CN207753156U - 宽频带吸盘天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽频带吸盘天线，包括接头、连接电缆、吸盘底座、第一辐射振子、移相器、第二辐射振子以及天线帽；所述连接电缆的一端和接头焊接固定并电性连接，连接电缆的另一端和吸盘底座的一端焊接固定并电性连接，吸盘底座的底部装有磁铁，吸盘底座的另一端和第一辐射振子的一端通过螺牙旋紧固定并电性连接，第一辐射振子的另一端和移相器的一端一体化电性相连，移相器的另一端和第二辐射振子的一端一体化电性相连，第二辐射振子的另一端装有天线帽，所述第二辐射振子上有一阻抗变换段。本实用新型频带较宽，阻抗匹配较好，驻波比低，增益高，尺寸小且生产操作简单，易于产品的规模化生产，能满足运营商低成本和高性能的要求。

Description

宽频带吸盘天线

技术领域

本实用新型涉及天线领域技术，特别涉及一种宽频带吸盘天线。

背景技术

目前市场上现有的终端设备上的宽频带吸盘天线，主要是806MHz -2500MHz(806MHz-960MHz/1710MHz-2500MHz)频段，频带不宽，缺少 2500MHz-2700MHz频段，不能满足TD-LTE系统等多频段同时使用的运营商 的需求，缺乏市场竞争力；少部分多频段吸盘天线的频带能从806MHz-960MHz /1710MHz-2700MHz，但是驻波比往往很差，达到了2.5左右，而且天线的长 度较长，尺寸较大，增益较低，天线在设备上的使用接收效果很差，很难满足当今电信运营商在不同频段的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种 阻抗匹配较好、驻波比较低、增益较高，尺寸较小，易于规模化生产且频带较 宽的宽频带吸盘天线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种宽频带的吸盘 天线，包括接头、连接电缆、吸盘底座、第一辐射振子、移相器、第二辐射振 子以及天线帽；所述连接电缆的一端和接头焊接固定并电性连接，所述连接电 缆的另一端和吸盘底座的一端焊接固定并电性连接，所述吸盘底座的底部装有 磁铁，所述吸盘底座的另一端和第一辐射振子的一端通过螺牙旋紧固定并电性 连接，所述第一辐射振子的另一端和移相器的一端一体化电性相连，所述移相 器的另一端和第二辐射振子的一端一体化电性相连，所述第二辐射振子的另一 端装有天线帽。

所述第一辐射振子和第二辐射振子的材料是由铜棒和钢棒两部分构成，所 述第一辐射振子靠移相器的一端是钢棒，靠吸盘底座的一端是铜棒，所述铜棒 的一端内有螺牙并和吸盘底座旋紧固定，铜棒的另一端和钢棒电性连接并冲压 固定；所述第二辐射振子上有一阻抗变换段，所述第二辐射振子的材料除阻抗 变换段的材料为铜棒外，其余皆为钢棒，所述阻抗变换段的两端和钢棒电性连 接并冲压固定；所述移相器的两端和第一辐射振子以及第二辐射振子一体化相 连，所述移相器的材料为钢棒。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述第一辐射振子的传输线的长度 L1、第二辐射振子的传输线的长度L3以及第一辐射振子和第二辐射振子的阻抗 匹配方法均不同。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述第一辐射振子的传输线的长度约 为1/4波长，长度为60.3mm～62.7mm，第二辐射振子的传输线的长度约为5/8 波长，长度为157.3mm～159.7mm。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述第一辐射振子的铜棒部分的长度 为37.3mm～39.7mm，外径为4.8mm～5.2mm。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述第一辐射振子和第二辐射振子的 钢棒和铜棒电性连接处均采用模具一体化冲压固定。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述第二辐射振子的阻抗变换段的材 料为铜棒，长度为24.8mm～26.7mm，外径为4.8mm～5.2mm。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述移相器的展开长度为半波长， 所述移相器的移相量为180°，所述移相器的结构采用螺旋线式，所述移相器的 螺旋直径为9.82mm～11.26mm，螺距为2.74mm～4.25mm，圈数为10圈。

