CN204720544U - 一种共线uhf/vhf宽带全向天线 - Google Patents

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张喆
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本实用新型属于无线通讯技术领域，具体涉及一种共线UHF/VHF宽带全向天线。包括带有电缆插座的天线底座和内腔设置有馈电同轴电缆的支撑管，支撑管固定在天线底座上，支撑管上呈上下结构共线设置有UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线；UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线均通过馈电同轴电缆分别与电缆插座连接；UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线之间设置有隔离金属盘。实现了只用一个杆架，同时将UHF和VHF宽带全向天线共线布局，用相对较小的尺寸实现了带阻抗匹配，结构简单，客服了现有UHF和VHF宽带全向天线尺寸大，在空间受限时安装不方便的缺点，有效的展宽了天线的工作带宽。并且在两天线之间设置隔离金属盘，显著提高两天线之间的隔离度。

Description

一种共线UHF/VHF宽带全向天线
技术领域
本实用新型属于无线通讯技术领域，具体涉及一种共线UHF/VHF宽带全向天线。
背景技术
在UHF/VHF专用通信系统中，随着通讯设备增加，天线安装空间越来越狭小以及系统跳频技术的发展，要求其相配套的天线具有宽频带、高隔离度、安装方便等特点。
现有的UHF和VHF宽带全向天线，通常采用双锥对称振子，实现宽频带，该天线的缺点是不仅尺寸大、而且要两个杆架设，不适合安装空间受限的用户使用。
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，提供一种只用一个杆架将UHF和VHF全向天线共线布局的共线UHF/VHF宽带全向天线，
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：包括带有电缆插座的天线底座和内腔设置有馈电同轴电缆的支撑管，支撑管固定在天线底座上，支撑管上呈上下结构共线设置有UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线；UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线均通过馈电同轴电缆分别与电缆插座连接；UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线之间设置有隔离金属盘。
进一步的，所述UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线均包括呈上下结构固定在支撑管上的上辐射金属管和下辐射金属管；上辐射金属管内设置有并联短路匹配支节，并联短路匹配支节顶端与支撑管短路连接，下端与上辐射金属管短路连接；下辐射金属管顶端与支撑管短路连接。
进一步的，并联短路匹配支节上端通过上金属法兰固定在支撑管上，下端通过金属圆盘与上辐射金属管连接。
进一步的，下辐射金属管顶端通过下金属法兰固定在支撑管上。
进一步的，金属圆盘与下金属法兰上均开有圆孔，圆孔上铆接有铜铆钉，馈电同轴电缆的内导体和外导体分别与金属圆盘和下金属法兰上的铜铆钉焊接固定。
进一步的，UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线之间距离为UHF频段中心频率波长的1.1倍。
进一步的，隔离金属盘的数量为2个，两隔离金属盘之间的馈电同轴电缆的外导体为螺旋结构。
进一步的，所述UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线外侧还设置有天线罩。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：通过在天线底座上设置支撑管，在支撑管上呈下上结构共线设置UHF宽带全向天线和VHF宽带全向天线，并通过馈电同轴电缆将支撑管上的量天线分别与天线底座上的电缆插座连接，实现了只用一个杆架，同时将UHF和VHF宽带全向天线共线布局，用相对较小的尺寸实现了宽带阻抗匹配，结构简单，客服了现有UHF和VHF宽带全向天线尺寸大，在空间受限时安装不方便的缺点，有效的展宽了天线的工作带宽。并且在两天线之间设置隔离金属盘，显著提高两天线之间的隔离度。
进一步的，通过在上辐射金属管内设置并联短路匹配支节，使UHF和VHF宽带全向天线的上辐射体和下辐射体之间形成不对称结构，有效展宽了天线的工作带宽，使得天线指标能够在带宽比为1.61:1频率范围内满足要求。
进一步的，通过调节两天线之间的距离，使天线指标能够在带宽比为1.78:1频率范围内满足要求。
进一步的，通过设置两个隔离金属盘，并将两金属盘之间的馈电同轴电缆设置为螺旋结构，形成扼流线圈，进一步的提高两天线之间的隔离度。
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为本实用新型天线隔离度曲线；
图4为本实用新型UHF天线增益方向图；
图5为本实用新型VHF天线增益方向图；
其中：1为支撑管；2为UHF宽带全向天线；3为VHF宽带全向天线；4为UHF上辐射金属管；5为UHF下辐射金属管；6为UHF并联短路匹配支节；7为UHF馈电同轴电缆；8为螺旋线；9为隔离金属盘；10为VHF上辐射金属管；11为VHF下辐射金属管；12为VHF并联短路匹配支节；13为VHF馈电同轴电缆；14为天线底座；15为UHF电缆插座；16为VF电缆插座；17为UHF下金属法兰；18为VHF下金属法兰；19为UHF上金属法兰；20为UHF金属圆盘；21为VHF上金属法兰；22为VHF金属圆盘。
