CN115621713A - 一种复合天线 - Google Patents
一种复合天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115621713A CN115621713A CN202211315705.3A CN202211315705A CN115621713A CN 115621713 A CN115621713 A CN 115621713A CN 202211315705 A CN202211315705 A CN 202211315705A CN 115621713 A CN115621713 A CN 115621713A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- band
- radiator
- low
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种复合天线,涉及超短波天线技术领域,该复合天线包括高频段辐射体、高频扼流线圈、低频段上辐射体、阻抗元件、低频段下辐射体及合路器组件;所述高频段辐射体为微带天线且天线臂与中央传输线短接;所述高频扼流线圈分别与所述高频段辐射体和所述低频段上辐射体连接;所述阻抗元件分别与所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体连接;合路器组件用于将所述高频段辐射体收发的高频段信号、所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体收发的低频段信号进行合路传输。采用上述的设计,可以有效的保证了在有限的空间内,最大程度的进行天线复用,提高了天线的辐射效率,同时也解决了天线的耦合问题,加强了天线的隔离度。
Description
技术领域
本申请实施例涉及超短波天线技术领域,尤其涉及一种复合天线。
背景技术
天线的作用是把自由空间的电磁信号和传输线上的电信号进行相互转化,实现无线信号在任意两点之间的传播。随着便携化通信设备的不断发展,对天线自身的需求变得日益迫切。天线的尺寸是有一定限制的,需要在有限的空间里提高天线的增益效果。
现有技术中的天线分为高频段和低频段天线,主要采用是偶极振子形式实现,这种形式下的天线无法在有效空间里扩大辐射体的电长度才来达到较高的增益效果;同时在信号传输时会产生干扰,导致耦合问题。
综上所述,需要一种复合天线来在有限的空间里扩大辐射体的电长度,实现天线的复用来提高天线的增益以及解决天线的耦合问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种复合天线,解决了在有限的空间里扩大辐射体的电长度,实现天线的复用来提高天线的增益以及天线的耦合问题。
本申请实施例提供一种复合天线,包括高频段辐射体、高频扼流线圈、低频段上辐射体、阻抗元件、低频段下辐射体及合路器组件;
所述高频段辐射体为微带天线且天线臂与中央传输线短接;
所述高频扼流线圈分别与所述高频段辐射体和所述低频段上辐射体连接;
所述阻抗元件分别与所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体连接;
合路器组件用于将所述高频段辐射体收发的高频段信号、所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体收发的低频段信号进行合路传输。
本发明实施例中,包括三段辐射体,高频段辐射体、低频段上辐射体和低频段下辐射体,通过高频扼流线圈和阻抗元件进行连接,辐射体作用主要是将电磁波接收或者发送出去。其中,高频段辐射体为微带天线且采用天线臂与中央传输线短接的方式,可以缩小天线尺寸,提高增益,而且高频扼流线圈连接高频段辐射体和低频段上辐射体,可以看成高频段辐射体、高频扼流线圈以及低频段上辐射体整体作为低频段下辐射体的低频段上辐射体,拓展带宽,提高天线的辐射效率,提升了天线的增益效果。除此之外,上述的设计思路,采用了全新的隔离方式,高频扼流线圈作为连接高频段辐射体、低频段上辐射体,既加大了长度,实现了高频辐射体的复用,又起到了隔离作用,极大的消除了线缆耦合的问题,有效的解决了隔离度问题。
在一种可能的设计中,所述高频扼流线圈是通过高频段射频线缆绕制而成,且所述高频段射频线缆不具有磁芯;
所述高频扼流线圈作为所述高频段辐射体的扼流线圈且作为所述低频段上辐射体的加载电感。
