CN204720538U - 一种uhf/vhf宽带全向双锥天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无线通讯领域，具体涉及一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，包括同轴馈线、内部为空腔的金属支撑管和设置有同轴插座的底座，金属支撑管固定在底座上且在管壁上开有过孔；金属支撑管上设置有呈锥形结构的上辐射体和下辐射体，所述上辐射体和下辐射体呈上下结构镜像对称设置；同轴馈线安装在金属支撑管内，同轴馈线的一端穿过过孔，其内导体与上辐射体底端相连接，外导体与下辐射体顶端相连接，同轴馈线的另一端与同轴插座相连接。通过采用λ/2(λ为天线工作频率的中心波长)双锥偶极子天线形式，保证天线辐射方向图最大值在水平方向。并且本天线结构简单，体积下，使用方便。

Description

一种UHF/VHF宽带全向双锥天线

技术领域

本实用新型属于无线通讯领域，具体涉及一种UHF/VHF宽带全向双锥天线。

背景技术

在UHF/VHF频段专用通讯系统中，随着各种通讯设备的增加，天线安装空间越来越狭小，同时又由于跳频、扩频等通讯技术的广泛应用，就要求其配套天线具有宽频带、小型化、重量轻、安装方便等特点。

现有UHF/VHF宽带全向天线，基本上都采用传统双锥天线，这种天线直径粗、高度高、重量重，不适合安装受限的用户使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，使天线在有限直径和高度的情况下，实现宽带阻抗匹配。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：包括同轴馈线、内部为空腔的金属支撑管和设置有同轴插座的底座，金属支撑管固定在底座上且在管壁上开有过孔；金属支撑管上设置有呈锥形结构的上辐射体和下辐射体，所述上辐射体和下辐射体呈上下结构镜像对称设置；同轴馈线安装在金属支撑管内，同轴馈线的一端穿过过孔，同轴馈线(8)内导体与上辐射体底端相连接，外导体与下辐射体顶端相连接，同轴馈线的另一端与同轴插座相连接。

进一步的，上辐射体包括倒置的呈锥形结构的上辐射金属管和嵌套在金属支撑管上的圆柱形上金属管；所述上金属管上端通过上金属法兰与支撑管固定，下端通过金属圆盘与上辐射金属管固定；

下辐射体包括呈锥形结构的下辐射金属管和嵌套在金属支撑管上的圆柱形下金属管；所述下金属管上端通过下金属圆盘与下辐射金属管固定，下端通过下金属法兰与支撑管固定。

进一步的，所述上金属圆盘和下金属圆盘上均铆接有铜铆钉，同轴馈线的内导体和外导体分别与金属圆盘和下金属圆盘上的铜铆钉焊接固定。

进一步的，所述上辐射体和下辐射体外侧还设置有天线罩。

进一步的，天线罩内壁上，同轴馈线与上、下辐射体连接处还设置有寄生金属套筒。

进一步的，所述寄生金属套筒长度为0.22λ，λ为天线工作频率的中心波长。

进一步的，所述同轴馈线采用50Ω的同轴馈线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：通过在底座上设置空心的金属支撑管，将同轴馈线设置在金属支撑管内，在支撑管上镜像对称设置呈上下结构的锥形上辐射体和下辐射体，将同轴馈线上端穿过金属支撑管上的过孔后分别于上辐射体和下辐射体连接，下端与底座上的同轴插座连接，有效屏蔽同轴馈线外皮电流对天线辐射性能的影响。通过采用λ/2(λ为天线工作频率的中心波长)双锥偶极子天线形式，保证天线辐射方向图最大值在水平方向。并且本天线结构简单，体积下，使用方便。

进一步的，通过设置上、下辐射金属管分别于圆柱形金属管和金属法兰连接，既形成了天线宽带阻抗匹配所需的短路支节，又保证天线上辐射体与支撑管固定牢靠，并且通过调节短路支节的直径和高度，能够使天线指标能够在带宽比为3.7:1的频率范围内满足要求。

进一步的，通过设置金属寄生套筒，并调节其长度，使得天线指标能够在带宽比为3.7:1的频率范围内满足要求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型天线驻波(VSWR)曲线；

图3为本实用新型UHF频段天线增益方向图；

图4为本实用新型VHF频段天线增益方向图；

其中：1为下金属管；2为金属支撑管；3为上辐射金属管；4为下辐射金属管；5为金属寄生套筒；6为上匹配短路支节；7为下匹配短路支节；8为同轴馈线；9为底座；10为同轴插座；11为天线罩；12为金属管；13为上金属圆盘；14为上金属法兰；15为下金属圆盘；16为过孔；17为下金属法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，以下是对本实用新型的说明而不是限定。