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。
参见图1，本实用新型包括带有电缆插座的天线底座14和内腔设置有馈电同轴电缆的支撑管1，支撑管1固定在天线底座14上，支撑管采用直径Φ30mm的铝管，用来支撑UHF/VHF宽带全向天线，同时在支撑管上开孔，通过该孔将天线的馈电同轴电缆穿入支撑管内部，可有效屏蔽电缆外皮电流对天线辐射性能的影响。支撑管1上呈上下结构设置有UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3；UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3共线设置。UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3均通过馈电同轴电缆分别与电缆插座连接；UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3之间设置有隔离金属盘9。
UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3均包括呈上下结构固定在支撑管1上的上辐射金属管和下辐射金属管；上辐射金属管和下辐射金属管直径为Φ120mm的金属管制成，构成UHF频段λ/2偶极子天线和VHF频段λ/2偶极子天线。
上辐射金属管内设置有并联短路匹配支节，并联短路匹配支节顶端与支撑管短路连接，下端与上辐射金属管短路连接；下辐射金属管顶端与支撑管短路连接。并联短路匹配支节上端通过上金属法兰固定在支撑管上，下端通过金属圆盘与上辐射金属管连接。下辐射金属管顶端通过下金属法兰固定在支撑管上。金属圆盘与下金属法兰上均开有圆孔，圆孔上铆接有铜铆钉，天线馈线电缆的内导体和外导体分别与金属圆盘与下金属法兰上的铜铆钉焊接固定。馈电同轴电缆的内导体与上辐射金属管的下端相连，作为λ/2长偶极子天线的馈电点。
UHF宽带全向天线2包括呈上下结构设置的UHF上辐射金属管4和UHF下辐射金属管5。UHF上辐射金属管4内设置有UHF并联短路匹配支节6，UHF并联短路匹配支节6顶端与支撑管1短路连接，下端与UHF上辐射金属管4短路连接；UHF并联短路匹配支节6上端通过UHF上金属法兰19固定在支撑管1上，下端通过UHF金属圆盘20与UHF上辐射金属管4连接。
UHF下辐射金属管5顶端与支撑管1短路连接。UHF下辐射金属管5顶端通过UHF下金属法兰17固定在支撑管1上。UHF金属圆盘20与UHF下金属法兰17上均开有直径为Φ4mm的圆孔，圆孔上铆接有铜铆钉，UHF天线馈线电缆7的内导体和外导体分别与UHF金属圆盘20与UHF下金属法兰17上的铜铆钉焊接固定。UHF天线馈线电缆7的下端与UHF电缆插座15连接。
VHF宽带全向天线3包括呈上下结构设置的VHF上辐射金属管10和VHF下辐射金属管11。VHF上辐射金属管10内设置有VHF并联短路匹配支节12，VHF并联短路匹配支节12顶端与支撑管1短路连接，下端与VHF上辐射金属管10短路连接；VHF并联短路匹配支节12上端通过VHF上金属法兰21固定在支撑管1上，下端通过VHF金属圆盘22与VHF上辐射金属管10连接。
VHF下辐射金属管11顶端与支撑管1短路连接。VHF下辐射金属管11顶端通过VHF下金属法兰18固定在支撑管1上。VHF金属圆盘与VHF下金属法兰18上均开有直径为Φ4mm的圆孔，圆孔上铆接有铜铆钉，VHF天线馈线电缆13的内导体和外导体分别与VHF金属圆盘与VHF下金属法兰18上的铜铆钉焊接固定。VHF天线馈线电缆13的下端与VHF电缆插座16连接。
UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3之间距离为UHF频段中心频率波长的1.1倍。
UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3之间隔离金属盘9的数量为两个，两隔离金属盘9之间的UHF馈电同轴电缆7的外导体为螺旋结构，绕成长度不等的几个螺旋线8，可显著提高两天线之间的隔离度。UHF宽带全向天线2和VHF宽带全向天线3外侧还设置有天线罩。
UHF天线和VHF天线通过不对称的上辐射体(上辐射体中增加并联短路支节)、下辐射体结构，有效展宽了天线的工作带宽，天线的工作带宽比分别1.61:1，1.78:1。
上述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 1.3
M2 174 1.5
M3 225 1.8
M4 400 1.8
UHF天线和VHF天线之间的隔离度如图3所示，S21＜-20dB，具体参数参见下表：
Name 频率(MHZ) 隔离度
M1 108 -40dB
M2 174 -23dB
M3 225 -24dB
M4 400 -26dB
UHF天线增益方向图如图4所示，天线水平面增益G＞1.8dBi，具体参数参见下表：
Name 角度(°) 增益
M1 -90 1.9dBi
M2 90 1.87dBi
VHF天线增益方向图如图5所示，天线增益G＞3.0dBi，具体参数参见下表：
Name 角度(°) 增益
M1 -90 3.1dBi
M2 90 3.1dBi
本实用新型通过采用宽带套筒振子和支节匹配等技术，用相对较小的尺寸实现了宽带阻抗匹配，同时将UHF与VHF宽带全向天线二者共线布局，只用一个支撑管安装。本装置可采用经过瓷质氧化工艺处理的铝合金材料加工，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。