其中,高频扼流线圈中不具有磁芯,对于低频的扼制作用弱,对于高频扼制作用强,对于低频天线而言就不会因为扼制作用过强相当于断开,因此可作为高频段天线的扼流线圈,低频段天线的加载电感,起到了倒相电流的作用,保证了高频段辐射体和低频段上辐射体的电流流向均向上,从而实现了作为中间衔接作用的高频扼流线圈连接高频段辐射体和低频段上辐射体,从而达到天线复用,提高增益。所以说,通过高频段射频线缆绕空心电感的方式,既加大了低频段天线上辐射体长度,实现了高频辐射体的复用,又对高频段射频线缆通过低频段辐射体起到了隔离作用,极大的消除了线缆耦合的影响,解决了线缆之间隔离度的问题。
在一种可能的设计中,所述阻抗元件包括通过所述高频段射频线缆外导体绕制形成的接地电感、通过同轴线短路线的芯线与低频射频线缆的芯线之间的高频段射频线缆外导体形成串联电感;所述同轴线短路线接地形成接地电容。
其中,阻抗元件的阻抗与频率成正比,且阻抗元件用于改变电流分布。在低频信号工作时,阻抗元件因为频率低,导致低频段的上辐射体和下辐射体中间电流分布没有变化,因而处于工作状态。高频信号工作时,阻抗元件因为频率高,导致低频段的上辐射体和下辐射体电流分布存在变化,让阻抗元件相当于短路,不处于工作状态。总之就是阻抗元件使用印制电路板作为骨架,高频段射频线缆绕制在其印制电路板上,可以等效为一个接地电感,利用电感通直流,阻交流,通低频,阻高频,可以有效保证低频信号流入接地,高频信号顺利通过,起到滤波作用。
在一种可能的设计中,所述低频段上辐射体为偶极子天线的上振子和所述低频段下辐射体为偶极子天线的下振子。
偶极子天线又称对称振子天线,其是在无线电通信中,使用最早、结构最简单、应用最广泛的一类天线。常见的偶极子天线由两根共轴的直导线构成,这种天线在远处产生的辐射场是轴对称的,并且在理论上能够严格求解。上述的上振子和下振子就是对称且等长的,同时这种天线的设计体积小、成本低、便于集成和组成阵列被得到广泛应用。
在一种可能的设计中,所述高频段辐射体在天线臂的λ/4和λ/2处分别与中央传输线短接。
本发明实施例中,高频段辐射体为微带天线,内部结构设计是在H型微带天线的基础上在天线臂的λ/4和λ/2与中间传输线进行短接,能够缩小尺寸、提高增益,同时也为低频段偶极子天线与高频段微带天线提供天线复用的基础。
在一种可能的设计中,所述高频段辐射体在天线臂的λ/4和λ/2处,以垂直线的方式与中央传输线进行短接,形成田字型结构的微带天线。
其中,在天线臂的λ/4和λ/2处于中央传输线进行短接是以垂直的方式,从而形成了一个田字型结构,垂直的设计是在保证提高增益效果的情况下,相比于其他形式进行短接最大限度的节省材料。
在一种可能的设计中,所述田字型结构的微带天线为2组,且工作频段为4400-5000MHz。
天线的工作频率是指无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围内工作的,通常,工作在中心频率时天线所能输送的功率最大,偏离中心频率时它所输送的功率都将减小,据此可定义天线的频率带宽。天线的工作频率范围一般是225MHz至5000MHz。其中,田字型结构的微带天线作为复合天线的高频段天线用来接收高频段信号。在天线的设计工作中会受到天线尺寸和重量的要求限制,2组田字型结构的微带天线在工作频段高频段的情况下可以兼顾尺寸和重量的情况下达到较好的传输效果。
在一种可能的设计中,所述低频段上辐射体为金属条;所述低频段下辐射体为鹅顶式金属条。
其中,低频段上辐射体采用的是不可弯折的金属条,低频段下辐射体为鹅顶式金属条,可以有效的增加本申请实施例中复合天线的灵活性。同时金属可导电,所以可以实现信号的传输。
在一种可能的设计中,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒形成的双芯接口,用于进行双通道通信。
合路器用于对方向相同的信号进行合成输出,本发明实施例中,采用双芯接口实现双通道通信。采用双通道理论上可以提供两倍的带宽,保证了不同频段的天线按照特定的通道进行通信。其中,磁棒采用的是低损耗磁性的介质材料,可以保证在信号传输时,最小限度的消耗。
在一种可能的设计中,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒后,接入双工器从而用于进行单通道通信。
上述设计中合路器组件也可以实现单通道通信。单通道通信是合路器组件将收到的信号进行合并再通过双工器择一传输出去。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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为本申请实施例提供的一种复合天线的整体示意图;
图2为本申请实施例提供的一种复合天线的内部结构示意图;
图3为本申请实施例提供一种复合天线的阻抗元件的电路图;