参见图1，本实用新型包括同轴馈线8、内部为空腔的金属支撑管2和设置有同轴插座10的底座9，金属支撑管2固定在底座9上且在管壁上开有过孔16；金属支撑管2上设置有呈锥形结构的上辐射体和下辐射体，所述上辐射体和下辐射体呈上下结构镜像对称设置；同轴馈线8安装在金属支撑管2内，同轴馈线8的上端穿过过孔16，同轴馈线8的内导体与上辐射体底端相连接，外导体与下辐射体顶端相连接，同轴馈线8的下端与同轴插座10相连接。经该过孔可将天线的同轴馈线穿入下辐射体内部，有效屏蔽馈线外皮电流对天线辐射性能的影响。

上辐射体包括倒置的呈锥形结构的上辐射金属管3和嵌套在金属支撑管2上的圆柱形上金属管12；所述上金属管12上端通过上金属法兰14与支撑管2固定，下端通过金属圆盘13与上辐射金属管3固定，上金属管12与金属支撑管2相连接构成上匹配短路支节6。下辐射体包括呈锥形结构的下辐射金属管15和嵌套在金属支撑管2上的圆柱形下金属管1；所述下金属管1上端通过下金属圆盘15与下辐射金属管4固定，下端通过下金属法兰17与支撑管2固定；下金属管1两端与金属支撑管2连接构成下匹配短路支节7。上匹配短路支节6和下匹配短路支节7可用于调节天线宽带阻抗匹配；同时这样的结构保证了上、下辐射体与支撑管固定牢靠。金属管与金属圆盘之间焊接固定，金属管与金属法兰之间铆接固定。

上金属圆盘13和下金属圆盘15上加工直径ф＝4mm的圆孔，并在圆孔上铆接铜铆钉，同轴馈线8的内导体和外导体分别与金属圆盘13和下金属圆盘15上的铜铆钉焊接固定。

上辐射体和下辐射体外侧还设置有天线罩11。天线罩11内壁上，同轴馈线8与上、下辐射体连接处还设置有寄生金属套筒5。寄生金属套筒5长度为0.22λ，λ为天线工作频率的中心波长。同轴馈线8采用50Ω的同轴馈线。本实用新型提供的UHF/VHF宽带全向双锥天线，可采用经过瓷质氧化工艺处理的轻质铝合金材料加工，既能保证天线在恶劣的海洋环境下使用，又能减轻天线的整体重量。

本天线经过仿真性能如下：天线仿真驻波比如图2所示，VSWR≤2.0，具体参数参见下表：

Name	频率(MHZ)	驻波比
			M1	108	1.6
M2	174	2.0
			M3	225	1.3
M4	400	1.7

UHF频段天线增益方向图如图3所示，天线水平面增益G>2.5dBi，具体参数参见下表：

Name	角度(°)	增益
			M1	-90	2.9dBi
M2	90	2.9dBi

VHF频段天线的增益方向图如图4所示，天线水平面增益G>2.0dBi，具体参数参见下表：

Name	角度(°)	增益
			M1	-90	2.4dBi
M2	90	2.4dBi

Claims (7)

1.一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，包括同轴馈线(8)、内部为空腔的金属支撑管(2)和设置有同轴插座(10)的底座(9)，金属支撑管(2)固定在底座(9)上且在管壁上开有过孔(16)；金属支撑管(2)上设置有呈锥形结构的上辐射体和下辐射体，所述上辐射体和下辐射体呈上下结构镜像对称设置；同轴馈线(8)安装在金属支撑管(2)内，同轴馈线(8)的一端穿过过孔(16)，同轴馈线(8)内导体与上辐射体底端相连接，外导体与下辐射体顶端相连接，同轴馈线(8)的另一端与同轴插座(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，上辐射体包括倒置的呈锥形结构的上辐射金属管(3)和嵌套在金属支撑管(2)上的圆柱形上金属管(12)；所述上金属管(12)上端通过上金属法兰(14)与支撑管(2)固定，下端通过金属圆盘(13)与上辐射金属管(3)固定；

下辐射体包括呈锥形结构的下辐射金属管(15)和嵌套在金属支撑管(2)上的圆柱形下金属管(1)；所述下金属管(1)上端通过下金属圆盘(15)与下辐射金属管(4)固定，下端通过下金属法兰(17)与支撑管(2)固定。

3.根据权利要求2所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，所述上金属圆盘(13)和下金属圆盘(15)上均铆接有铜铆钉，同轴馈线(8)的内导体和外导体分别与金属圆盘(13)和下金属圆盘(15)上的铜铆钉焊接固定。

4.根据权利要求1所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，所述上辐射体和下辐射体外侧还设置有天线罩(11)。

5.根据权利要求4所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，天线罩(11)内壁上，同轴馈线(8)与上、下辐射体连接处还设置有寄生金属套筒(5)。

6.根据权利要求5所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，所述寄生金属套筒(5)长度为0.22λ，λ为天线工作频率的中心波长。

7.根据权利要求1所述的一种UHF/VHF宽带全向双锥天线，其特征在于，所述同轴馈线(8)采用50Ω的同轴馈线。