CN1479957A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
一种天线装置(1)，其中天线的线圈导线(2)绕在铁氧体棒/管(4)的周围且连接电缆(10)的一根导线(12)与天线(1)的线圈导线(2)的一端(2a)电连接，连接电缆(10)的另一导线(14)与联接点(2b)电连接，联接点(2b)位于线圈导线(2)上两端部(2a)和(2c)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种发射及接收天线，当连接适当装置时天线便产生电磁场及/或主要接收电磁场的磁场部分。
背景技术
天线理论本身常建立在单根偶极天线基础上，文献中叫做“赫茨偶极”天线。这种天线与电磁场的波长相比很短。偶极天线的电磁辐射很大程度上依赖于和天线主轴的相对方向。因此，偶极天线是对方向敏感的天线。和各向有相等辐射的假想天线相比，在输入相等且不计损失时偶极天线在某些方向的辐射大于假想天线，而在另外方向低于假想天线。定向天线的最大辐射强度与假想天线均匀辐射强度之间的关系叫增益，且是天线定向灵敏度的表达式。
然而，实际天线不会辐射全部输入。习惯上将天线看成一电路，其中代表辐射功率的天线电阻、代表通过例如天线发热所损失功率的欧姆电阻、及代表将部分输入返回给天线连接的发射机的天线的电势的反射阻抗被串联连接。天线中的欧姆损失对铁氧体在发射天线中的应用给予很大限制，因为过热将改变铁氧体的磁性。由于其这种磁性，铁氧体广泛用于接收天线。
自从发现电磁场以来，天线的开发已集中在改进天线中各阻抗种类之间的比例、校正及/或修正其对发射机的阻抗，及改变天线试图工作的频率范围等方面。
电磁场包括电场和磁场。最常见的天线在其发生/感应电场的意义上，实际上是纯电场天线(pure electrical antennae)。有一种天线，即磁回路天线，原则上发射/仅仅感应电磁场的磁场部分。这种天线几种基本上不同的型式是已知的。有一种天线，包括一个有许多圈天线导线绕在磁棒周围的天线。发射时，形成一磁场，其沿绕组中心轴线方向。这种办法本身虽然很好，但由于上述的欧姆损失不适合发射，而广泛用作无线电接收的调幅天线，其主要缺点是方向依赖性很大。
主要感应电磁场的电场部分的天线受多个环绕天线的电场的影响。这些场会引起例如对无线电电路的严重干扰。磁场天线不会受到同等干扰。
发明内容
本发明的目的是要纠正先有技术的负面方面。
本发明通过下列说明书及所附的权利要求书中陈述的特点来达到此目的。
就基本构造而言，天线包括一线圈，其一端连接到连接电缆的一根导线，连接电缆的另一根导线连接到该线圈两端中间的一点。两联接点之间线圈匝数必须适应天线工作的频率范围。联接点之间线圈部分构成天线的馈线部分。天线其余绕组，即谐振部分，构成馈线绕组的延长部分，这部分线圈数必须很多才能使天线产生谐振而不必使用电容器或其他调谐装置。调谐线圈以自由端终止，即在基本构造中天线端部不接电。实验证明，从联接点算起，调谐线圈的第一绕圈必须有一定相互间距，以免加热线圈。调谐绕组其余部分可以绕紧。
固定式或移动式的铁氧体棒或管可以平行于线圈中心轴线放在线圈内。其目的是增加天线的天线电阻。使用移动式铁氧体棒可使天线调谐范围改变到与相关电磁场的频率匹配。
铁氧体材料必须适应天线覆盖的频率范围。频率较低时可以使用中波接收机中用的铁氧体棒。频率较高时应当使用磁导率低的铁氧体棒，最好是用粉末成型工艺制造的铁氧体棒。对于以最高频率工作的天线，业已证明难以获得磁导率符合要求的铁氧体材料，可能的原因是这样的材料要求量不大。一般规律是较高频率范围要求有磁导率较低的铁氧体棒。当天线只作接天线时，使用和普通铁氧体棒的天线一样的材料就够了。
根据本发明所述天线的显著特点是其基本构造增益非常小，就天线辐射方向图而言，它近似是各向同性的，即它不是很有方向性的。等效欧姆电阻低使含铁氧体棒的天线可用作发射天线，也可在很大发射功率时使用。此外，天线调谐方便而不必利用专用调谐电路也是一很大优点。已进行过的实验表明，该天线主要是磁天线，与其他磁发射天线相比，根据本发明所述的天线实际尺寸与重量小得多。
本天线的基本构造可用许多方法修改，使其适合特殊目的。在本说明书中说明了某些例子并有附图供参考。
附图说明
下面说明天线基本构造的优选实施方案的非限制性实例及几个可作修改的天线的几个例子。这些实施方案示于附图中，其中：
图1示意表示天线基本构造；
图2示意表示图1的天线，连接一调谐电容器；