图4为申请实施例提供一种H型微带天线图;
图5为申请实施例一种复合天线中高频段辐射体内部示意图;
图6为本申请实施例提供一种在4400MHz中H型和田字型增益效果对比图;
图7为本申请实施例提供一种在4700MHz中H型和田字型增益效果对比图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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。
天线是一种变换器,它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。天线是指天线辐射的能量在水平面360°均匀分布,在垂直平面内具有一定的波束宽度,能够接收和辐射水平面内各个方向信号的天线。单个的全向天线重量轻、结构简单,设计和加工制造成本比较低,所以具有非常大的使用价值和非常广泛的发展前景。凡是通过电磁波进行传输信号的,都需要用到天线来实现,所以现在对天线也来越重视。一个设备需要接收多个频段的信号,安装多个天线会加大设备的尺寸和重量,所以需要将多个频段复合到一根天线上,以解决这一难题。
在目前现有技术解决上述问题主要采用是偶极子形式的复合天线,这种复合天线的设计,引入了磁芯的同轴线绕圈,高频段天线采用偶极子天线,低频段也采用偶极子天线,同轴线绕圈与高频段偶极子天线的下振子和低频段偶极子天线上振子相连实现天线的连通,但这种情况下不能实现复用的原因是现有技术的扼流线圈采用的是磁芯的同轴线绕圈,这种设计方式对同轴电缆外表皮的电流扼制作用强,对于低频段而言,直接相当于断开,没有办法进行复用,同时偶极子天线的上振子和下振子是分开的,即使可以实现复用,也不能将作为高频段偶极子天线的上振子进行复用,从而造成天线的辐射效率比较低。
本申请实施例提供了一种复合天线来解决上述问题。如图1,图1为本申请实施例提供一种复合天线的整体示意图,为了保护天线的内部辐射体,增加天线的耐磨损度,耐腐蚀性,在天线外部罩有环形玻璃钢天线外罩101。环形玻璃钢天线外罩101可以很好的保护天线内部结构受到破坏。
需要说明的是,环形玻璃钢天线外罩101可以是其他任何的材料,只要能够实现对天线内部结构进行保护,增加天线的耐磨损度,耐腐蚀性即可,在这里不做特定限定。
如图2,图2为本申请实施例提供一种复合天线的内部结构示意图,包括高频段辐射体102、高频扼流线圈103、低频段上辐射体104、阻抗元件105、低频段下辐射体106及合路器组件107;所述高频段辐射体102为微带天线且天线臂与中央传输线短接;
本申请实施例中高频段辐射体102采用微带天线的形式。微带天线的结构一般由介质基板、辐射体及接地板构成。相比于传统偶极子天线,微带天线不仅体积小,重量轻,低剖面,易共形,而且易集成,成本低,适合批量生产,此外还兼备电性能多样化等优势。本申请实施例中的微带天线的天线臂与中央传输线短接,短接具体是指连通。短接的实现方式可以是多样的,只要实现连通即可。
高频扼流圈103是指线圈有的绕在铁氧体芯上,有的是空心的,匝数为几百或几十,自感系数为几毫亨。高频扼流圈103这种扼流圈只对高频交变电流有较大的阻碍作用,对低频交变电流的阻碍作用很小,対直流的阻碍作用更小,因此可以用来“通直流,阻交流,通低频,阻高频”。
所述高频扼流线圈103分别与所述高频段辐射体102和所述低频段上辐射体104连接;
其中,高频段辐射体102通过高频扼流线圈103与低频段上辐射体104第一端相连,为了防止连接不固定,高频段辐射体102与高频扼流线圈103通过焊接,高频扼流线圈103又与低频段上辐射体104进行焊接固定,从而达到信号在传输时能做到流畅传输。
需要说明的是,在这里固定方式不局限于焊接方式,可以采用其他固定方式,比如电连接,只要保证高频段辐射体102与高频扼流线圈103以及高频扼流线圈103又与低频段上辐射体104进行连接固定即可,本发明实施例在这里不作限制。
所述阻抗元件105分别与所述低频段上辐射体104和所述低频段下辐射体106连接;
天线的阻抗元件匹配的是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输入电路与输出电路间的功率传输关系。当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输。反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害。阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、尤其是天线与天线阻抗匹配原理应用。阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输入电路与输出电路之间的功率传输关系。其中,阻抗元件105第一端与低频段上辐射体104第二端相连,阻抗元件105第二端与低频段下辐射体106连接,从而实现信号传输通道。
