CN113839210A

CN113839210A - 一种带有环形天线的调谐装置

Info

Publication number: CN113839210A
Application number: CN202111162902.1A
Authority: CN
Inventors: 王正莉; 李贤仕; 吴彬彬; 王君荣; 刘晓东; 牛轶顼
Original assignee: Hainan Baotong Industry Co
Current assignee: Hainan Baotong Industry Co
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2021-12-24

Abstract

本发明提供一种带有环形天线的调谐装置，包括底座、支撑杆、若干辐射环以及谐振环，所述谐振环位于所述辐射环内部，且所述谐振环与所述辐射环的环面处于同一平面内，所述底座顶部设有第一接头，所述底座底部设有第二接头以及数据接口，所述支撑杆设置于所述第一接头上，所述辐射环一端与所述第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述谐振环一端与第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述第一接头、第二接头、数据接口均与设置于底座内部的调谐终端相连。

Description

一种带有环形天线的调谐装置

技术领域

本发明涉及天线调谐技术领域，尤其涉及一种带有环形天线的调谐装置。

背景技术

现有的短波无盲区天线主要采用半环的形式，天线材料上选用玻璃纤维作为天线体，具有重量轻且可以长时间弯曲可恢复直立状态的特点，天线的辐射仰角高，近似垂直辐射可解决短波盲区问题，但是天线架设时需要一定的反射面且安装时车体跨度较大，并且天线体的接地电阻需要控制在一定的范围内。还有一些采用了耦合环匹配环形天线的方式，耦合环在顶端进行耦合，耦合环的接入需要增加一根射频线缆，天线在车载应用时，会由于耦合环射频线缆增加倒伏的难度且连接复杂，不适合作为实际使用推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有环形天线的调谐装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种带有环形天线的调谐装置，包括底座、支撑杆、若干辐射环以及谐振环，所述谐振环位于所述辐射环内部，且所述谐振环与所述辐射环的环面处于同一平面内，所述底座顶部设有第一接头，所述底座底部设有第二接头以及数据接口，所述支撑杆设置于所述第一接头上，所述辐射环一端与所述第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述谐振环一端与第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述第一接头、第二接头、数据接口均与设置于底座内部的调谐终端相连。

可选的，所述辐射环包括若干条第一天线，所述第一天线由四节圆弧型天线杆组成，所述天线杆之间两两螺纹相连，至少一个天线杆与所述第一接头相连，至少一个天线杆与所述第二接头相连。

可选的，两个第一天线之间通过夹具进行固定，所述夹具包括第一固定件以及第二固定件，所述第一固定件设置于所述支撑杆的顶部，用于固定第一天线的顶部，所述第二固定件对称设置于第一天线的左右端部，用于固定第二天线的左右两端。

可选的，所述谐振环包括第二天线，所述支撑杆上还设有第三固定件，所述第二天线一端与第一接头相连，另一端穿过所述第三固定件与第二接头相连。

可选的，所述支撑杆通过缓冲弹簧与所述第一接头相连。

可选的，所述调谐终端由谐振匹配电路、高通滤波器、低通滤波器构成，所述数据接口的输出端分别与所述高通滤波器、低通滤波器相连，所述高通滤波器、低通滤波器的输出端与所述谐振匹配电路相连。

可选的，所述调谐终端内还设有高Q谐振电容，所述第一接头与谐振匹配电路相连，所述第二接头与所述高Q谐振电容相连。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

本发明提供的一种带有环形天线的调谐装置，当天线在低频工作时，采用高能谐振环技术，馈电线路从数据接口处接入，通过调谐终端接入谐振环中，使天线在工作频率产生谐振，可获得最大的天线电流，形成喷泉状辐射方向，如图5所示，从而有效提升天线的辐射增益，实现盲区通信；

当天线在中高频工作时，采用全环天线技术，馈电线路从数据接口处接入，通过调谐终端接入辐射环中，全环天线的主要特点为：天线在工作频段内辐射方向图相对稳定，且具有高仰角辐射特性，能够较好地保障盲区短波通信的实际效果。全环天线模式下，采用常规匹配方式，利用π型匹配网络设计，通过感抗容抗抵消的方式，实现天线阻抗匹配。

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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种带有环形天线的调谐装置的结构图；

图2为本发明提供的底座爆炸示意图；

图3为本发明提供的第一固定件示意图；

图4为本发明提供的第二固定件示意图；

图5为本发明提供的一种带有环形天线的调谐装置的正面示意图；

图6为本发明提供的信号辐射方向示意图；

图7为本发明提供的谐振终端结构示意图。

图中，1底座，2支撑杆，3辐射环，301第一天线，302天线杆，4谐振环，5第一接头，6第二接头，7数据接口，8第一固定件，9第二固定件，10第三固定件，11缓冲弹簧，12调谐终端，13谐振匹配电路，14高通滤波器，15低通滤波器。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参见图1至图7，一种带有环形天线的调谐装置，包括底座1、支撑杆2、若干辐射环3以及谐振环4，所述谐振环4位于所述辐射环3内部，且所述谐振环4与所述辐射环3的环面处于同一平面内，所述底座1顶部设有第一接头5，所述底座1底部设有第二接头6以及数据接口7，所述支撑杆2设置于所述第一接头5上，所述辐射环3一端与所述第一接头5相连，另一端与第二接头6相连，所述谐振环4一端与第一接头5相连，另一端与第二接头6相连，所述第一接头5、第二接头6、数据接口7均与设置于底座1内部的调谐终端12相连。