图3示意表示图1的天线，并有调谐电容器和绕在天线调谐部分旁的单独线圈；
图4示意表示图1的天线，并有调谐电容器和绕在天线馈钱部分旁的单独线圈；
图5示意表示图1的天线，并有调谐电容器和绕在天线线圈邻近处的单独线圈；
图6示意表示图1的天线，并有连接在线圈导线两端的调谐电容器；
图7示意表示图1的天线，并有导线连接线圈导线自由端；
图8示意表示图1的天线，并有电容插座插座连接在线圈导线的自由端；
图9示意表示图1的天线，其中线圈绕组的节距不同；及
图10示出天线的铁氧体棒的一个实施方案，其中各段铁氧体棒的磁导率不同。
具体实施方式
在附图中，标号1指本发明的天线，它包括一线圈导线2，环绕在固定或移动的铁氧体棒4的周围。连到发射机或接收机(未示)的连接线10的一根导线12与线圈2的一端2a电连接。连接线10的另一导线14电连接到线圈导线2上的一点2b，点2b位于线圈导线两端2a和2c之间某处。在此基本构造中，端部2c无电连接。点2a和2b之间的线圈构成天线1的馈线部分，而点2b和2c之间的线圈构成天线1的调谐部分。天线1不用铁氧体棒4也能工作。铁氧体棒4可包括一段或有一段以上铁氧体Xa、Xb、Xc和Xd，它们的形状与磁导率可以不同，见图10，中间段或连接段可用一种或几种其他材料制造。
通过使铁氧体棒4沿线圈1的中心轴线3朝馈电点移动，部分线圈导线2越出铁氧体棒4的范围。因此，天线的谐振频率改变，使天线有不同频率范围。
在有固定铁氧体棒4的实施方案中，可通过将电容器5接到点2b和2c使天线调谐，见图2。图2-8示出的可供选择的实施方案都能使天线1调谐。在图3中，通过线圈6的感应，电容器5与天线1电感连接。线圈6可绕在线圈导线2的中间或绕在它的上面。线圈2和6同方向卷绕也是重要的，图3所示的电路的优点是：电容器电压较低，使电容器5极板之间的间隙可较小。在图4中，线圈6位于天线1的馈电部分旁。在此实施方案中，线圈2和6同向卷绕也是重要的。在图5中，线圈6紧随线圈导线2的下面环绕铁氧体棒缠绕。在图6中，电容器连接在线圈的两端2a和2c之间。
图7所示的实施方案中，线圈导线2的端部2c连接普通导线7，而导线7的长度可用于天线1的调谐，调谐可以单独用改变导线7的长度的办法也可同时使线圈2谐振，线圈的谐振又可用前面诸图所示的电容器5也可将铁氧体棒4移进移出线圈2实现。
图8中，线圈导线2的端部2c连接电容插座8。此实施方案特别适合于天线不要占据很大空间的场合。当按图7运动时可发生谐振。
为了使天线适合特殊目的，可将两个或两个以上所示实施方案组合起来。
Claims (8)
1.一种天线装置(1)，其中天线的线圈导线(2)绕在铁氧体棒/管(4)的周围，其特征在于，连接电缆(10)的一根导线(12)电连接于天线(1)的线圈导线(2)的第一端(2a)，连接电缆(10)的另一导线(14)电连接于联接点(2b)，联接点(2b)的位置在线圈导线(2)上两端(2a)和(2c)之间。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，铁氧体棒/管(4)包括一段或一段以上铁氧体，中间的或连起来的几段可用一种或一种以上其他材料制造。
3.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，铁氧体棒/管(4)在从线圈导线(2)的第一端(2a)到线圈导线(2)的第二端(2c)方向其磁导率是变化的。
4.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，线圈导线(2)的节距沿铁氧体棒/管(4)是变化的。
5.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，电容器(5)与联接点(2b)及线圈导线(2)的自由端(2c)连接。
6.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，电容器(5)与线圈(6)电连接，此时线圈(6)布置在与线圈导线(2)共轴的任何位置。
7.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，电容器(5)与线圈导线(2)的两端(2a)、(2c)电连接。
8.如上述一或多项权利要求所述的装置，其特征在于，线圈导线(2)的自由端(2c)与任何型式的另一天线元件(7)电连接。
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