合路器组件用于将所述高频段辐射体102收发的高频段信号、所述低频段上辐射体104和所述低频段下辐射体106收发的低频段信号进行合路传输。
合路器是天线领域常见的使用产品之一,顾名思义,就是信号的合成。所有相关于信号方向相同并合成输出的,都可以称之为合路器。在本申请实施例中合路器组件提供了信号的两种实现方式,分别是双通道通信和单通道通信。对于采用双芯接口的合路器组件,低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒形成的双芯接口,进行双通道通信。对于采用异频的合路器,低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒后,接入双工器从而用于进行单通道通信。
本发明实施例中,高频段辐射体为微带天线且采用天线臂与中央传输线短接的方式,可以缩小天线尺寸,提高增益,而且高频扼流线圈连接高频段辐射体和低频段上辐射体,可以看成高频段辐射体、高频扼流线圈以及低频段上辐射体整体作为低频段下辐射体的低频段上辐射体,拓展带宽,提高天线的辐射效率,提升了天线的增益效果。除此之外,上述的设计思路,采用了全新的隔离方式,高频扼流线圈作为连接高频段辐射体、低频段上辐射体,既加大了长度,又起到了隔离作用,极大的消除了线缆耦合的问题,有效的解决了隔离度问题。
高频扼流线圈103是用来进行连接高频段辐射体102与低频段下辐射体104,只要能实现扼流线圈作用即可。本申请实施例中在保证高频扼流线圈103作为扼流线圈的作用外还提供了其他作用的设计。
在一种可能的实施方式中,所述高频扼流线圈是通过高频段射频线缆绕制而成,且所述高频段射频线缆不具有磁芯;
其中,扼流线圈扼流的原理浅显地来说就是在电流经过期,线圈发生的磁场因自感会阻挠电流发生磁场,从而使电流推迟经过。高频扼流线圈采用不具有磁芯的绕制方式,对低频扼制作用弱,所以对于低频天线来说不相当于断开。
所述高频扼流线圈103作为所述高频段辐射体102的扼流线圈且作为所述低频段上辐射体104的加载电感。
其中,正是因为未加入磁芯设计,对低频扼制作用弱,对高频遏制作用强,高频扼流线圈103通过与高频段辐射体102和低频段上辐射体104相连,间接地实现高频段辐射体102和低频段上辐射体104相连,使高频段辐射体102和低频段上辐射体104整体可以看作是低频段下辐射体106的低频段上辐射体108。
在一种可能的实施方式中,所述阻抗元件105包括通过所述高频段射频线缆外导体绕制形成的接地电感、通过同轴线短路线的芯线与低频射频线缆的芯线形成串联电感;所述同轴线短路线接地形成接地电容。
阻抗元件105实际上就是阻抗匹配电路,阻抗元件105的阻抗和频率成正比且阻抗元件用于改变电流分布,进而天线在低频率信号工作时,使阻抗元件105因频率低而其阻抗小,从而导致低频段上辐射体108和低频段下辐射体106的电流分布没有变化,即低频段上辐射体108和低频段下辐射体106均存在电流,相当于一个辐射体,处于工作状态。在高频率信号工作时,阻抗元件因频率高而其阻抗大,导致低频段上辐射体108和低频段下辐射体106的电流分布存在变化,即阻抗元件105相当于断路,不处于工作状态。
如图3,图3为本申请实施例提供一种复合天线的阻抗元件的电路图,高频段射频线缆外导体绕制形成的接地电感,使得低频信号流入接地,而高频信号顺利通过,在此接地电感上焊接同轴线短路线和低频射频线缆的芯线即可形成阻抗匹配电路。其中高频段射频线缆内部结构包括内导体、外导体和介质。芯线就是其内导体。外导体通过介质与芯线相连进行导电。其中L6为高频射频线缆103,L5为低频射频线缆105,同轴线短路线接地可以等效为接地电容,如图3中的C1、C2、C3、C4,同轴线短路线的芯线与低频射频线缆的芯线之间的高频段射频线缆外导体可看做串联电感,如图3中的L1、L2、L3、L4。
在一种可能的实施方式中,所述低频段上辐射体104为偶极子天线的上振子和所述低频段下辐射体106为偶极子天线的下振子。
上述设计中,本申请实施例中提出的复合天线,高频段采用的是微带天线,低频段采用的是偶极子天线。偶极子天线的上振子和下阵子是对称的,又称对称振子,对称振子是一种经典、迄今为止使用最广泛的天线。其中偶极子天线在本申请实施例中作为低频段天线,主要用于接收低频信号,例如225-678MHz的信号。
