设有一个，所述球形壳体(61)的外侧壁沿调节槽(612)长度方向垂直的方向设有至少一个两端不闭合的环形槽(613)，所述环形槽(613)的一端与调节槽(612)连通，所述环形槽(613)的宽度与调节槽(612)的宽度相等。

6.根据权利要求2所述的天线，其特征在于：所述连接座(62)与所述下固定座(3)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述天线本体(4)还包括第一辐射振子(41)、第二辐射振子(42)、扼流管(43)，所述第一辐射振子(41)插设于第二辐射振子(42)中，所述第一辐射振子(41)与第二辐射振子(42)电连接，所述扼流管(43)与所述第二辐射振子(42)通过热缩套管(51)连接，所述扼流管(43)、第一辐射振子(41)、第二辐射振子(42)的中轴线共线，且所述扼流管(43)与第二辐射振子(42)之间有1-2mm的间距，所述连接电缆(44)由外至内包括外导体(442)、介质层(443)以及内导体(444)，所述外导体(442)与所述扼流管(43)电连接，所述内导体(444)与所述第一辐射振子(41)、第二辐射振子(42)馈电连接。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于：所述第一辐射振子(41)为2.4GHz辐射振子，所述第二辐射振子(42)为5.8GHz辐射振子。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于：所述第一辐射振子(41)、第二辐射振子(42)均为中空的铜管结构，所述第一辐射振子(41)的外径为4mm，所述第二辐射振子(42)的外径为10mm，所述第一辐射振子(41)的长度为其中心频点的1/4波长，所述第二辐射振子(42)的长度为其中心频点的1/4波长，所述第二辐射振子(42)与扼流管(43)之间的间距为1.5mm。

10.根据权利要求7所述的天线，其特征在于：所述第一辐射振子(41)位于杆套(1)内，所述第一辐射振子(41)的一端伸出第二辐射振子(42)外侧，所述第一辐射振子(41)上设有抵接于杆套(1)内侧壁的泡棉(5)。

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