本实用新型所述的宽频带吸盘天线中，所述铜棒的外径为4.8mm～5.2mm， 所述钢棒的外径为1.3mm～1.7mm。

实施本实用新型的宽频带吸盘天线，具有以下有益效果：由于设有接头、 连接电缆、吸盘底座、第一辐射振子、移相器、第二辐射振子以及天线帽；所 述连接电缆的一端和接头焊接固定并电性连接，连接电缆的另一端和吸盘底座 的一端焊接固定并电性连接，吸盘底座的底部装有磁铁，吸盘底座的另一端和 第一辐射振子的一端通过螺牙旋紧固定并电性连接，第一辐射振子的另一端和 移相器的一端一体化电性相连，移相器的另一端和第二辐射振子的一端一体化 电性相连，第二辐射振子的另一端装有天线帽，所述第二辐射振子上有一阻抗 变换段。利用宽频带技术、耦合谐振技术和移相器技术，通过改变辐射振子传 输线的大小和形状以及传输线的间距，同时在第二辐射振子上设置一个阻抗变 换段，以及改变移相器的移相量、螺旋直径、螺距、圈数等来获得天线较好的 电性能参数，既可增加带宽，同时在阻抗的匹配方面也起到了耦合谐振的作用， 使得电流的不平衡变为平衡，形成宽频带，低驻波的特性，从而达到天线阻抗 的共轭匹配；本实用新型所述的宽频带吸盘天线长度较短、结构较为简单、安 装方便、成本低廉、易于规模生产的同时又具有宽频段覆盖及辐射性能指标优 良。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型宽频带吸盘天线的结构示意图；

图2为本实用新型宽频带吸盘天线的尺寸图；

图3为本实用新型宽频带吸盘天线的移相器尺寸图；

图4为所述实施例中宽频带吸盘天线测试的驻波图；

图5为所述实施例中宽频带吸盘天线在806MHz测试的方向图示意图；

图6为所述实施例中宽频带吸盘天线在890MHz测试的方向图示意图；

图7为所述实施例中宽频带吸盘天线在960MHz测试的方向图示意图；

图8为所述实施例中宽频带吸盘天线在1710MHz测试的方向图示意图；

图9为所述实施例中宽频带吸盘天线在2170MHz测试的方向图示意图；

图10为所述实施例中宽频带吸盘天线在2690MHz测试的方向图示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实 施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型 保护的范围。

在本实用新型宽频带吸盘天线实施例中，该宽频带吸盘天线包括接头1、连 接电缆2、吸盘底座3、第一辐射振子4、移相器5、第二辐射振子6以及天线 帽7；图1为本实用新型宽频带吸盘天线的结构示意图；图2为为本实用新型宽 频带吸盘天线的尺寸图；图3为本实用新型宽频带吸盘天线的移相器尺寸图。 如图1所示，所述连接电缆2的一端和接头1焊接固定并电性连接，所述连接 电缆2的另一端和吸盘底座3的一端焊接固定并电性连接，所述吸盘底座3的 底部装有磁铁，便于宽频带吸盘天线在金属板上面的固定和安装，所述吸盘底 座3的另一端和第一辐射振子4的一端通过螺牙旋紧固定并电性连接，所述第 一辐射振子4的另一端和移相器5的一端一体化电性相连，所述移相器5的另 一端和第二辐射振子6的一端一体化电性相连，所述第二辐射振子6的另一端 装有天线帽7。

所述第一辐射振子4和第二辐射振子6的材料是由铜棒和钢棒两部分构成， 所述第一辐射振子4靠移相器5的一端是钢棒，靠吸盘底座3的一端是铜棒41， 所述铜棒41的一端内有螺牙并和吸盘底座3旋紧固定，铜棒41的另一端和钢 棒电性连接并冲压固定；所述第二辐射振子6上有一阻抗变换段61，所述第二 辐射振子6的材料除阻抗变换段61的材料为铜棒外，其余皆为钢棒，所述阻抗 变换段61的两端和钢棒电性连接并冲压固定；所述移相器5的两端和第一辐射 振子4以及第二辐射振子6一体化相连，所述移相器5的的材料为钢棒。