综上,在本申请实施例中,图2中的103高频段同轴线绕线圈形成的,对于田型微带天线而言,其作用是扼流,由于用同轴线外导体构成的线圈呈现高阻抗,因而扼制了同轴线外导体上的电流外溢;对于偶极子天线而言,102、103、104相连使得102、103、104共同组成偶极子天线的上振子,使得在有限的空间里实现了完美复用,同时103也可作为偶极子天线的加载电感,利用加载技术,进一步实现了天线的小型化。
在一种可能的实施方式中,所述高频段辐射体102在天线臂的λ/4和λ/2处分别与中央传输线短接。
短接可以理解是指在所设定的点处连接一条线进行连接。高频段辐射体102采用微带天线的形式,将高频段辐射体102中的上振子和下振子固定在印刷电路板的两侧上,如印刷电路板的第一面上设置有上振子,印刷电路板的第二面上设置有下振子。
一种可能的实现方式为,高频段辐射体102是在原有的H型微带天线的基础上实现天线臂和中央传输线进行短接。
短接的位置可以选多处,一种可能的实现方式是在原有的H型天线上的天线臂长度的四分之一和二分之一处进行与中央传输线进行短接,如图4,图4为申请实施例提供一种H型微带天线图。图4中圆圈处为λ/2,直线处为λ/4,图4中为了便于理解把印刷电路板设置成了透明形式,因而可以同时看到上振子和下振子。
在一种可能的实施方式中,所述高频段辐射体102在天线臂的λ/4和λ/2处,以垂直线的方式与中央传输线进行短接,形成田字型结构的微带天线。
其中,在高频辐射体102中在H的基础上的λ/4和λ/2处进行垂直短接,短接后形成了田字型结构,如图5,图5为申请实施例一种复合天线中高频段辐射体内部示意图。这种田字型的设计固定在印刷电路板上,让高频段辐射体102的上振子和下振子可以作为一个整体与高频扼流线圈103相连实现天线复用,同时由原来的H型天线结构改成田型天线结构可以缩小尺寸,提高增益。其中,中央传输线向上延长是为了保证两组田型微带是相同的,这是一个串联馈电的二元阵天线。
在一种可能的实施方式中,所述田字型结构的微带天线为2组,且工作频段为4400-5000MHz。
本申请实施例提供的田字型结构的微带天线其工作频率主要用于接收高频段信号,下面以4400-5000MHz为例,田字型微带天线为2组时,增益效果可达到4-6dBi,增益效果会增加。如图6,图6为本申请实施例提供一种在4400MHz中H型和田字型增益效果对比图,图7为本申请实施例提供一种在4700MHz中H型和田字型增益效果对比图,左半部分为现有技术H型增益效果图,右半部分为本申请实施例田字型增益效果图。从图6的增益效果(Maximum Available Gain,Mag)中可以看出H型在4400HMz下在-90度时是Mag=3.3508,+90度时是Mag=2.8444,右半部分田字型在4400HMz下在-90度时是Mag=5.6409,+90度时是Mag=4.5258。图7中可以看出H型在4700HMz下在-90度时是Mag=5.2167,+90度时是Mag=4.6460,右半部分田字型在4700HMz下在-90度时是Mag=5.6467,+90度时是Mag=4.9433。
综上,可以看出右半部分的田型微带天线相比于H型的微带天线的增益效果更好。图6和图7只是以4400MHz和4700MHz时候的增益效果对比为例,对于其他工作频率的增益效果对比图不做一一展示,但不局限于上述两种情况。
需要说明的是,本申请实施例提供的田字型微带天线为2组,累积组数,增益效果也会增加,但累积到四组之后增益效果基本保持不变,增益效果可以达到8-9dBi。根据实际应用场景进行调节高频部分组数,可以是两组、可以是三组,在这里不作具体限制,根据实际需要,将天线调节到最优化的尺寸和重量即可。
在一种可能的实施方式中,所述低频段上辐射体104为金属条;所述低频段下辐射体106为鹅顶式金属条。
鹅顶式的金属条的范围比较大,以及对信号的辐射比较强,尤其是对于户外的天线来说。采用上述的设计,为了增加复合天线的灵活性,低频段上辐射体104为不可弯折的金属条,低频段下辐射体106为鹅顶式金属条。其中,低频段下辐射体106是耐磨损防腐蚀的材料,鹅颈式金属条可以为蛇形管等,可进行弯折、旋转等功能。
需要说明的是,对于辐射体的形态和功能在此不做限定,可以根据使用场景进行改变,例如,低频段上辐射体104和低频段下辐射体106均为鹅颈式金属条或均为不可弯折金属条,或低频段下辐射体106为不可弯折金属条,低频段上辐射体104为鹅颈式金属条。
在一种可能的实施方式中,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒形成的双芯接口,用于进行双通道通信。