Claims (8)

1.一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，包括带有电缆插座的天线底座(14)和内腔设置有馈电同轴电缆的支撑管(1)，支撑管(1)固定在天线底座(14)上，支撑管(1)上呈上下结构共线设置有UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)；UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)均通过馈电同轴电缆分别与电缆插座连接；UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)之间设置有隔离金属盘(9)。
2.根据权利要求1所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，所述UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)均包括呈上下结构固定在支撑管(1)上的上辐射金属管和下辐射金属管；上辐射金属管内设置有并联短路匹配支节，并联短路匹配支节顶端与支撑管(1)短路连接，下端与上辐射金属管短路连接；下辐射金属管顶端与支撑管(1)短路连接。
3.根据权利要求2所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，并联短路匹配支节上端通过上金属法兰固定在支撑管(1)上，下端通过金属圆盘与上辐射金属管连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，下辐射金属管顶端通过下金属法兰固定在支撑管(1)上。
5.根据权利要求4所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，金属圆盘与下金属法兰上均开有圆孔，圆孔上铆接有铜铆钉，馈电同轴电缆的内导体和外导体分别与金属圆盘和下金属法兰上的铜铆钉焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)之间距离为UHF频段中心频率波长的1.1倍。
7.根据权利要求1所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，隔离金属盘(9)的数量为2个，两隔离金属盘(9)之间的馈电同轴电缆的外导体为螺旋结构。
8.根据权利要求1所述的一种共线UHF/VHF宽带全向天线，其特征在于，所述UHF宽带全向天线(2)和VHF宽带全向天线(3)外侧还设置有天线罩。
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