CN209401831U - 一种小型化vhf/uhf超宽带全向天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种小型化VHF/UHF超宽带全向天线，属于天线通讯设备技术领域，其具体包括天线辐射单元以及扼流与馈电单元，天线辐射单元与扼流与馈电单元连接，其中，天线辐射单元包括自上而下设置的顶帽、上辐射体、第二连接件和下辐射体，上辐射体与下辐射体均由金属辐射管和天线外罩构成，所述金属辐射管包裹在天线外罩内部。本实用新型的目的是解决现有技术中的天线工作频带窄、体积大以及不便携带的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于天线通讯设备技术领域，具体涉及一种小型化VHF/UHF超宽带全向天线。
背景技术
天线是无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，其基本功能是将由发射机送来的高频电流能量转变为无线电波并传送到空间，在接收时则将空间传来的无线电波能量转化为向接收机传送的高频电流能量，从而在任意两点间实现电磁信号的传递。
在现代通信领域中，对于手持型、背负型或车载型移动终端，要求其需同时具备数字对讲、集群通信、LTE和自组网等功能，因而就要求其配套的天线必须具有宽频带特性，同时又要具备小型化、便于携带的特点，但是，现有技术中的天线普遍存在工作频带窄、天线体积大以及不便携带的问题。例如公布号为CN103165977A的发明专利公开了一种超短波宽带全向天线，其通过对天线上的辐射体进行电磁耦合馈电，有效地展宽了天线的阻抗带宽，但其展宽频段仅有39-50MHz，不能达到超宽频带使用的要求；公布号为CN107611578A的发明专利公开了一种高效率宽带全向鞭状天线，其采用细长的介质基材加阻抗变换的方法实现阻抗匹配，但实际使用时带宽只有136MHz-167MHz，工作频段和模式单一，导致其不仅使用频带窄，而且天线结构长，不便携带。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中天线的工作频带窄、体积大以及不便携带的问题，本实用新型提出了一种小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其具体技术方案如下：
一种小型化VHF/UHF超宽带全向天线，包括天线辐射单元以及连接在天线辐射单元下端的扼流与馈电单元，所述天线辐射单元包括自上而下依次设置的上辐射体、下辐射体以及第二连接件，所述上辐射体、下辐射体以及第二连接件的外侧罩有天线外罩。
进一步限定，所述上辐射体和下辐射体均由金属辐射管构成。
进一步限定，所述下辐射体包括宽带阻抗变换器，所述宽带阻抗变换器沿着下辐射体的金属辐射管内部轴向设置，所述宽带阻抗变换器包括绝缘基板和渐变线，所述渐变线蚀刻在绝缘基板上。
进一步限定，所述渐变线的两端分别为宽端和窄端且渐变线的宽度沿着窄端至宽端从2㎜增大至18㎜。
进一步限定，所述天线外罩的顶端设置有顶帽。
进一步限定，所述天线辐射单元还包括鹅颈，所述鹅颈设置在第二连接件的下端。
进一步限定，所述扼流与馈电单元包括自上而下设置的第一连接件、扼流圈以及射频连接器，所述第一连接件与第二连接件连接。
进一步限定，所述扼流圈包括同轴线缆和空心同轴绕线组，所述同轴线缆绕制在空心同轴绕线组上，所述同轴线缆的一端与射频连接器连接，另一端穿过第一连接件、第二连接件以及下辐射体与渐变线的宽端连接。
进一步限定，所述同轴线缆的长度为100～120㎜，空心同轴绕线组的直径为8～9㎜。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型的天线结构在由金属辐射管构成的上辐射体和下辐射体外面套有天线外罩，在天线外罩的顶部扣有顶帽，天线外罩是由玻璃钢材质制成，这样天线可以在沙尘暴、阴雨天等恶劣的天气环境中使用，环境适应性强。
2、宽带阻抗变换器安装在下辐射体的空腔中，与现有技术的安装在上辐射体和下辐射体之间相比，减少了天线的长度，使天线的结构更加小巧，便于携带；宽带阻抗变换器包括绝缘基板和渐变线，渐变线蚀刻在绝缘基板上且渐变线的宽度在宽带阻抗变换器的输入端至输出端之间从2㎜增大至18㎜，可以使阻抗变换器的特性阻抗从高阻变到低阻，实现了天线的宽带阻抗匹配。
3、在下辐射体的下端连接有鹅颈，鹅颈是由热缩管制成的定型软管，通过鹅颈可以使天线结构进行自由弯折，从而调整天线于地面始终保持相位正交状态，保证天线收发信号状态良好。
附图说明
图1为本实用新型天线的结构示意图；
图2为天线辐射单元的结构示意图；
图3为宽带阻抗变换器的结构示意图；
图4为扼流与馈电单元的结构示意图；
图5为实施例1在225MHz-2500MHz频带内天线驻波比实验结果图；
图6为实施例2在225MHz-2200MHz频带内天线驻波比实验结果图；
其中，1-上辐射体，2-下辐射体，3-鹅颈，4-宽带阻抗变换器，5-扼流圈，6-天线外罩，7-射频连接器，8-第一连接件，9-注塑外壳，10-顶帽，11-第二连接件，12-同轴线缆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。
本实用新型的天线结构从上往下依次包括天线外罩6、扼流圈5以及射频连接器7，天线外罩6的上端扣有顶帽10，在天线外罩6的内腔中设有上辐射体1和下辐射体2，上辐射体1和下辐射体2均由金属辐射管构成，其中，金属辐射管是空心的，参见图2，上辐射体1的下端卡接在下辐射体2的上端，下辐射体2的下端与天线外罩6的下端通过第二连接件11固定连接；参见图3，在下辐射体2的金属辐射管中部设置有宽带阻抗变换器4，宽带阻抗变换器4由绝缘基板和渐变线组成，渐变线蚀刻在绝缘基板上且渐变线的宽度从一端至另一端逐渐增大。
实施例1
参见图1，天线外罩6是由玻璃钢制成，上辐射体1和下辐射体2均采用不锈钢管形成的金属辐射管制成，渐变线的宽度从2.5㎜增大至15㎜，下辐射体2的下端设有鹅颈3，鹅颈3是由热缩管制成的定型软管，可以进行自由弯折，在天线工作时，可以通过鹅颈3的弯折使天线与地面始终保持相位正交状态；在鹅颈3的下端自上而下依次连接有第一连接件8、扼流圈5和射频连接器7，其中第一连接件8、扼流圈5的外壳体以及射频连接器7通过注塑的方式一体固定连接形成注塑外壳9，第一连接件8的上端与鹅颈3的下端连接，参见图4，扼流圈5是由长度为100㎜的同轴线缆绕制在直径为8㎜的空心同轴绕线组上构成的，其中，同轴线缆的一端与射频连接器7连接，另一端穿过第一连接件8、鹅颈3、第二连接件11以及下辐射体2的下端与宽带阻抗变换器4输出端的渐变线连接。
参见图5，是本实施例的天线在225-2500MHz频段天线驻波比试验结果图，其中，横坐标为频率，纵坐标为驻波比，从图中可以看出本实施例的天线在225-2500MHz整个频段范围内驻波比均在2.5:1以下，可以满足手持型、背负型以及车载型移动终端对天线频带及尺寸的要求。
实施例2
天线外罩6是由玻璃钢制成，上辐射体1和下辐射体2均采用铜管形成的金属辐射管制成，渐变线的宽度从2㎜增大至18㎜，在下辐射体2的下端自上而下依次连接有第一连接件8、扼流圈5和射频连接器7，其中第一连接件8、扼流圈5的外壳体以及射频连接器7通过注塑的方式一体固定连接形成注塑外壳9，第一连接件8的上端与第二连接件11的下端连接，扼流圈5是由长度为120㎜的同轴线缆绕制在直径为9㎜的空心同轴绕线组上构成的，其中，同轴线缆的一端与射频连接器7连接，另一端穿过第一连接件8、第二连接件11以及下辐射体2的下端与宽带阻抗变换器4输出端的渐变线连接。
参见图6，是本实施例的天线在225-2200MHz频段天线驻波比试验结果图，其中，横坐标为频率，纵坐标为驻波比，从图中可以看出本实施例的天线在225-2200MHz整个频段范围内驻波比均在2.5:1以下，可以满足手持型、背负型以及车载型移动终端对天线频带及尺寸的要求。
Claims (9)
1.一种小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，包括天线辐射单元以及连接在天线辐射单元下端的扼流与馈电单元，所述天线辐射单元包括自上而下依次设置的上辐射体(1)、下辐射体(2)以及第二连接件(11)，所述上辐射体(1)、下辐射体(2)以及第二连接件(11)的外侧罩有天线外罩(6)。
2.如权利要求1所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述上辐射体(1)和下辐射体(2)均由金属辐射管构成。
3.如权利要求2所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述下辐射体(2)包括宽带阻抗变换器(4)，所述宽带阻抗变换器(4)沿着下辐射体(2)的金属辐射管内部轴向设置，所述宽带阻抗变换器(4)包括绝缘基板和渐变线，所述渐变线蚀刻在绝缘基板上。
4.如权利要求3所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述渐变线的两端分别为宽端和窄端且渐变线的宽度沿着窄端至宽端从2㎜增大至18㎜。
5.如权利要求1所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述天线外罩(6)的顶端设置有顶帽(10)。
6.如权利要求1所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述天线辐射单元还包括鹅颈(3)，所述鹅颈(3)设置在第二连接件(11)的下端。
7.如权利要求1所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述扼流与馈电单元包括自上而下设置的第一连接件(8)、扼流圈(5)以及射频连接器(7)，所述第一连接件(8)与第二连接件(11)连接。
8.如权利要求7所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述扼流圈(5)包括同轴线缆(12)和空心同轴绕线组，所述同轴线缆(12)绕制在空心同轴绕线组上，所述同轴线缆(12)的一端与射频连接器(7)连接，另一端穿过第一连接件(8)、第二连接件(11)以及下辐射体(2)与渐变线的宽端连接。
9.如权利要求8所述的小型化VHF/UHF超宽带全向天线，其特征在于，所述同轴线缆(12)的长度为100～120㎜，空心同轴绕线组的直径为8～9㎜。
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|---|---|---|---|---|
| CN110767998A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-07 | 广东尚卓通信科技有限公司 | Uhf小型化全向天线 |
| CN111769351A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-10-13 | 上海臻卞通信电子有限责任公司 | 一种宽波束手持卫星天线 |
| CN114361774A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-04-15 | 上海海积信息科技股份有限公司 | 一种超宽带天线 |
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