双芯接口是指在天线中会有两个线缆用于接收不同信号频段的信号,低频段线缆用于接收低频段信号,比如225-678MHz的信号,高频段线缆用于接收高频段信号,比如4400-5000MHz的信号,并将接收到的信号分别通过双芯接口传输出去。
在一种可能的实施方式中,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒后,接入双工器从而用于进行单通道通信。
合路器是天线领域常见的使用产品之一,顾名思义,就是信号的合成。所有相关于信号方向相同并合成输出的,都可以称之为合路器。天线合路器是一种多无线电台共享同一负载天线的集成电路,将接收到的高频信号和低频信号通过合路器合并成一个通道的信号进行信号传输。其中,合路器可以将不同的信号分给不同的信号频道,最后再通过合路器合到一个通道里,比如将接收225-678MHz的低频信号和4400-5000MHz的高频信号最后通过合路器到一个通道内,即单通道进行通信。
本发明实施例中所述的连接一般为电连接,可传输信号,在此不做具体限定。
天线的整体工作过程,如下:当此时天线为双芯接口的设置时,当收到的是高频信号时,高频信号通过高频段辐射体102、高频扼流线圈103,流经低频段上辐射体104、阻抗元件105、低频段下辐射体106所在的高频射频线缆最后流入双芯接口中用来接收高频信号的高频线缆的接口;当接收到低频信号时,低频信号通过低频段上辐射体108、阻抗元件105、低频段下辐射体106后流入双芯接口中用来接收低频信号的低频线缆的接口。当同时接收到高频信号和低频信号时,按照上述的方式同时流入双芯接口对应的接口即可。
当天线为异频合路器的设置时,当接收到是高频信号时,高频信号通过高频段辐射体102、高频扼流线圈103,流经低频段上辐射体104、阻抗元件105、低频段下辐射体106最后通过异频合路器合并到单通道进行传输;当接收到是低频信号时,低频信号通过低频段上辐射体108、阻抗元件105、低频段下辐射体106后通过异频合路器合并到单通道进行传输。当同时接收到高频信号和低频信号时,按照上述的方式同时接入双工器传输出去。
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 (10)
1.一种复合天线,其特征在于,包括高频段辐射体、高频扼流线圈、低频段上辐射体、阻抗元件、低频段下辐射体及合路器组件;
所述高频段辐射体为微带天线且天线臂与中央传输线短接;
所述高频扼流线圈分别与所述高频段辐射体和所述低频段上辐射体连接;
所述阻抗元件分别与所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体连接;
合路器组件用于将所述高频段辐射体收发的高频段信号、所述低频段上辐射体和所述低频段下辐射体收发的低频段信号进行合路传输。
2.如权利要求1所述的复合天线,其特征在于,所述高频扼流线圈是通过高频段射频线缆绕制而成,且所述高频段射频线缆不具有磁芯;
所述高频扼流线圈作为所述高频段辐射体的扼流线圈且作为所述低频段上辐射体的加载电感。
3.如权利要求2所述的复合天线,其特征在于,所述阻抗元件包括通过所述高频段射频线缆外导体绕制形成的接地电感、通过同轴线短路线的芯线与低频射频线缆的芯线之间的高频段射频线缆外导体形成串联电感;所述同轴线短路线接地形成接地电容。
4.如权利要求1所述的复合天线,其特征在于,所述低频段上辐射体为偶极子天线的上振子和所述低频段下辐射体为偶极子天线的下振子。
5.如权利要求1至4任一项所述的复合天线,其特征在于,所述高频段辐射体在天线臂的λ/4和λ/2处分别与中央传输线短接。
6.如权利要求5所述的复合天线,其特征在于,所述高频段辐射体在天线臂的λ/4和λ/2处,以垂直线的方式与中央传输线进行短接,形成田字型结构的微带天线。
7.如权利要求6所述的复合天线,其特征在于,所述田字型结构的微带天线为2组,且工作频段为4400-5000MHz。
8.如权利要求5所述的复合天线,其特征在于,所述低频段上辐射体为金属条;所述低频段下辐射体为鹅顶式金属条。
9.如权利要求5所述的复合天线,其特征在于,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒形成的双芯接口,用于进行双通道通信。