如图2所示，所述第一辐射振子4的长度为L1，约为1/4波长，所述第一 辐射振子4的材料是由铜棒41和钢棒两部分构成，所述铜棒41的一端内有螺 牙并和吸盘底座3旋紧固定，铜棒41的另一端和钢棒电性连接并冲压固定；所 述铜棒41的长度为L11，第一辐射振子4连接一段铜棒不但能和吸盘底座3的 安装固定配合，同时也能改变辐射振子的容抗和感抗，减低辐射振子的长度， 从而达到天线阻抗的匹配。所述第二辐射振子6的长度为L3，约为5/8波长， 所述第二辐射振子6上有一阻抗变换段61，阻抗变换段61的材料为铜棒，长度为L31，所述阻抗变换段61的两端和钢棒电性连接并冲压固定，在第二辐射振 子6上设置一个阻抗变换段61，可减低辐射振子的长度，同时在阻抗的匹配方 面起到了耦合谐振的作用，使得电流的不平衡变为平衡，形成宽频带，低驻波 的特性，从而达到天线阻抗的共轭匹配。

如图2和图3所示，所述移相器5的两端和第一辐射振子4以及第二辐射 振子6一体化相连，所述移相器5的材料为钢棒，长度为L2，所述移相器5的 展开长度为半波长，所述移相器5的移相量为180°，使得第一辐射振子4以及 第二辐射振子6的垂直单元电流保持同相，增强了天线的方向性，提高了天线 的增益；所述移相器5的结构采用螺旋线式，所述移相器5的螺旋直径为D， 螺距为S，圈数为10圈。

该宽频带吸盘天线利用宽频带技术、耦合谐振技术和移相器技术，通过改 变辐射振子传输线的大小和形状以及传输线的间距，同时在第二辐射振子6上 设置一个阻抗变换段61，以及改变移相器5的移相量、螺旋直径D、螺距S、 圈数等来获得天线较好的电性能参数，既可增加带宽，同时在阻抗的匹配方面 也起到了耦合谐振的作用，使得电流的不平衡变为平衡，形成宽频带，低驻波 的特性，从而达到天线阻抗的共轭匹配和减低天线辐射振子长度的效果；本实 用新型所述的宽频带吸盘天线长度较短、结构较为简单、安装方便、成本低廉、 易于规模生产的同时又具有宽频段覆盖及辐射性能指标优良。

图2是本实施例中宽频带吸盘天线的尺寸图，图2中，所述第一辐射振子 4的传输线的长度L1为60.3mm～62.7mm，第二辐射振子6的传输线的长度L3 为157.3mm～159.7mm，所述第二辐射振子6上的阻抗变换段61的长度L31为 24.8mm～26.7mm，外径为4.8mm～5.2mm，所述第一辐射振子4的铜棒41的 长度L11为37.3mm～39.7mm，外径为4.8mm～5.2mm。

图3为本实用新型宽频带吸盘天线的移相器尺寸图，图3中，所述移相器5 的螺旋直径D为9.82mm～11.26mm，螺距S为2.74mm～4.25mm，圈数为10 圈，所述移相器5的材料为钢棒，外径为1.3mm～1.7mm。

本实用新型的宽频带吸盘天线样品经多次改进和完善，最后经仪器的检测 验证，实现了在一个端口里面宽频的谐振，频率范围可从806MHz～960MHz /1710MHz-2700MHz，驻波比在2.0以下，如图4所示；低频段806MHz～960MHz 增益达6dBi左右，高频段1710MHz～2700MHz增益达7dBi左右，且水平面方 向图的不圆度在±1dB之内，如图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，图 4为本实施例中实测的驻波图；图5为本实施例中宽频带吸盘天线在806MHz 实测的方向图示意图；图6为本实施例中宽频带吸盘天线在890MHz实测的方 向图示意图；图7为本实施例中宽频带吸盘天线在960MHz实测的方向图示意 图；图8为本实施例中宽频带吸盘天线在1710MHz实测的方向图示意图；图9 为本实施例中宽频带吸盘天线在2170MHz实测的方向图示意图；图10为本实 施例中宽频带吸盘天线在2690MHz实测的方向图示意图。

本实用新型的宽频带吸盘天线的性能指标远远好于同类型天线；该宽频带 吸盘天线不但性能指标优良，而且天线长度比同类型天线短，重量较轻，安装 方便，且成本较低，生产操作简单，易于规模化生产，能满足多个通信频段的 需求，同时也能满足设备运营商低成本和高性能的要求，具有结构简单和高性 能的优点。

总之，与现有技术比较，本实用新型的宽频带吸盘天线的优点在于：1)突 破了传统的吸盘天线频带不宽的局限性，实现了宽频带的全向辐射。2)成本低 廉，制作简单，易于规模生产；焊接时只需一人操作，便可一步到位，使得焊 接操作的效率高，能大大地提高生产效率，同时也能提升产品的品质。3)体积 较小，天线长度较短，重量较轻，便于天线的安装；损耗较小，增益较高，方 向图不圆度较好，阻抗匹配较好，驻波比低，能减少天线的调试时间，提高生 产效率，产品多频段覆盖，能弥补同类型天线频带窄的不足，满足电信设备商的多个通信频段覆盖的需求，同时也满足设备运营商低成本和高性能的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种宽频带吸盘天线，其特征在于，包括接头、连接电缆、吸盘底座、第一辐射振子、移相器、第二辐射振子以及天线帽；所述连接电缆的一端和接头焊接固定并电性连接，所述连接电缆的另一端和吸盘底座的一端焊接固定并电性连接，所述吸盘底座的底部装有磁铁，所述吸盘底座的另一端和第一辐射振子的一端通过螺牙旋紧固定并电性连接，所述第一辐射振子的另一端和移相器的一端一体化电性相连，所述移相器的另一端和第二辐射振子的一端一体化电性相连，所述第二辐射振子的另一端装有天线帽；

所述第一辐射振子和第二辐射振子的材料是由铜棒和钢棒两部分构成，所述第一辐射振子靠移相器的一端是钢棒，靠吸盘底座的一端是铜棒，所述铜棒的一端内有螺牙并和吸盘底座旋紧固定，铜棒的另一端和钢棒电性连接并冲压固定；所述第二辐射振子上有一阻抗变换段，所述第二辐射振子的材料除阻抗变换段的材料为铜棒外，其余皆为钢棒，所述阻抗变换段的两端和钢棒电性连接并冲压固定；所述移相器的两端和第一辐射振子以及第二辐射振子一体化相连，所述移相器的材料为钢棒。

2.根据权利要求1所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述第一辐射振子的传输线的长度L1、第二辐射振子的传输线的长度L3以及第一辐射振子和第二辐射振子的阻抗匹配方法均不同。

3.根据权利要求1或2所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述第一辐射振子的传输线的长度约为1/4波长，长度为60.3mm～62.7mm，第二辐射振子的传输线的长度约为5/8波长，长度为157.3mm～159.7mm。

4.根据权利要求3所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述第一辐射振子的铜棒部分的长度为37.3mm～39.7mm，外径为4.8mm～5.2mm。

5.根据权利要求1所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述第一辐射振子和第二辐射振子的钢棒和铜棒电性连接处均采用模具一体化冲压固定。

6.根据权利要求2所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述第二辐射振子的阻抗变换段的材料为铜棒，长度为24.8mm～26.7mm，外径为4.8mm～5.2mm。

7.根据权利要求1所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述移相器的展开长度为半波长，所述移相器的移相量为180°，所述移相器的结构采用螺旋线式，所述移相器的螺旋直径为9.82mm～11.26mm，螺距为2.74mm～4.25mm，圈数为10圈。

8.根据权利要求1所述的宽频带吸盘天线，其特征在于，所述铜棒的外径为4.8mm～5.2mm，所述钢棒的外径为1.3mm～1.7mm。