其中辐射环3的数量至少为两根，并且两根辐射环3的直径相同，而谐振环4尺寸约为高能辐射环3尺寸的1/3，而第一接头5、第二接头6上均设有至少三个天线口，其中两个天线接口用于与辐射环3相连，其中一个天线接口用于与谐振环4相连，在使用时，将外界馈电线路与数据接口7相连，其馈电线路为“三合一线路”，其包括了电源信号、射频信号以及控制信号，当天线在低频工作时，采用高能谐振环4技术，馈电线路从数据接口7处接入，通过调谐终端12接入谐振环4中，使天线在工作频率产生谐振，可获得最大的天线电流，形成喷泉状辐射方向，如图6所示，从而有效提升天线的辐射增益，实现盲区通信；

当天线在中高频工作时，采用全环天线技术，馈电线路从数据接口7处接入，通过调谐终端12接入辐射环3中，全环天线的主要特点为：天线在工作频段内辐射方向图相对稳定，且具有高仰角辐射特性，能够较好地保障盲区短波通信的实际效果。全环天线模式下，采用常规匹配方式，利用π型匹配网络设计，通过感抗容抗抵消的方式，实现天线阻抗匹配。

可选的，所述辐射环3包括若干条第一天线301，所述第一天线301由四节圆弧型天线杆302组成，所述天线杆302之间两两螺纹相连，至少一个天线杆302与所述第一接头5相连，至少一个天线杆302与所述第二接头6相连，天线杆302所使用材料为改性OBC树脂材料，密度低，相比较普通的玻璃钢材料更轻，韧性更强，弯曲效果好，环境适应性更好；

每节天线杆302按照弯曲度的不同，制作不同的圆弧状模型，使天线杆302的玻璃钢管复合材料固化后的形状就是自然的圆弧形，避免天线弯曲断裂，提高了可靠性。

在本实施例中，天线杆302外径φ20mm，内径φ12mm，增加天线杆302的抗拉、抗弯、抗压的强度。

可选的，两个第一天线301之间通过夹具进行固定，所述夹具包括第一固定件8以及第二固定件9，所述第一固定件8设置于所述支撑杆2的顶部，用于固定第一天线301的顶部，所述第二固定件9对称设置于第一天线301的左右端部，用于固定第二天线的左右两端，通过上述设置，使得第一天线301形成一个整体，提高天线的抗振性、机械性能,满足天线韧性好、损耗低、绝缘电阻高、抗拉、抗弯、抗压、耐磨、耐腐蚀等研制的要求。

可选的，所述谐振环4包括第二天线，所述支撑杆2上还设有第三固定件10，所述第二天线一端与第一接头5相连，另一端穿过所述第三固定件10与第二接头6相连。

可选的，所述支撑杆2通过缓冲弹簧11与所述第一接头5相连。

可选的，所述调谐终端12由谐振匹配电路13、高通滤波器14、低通滤波器15构成，所述数据接口7的输出端分别与所述高通滤波器14、低通滤波器15相连，所述高通滤波器14、低通滤波器15的输出端与所述谐振匹配电路13相连。

进一步的，高通滤波器14用于滤出射频激励，低通滤波器15用于滤出电源和控制数据，其谐振匹配电路13用于实现谐振调节；

当天线系统在低频工作时，天线系统等可效为LC并联谐振电路，通过调整调谐电容大小，使天线在工作频率产生谐振，可获得最大的天线电流，从而有效提升天线的辐射增益，实现盲区通信。

可选的，所述调谐终端12内还设有高Q谐振电容，所述第一接头5与谐振匹配电路13相连，所述第二接头6与所述高Q谐振电容相连，其高Q谐振电容起到接地的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，包括底座、支撑杆、若干辐射环以及谐振环，所述谐振环位于所述辐射环内部，且所述谐振环与所述辐射环的环面处于同一平面内，所述底座顶部设有第一接头，所述底座底部设有第二接头以及数据接口，所述支撑杆设置于所述第一接头上，所述辐射环一端与所述第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述谐振环一端与第一接头相连，另一端与第二接头相连，所述第一接头、第二接头、数据接口均与设置于底座内部的调谐终端相连。

2.根据权利要求1所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，所述辐射环包括若干条第一天线，所述第一天线由四节圆弧型天线杆组成，所述天线杆之间两两螺纹相连，至少一个天线杆与所述第一接头相连，至少一个天线杆与所述第二接头相连。

3.根据权利要求2所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，两个第一天线之间通过夹具进行固定，所述夹具包括第一固定件以及第二固定件，所述第一固定件设置于所述支撑杆的顶部，用于固定第一天线的顶部，所述第二固定件对称设置于第一天线的左右端部，用于固定第二天线的左右两端。

4.根据权利要求2所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，所述谐振环包括第二天线，所述支撑杆上还设有第三固定件，所述第二天线一端与第一接头相连，另一端穿过所述第三固定件与第二接头相连。

5.根据权利要求1所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，所述支撑杆通过缓冲弹簧与所述第一接头相连。

6.根据权利要求1所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，所述调谐终端由谐振匹配电路、高通滤波器、低通滤波器构成，所述数据接口的输出端分别与所述高通滤波器、低通滤波器相连，所述高通滤波器、低通滤波器的输出端与所述谐振匹配电路相连。

7.根据权利要求1所述的一种带有环形天线的调谐装置，其特征在于，所述调谐终端内还设有高Q谐振电容，所述第一接头与谐振匹配电路相连，所述第二接头与所述高Q谐振电容相连。