10.如权利要求5所述的复合天线,其特征在于,所述合路器组件为低频段射频线缆及高频段射频线缆双股线绕制于磁棒后,接入双工器从而用于进行单通道通信。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211315705.3A CN115621713A (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种复合天线 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211315705.3A CN115621713A (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种复合天线 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115621713A true CN115621713A (zh) | 2023-01-17 |
Family
ID=84864700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211315705.3A Pending CN115621713A (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种复合天线 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115621713A (zh) |
-
2022
- 2022-10-26 CN CN202211315705.3A patent/CN115621713A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8228258B2 (en) | Multi-port antenna | |
US5751252A (en) | Method and antenna for providing an omnidirectional pattern | |
US10622716B1 (en) | Balanced antenna | |
Ghosh et al. | A loop loading technique for the miniaturization of non-planar and planar antennas | |
CN102959802B (zh) | 天线装置和无线通信装置 | |
CN107394365B (zh) | 陷波可重构的超宽带差分天线 | |
CN112490650B (zh) | 一种用于低剖面超宽带阵列天线的阻抗匹配方法 | |
US7839344B2 (en) | Wideband multifunction antenna operating in the HF range, particularly for naval installations | |
CN110676575A (zh) | 一种小型化的高增益双频wifi天线 | |
Singh et al. | Design and performance analysis of a frequency reconfigurable four-element multiple-input-multiple-output antenna | |
CN101252218B (zh) | 基于两段型阶梯阻抗谐振器实现多阻带超宽带天线 | |
US6870514B2 (en) | Compact monopole antenna with improved bandwidth | |
CN102157794B (zh) | 谐振产生的三频段天线 | |
CN201188454Y (zh) | 利用阶梯阻抗谐振器双频特性实现抗多频干扰超宽带天线 | |
CN115621713A (zh) | 一种复合天线 | |
WO2021136187A1 (zh) | 一种阵列天线及通信设备 | |
TWI559614B (zh) | Dual - frequency directional antenna device and its array | |
CN103579762B (zh) | 多频天线 | |
CN106532249A (zh) | 一种紧凑的椭圆环形双极化基站天线 | |
CN112072290A (zh) | 一种偶极子天线 | |
TWI515960B (zh) | 天線與其通訊裝置 | |
TWI467853B (zh) | 雙頻天線及應用該雙頻天線之無線通訊裝置 | |
CN117096590B (zh) | 多频段双极化天线 | |
CN110085982B (zh) | 超宽带双极化天线及其制作方法 | |
CN116960646A (zh) | 一种设计简单的紧凑型超宽带天线阵列 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |