CN209730134U - 一种vhf/uhf可折叠便携式钢带全向天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，属于通讯用天线设备技术领域，其具体包括天线辐射端，其中，天线辐射端从上往下依次包括顶帽、上辐射振子、匹配与连接组件以及下辐射振子，下辐射振子的下端连接鹅颈管，鹅颈管的下端连接注塑外罩。本实用新型的目的是解决现有的全向天线接收信号能力差、工作频段窄、结构尺寸大、不便拆装及不便携带的问题。

Description

一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线

技术领域

本实用新型属于通讯用天线设备技术领域，具体涉及一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线。

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，从而在任意两点实现电磁信号的传递。

偶极天线一般是圆棍式的全向天线，其在工作时需垂直与地面，但是在实际应用于车载型、手持型或背负型等移动终端时，由于车或人的运动经常使其辐射仰角发生变化，不与地面垂直，出现非相位正交的现象，导致其接收到的信号变弱，有时甚至接收不到信号，这样使用者经常抱怨天线不好用。

现有的全向天线还存在使用工作频段窄、结构尺寸大，不便拆装及不便携带的问题。

实用新型内容

为了克服上述全向天线接收信号能力差、工作频段窄、结构尺寸大、不便拆装及不便携带的问题，本实用新型提出了一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其具体技术方案如下：

一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，包括天线辐射端，所述天线辐射端包括自上而下依次设置的顶帽、上辐射振子、匹配与连接组件、下辐射振子、鹅颈管以及注塑外罩。

进一步限定，所述匹配与连接组件包括自上而下依次设置的上辐射振子连接件、匹配网络单元以及第一下辐射振子连接件，沿着所述上辐射振子连接件、匹配网络单元以及第一下辐射振子连接件轴向的外侧设置有外壳体，所述第一上辐射振子连接件与上辐射振子连接，所述第一下辐射振子连接件与下辐射振子的上端连接。

进一步限定，所述匹配网络单元包括电容电感串并联电路，所述电容电感串并联电路包括阻抗匹配电路单元以及与阻抗匹配电路单元并联的一个外接匹配电容，所述外接匹配电容的正极端接地，负极端与总线连接。

进一步限定，所述阻抗匹配电路单元至少有一个且阻抗匹配电路单元包括内接匹配电容和匹配电感，所述内接匹配电容的正极端接地，负极端与匹配电感连接，所述匹配电感连接在总线上。

进一步限定，所述电容电感串并联电路包括3个串联连接的阻抗匹配电路单元。

进一步限定，所述鹅颈管的长度取值范围为80～150mm，所述上辐射振子的长度取值范围为140～570mm，所述下辐射振子的长度取值范围为60～420mm。

进一步限定，所述注塑外罩内部包括自上而下依次设置的第二下辐射振子连接件、扼流圈、射频连接器固定件以及射频连接器，所述第二下辐射振子连接件与下辐射振子的下端连接。

进一步限定，所述扼流圈上绕制有同轴电缆，所述同轴电缆的第一端与射频连接器连接，所述同轴电缆的第二端与匹配与连接组件连接。

进一步限定，所述天线辐射端的外侧壁面连接有可粘性束缚带。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线包括天线辐射端、鹅颈管以及注塑外罩，鹅颈管的上端与天线辐射端的下端连接，鹅颈管的下端与注塑外罩的上端连接，鹅颈管采用易弯折的材质制成，可以根据需要进行自由弯折，在使用时先将鹅颈管弯折，使天线处于与地面垂直的状态，然后再固定在特定的移动终端载体上，这样天线的仰角不会因为车或人的运动而发生改变，将会一直处于相位正交，始终保持良好的接收信号状态。

2、本实用新型可以根据频段大小，选择与频段相适应的天线，该频段适应性由天线上辐射振子和下辐射振子的长度决定，这样不同的天线可以满足不同频段的需求，以此来拓宽天线的工作频段。

3、本实用新型的上辐射振子和下辐射振子均采用钢带制成，钢带具有容易弯折的特性，使用时展开钢带，使用完毕后将钢带折叠起来用可粘性束缚带绑好，减小了天线的结构尺寸，也便于拆装及携带。

附图说明

图1是本实用新型VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线的结构示意图；

图2是实施例1的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线的结构示意图；

图3是匹配与连接组件的结构示意图；

图4是注塑外罩的结构示意图；

图5是电容电感串并联电路示意图；

图6是在30-108MHz频段内天线驻波比实验结果图；

图7是在225MHz-678MHz频段内天线驻波比实验结果图；

图8是在400MHz-678MHz频段内天线驻波比实验结果图；

其中，1-顶帽，2-上辐射振子，3-匹配与连接组件，4-下辐射振子。5-鹅颈管，6-注塑外罩，31-上辐射振子连接件，32-外壳体，33-匹配网络单元，34-第一下辐射振子连接件，61-第二下辐射振子连接件，62-扼流圈，63-射频连接器固定件，64-射频连接器，331-阻抗匹配电路单元，332-总线，333-外接匹配电容。

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做进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。

参见图1，是本实用新型VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线的结构示意图，其结构从上往下依次为天线辐射端、鹅颈管5、注塑外罩6，在天线辐射端的外侧壁面连接有可粘性束缚带，天线辐射端从上往下依次包括有顶帽1、上辐射振子2、匹配与连接组件3、下辐射振子4，顶帽1扣在上辐射振子2的顶端，上辐射振子2和下辐射振子4均采用钢带制成，鹅颈管5采用易弯折的材质；参见图3，匹配与连接组件3从上往下依次包括有上辐射振子连接件31、匹配网络单元33及第一下辐射振子连接件34，其中上辐射振子连接件31、匹配网络单元33及第一下辐射振子连接件34包围在外壳体32内部，上辐射振子连接件31用于连接上辐射振子2的下端，第一下辐射振子连接件34用于连接下辐射振子4的上端。

参见图5，匹配网络单元33包括电容电感串并联电路，电容电感串并联电路包括至少2个串联连接的阻抗匹配电路单元331和一个外接匹配电容333，匹配电容333的正极端接地，负极端连接在总线332上且与天线馈电单元连接，阻抗匹配电路单元包括内接匹配电容和匹配电感，内接匹配电容的正极端接地，负极端与总线连接，匹配电感连接在总线332上且位于两个内接匹配电容之间，总线332的一端连接天线阻抗输入端，另一端连接天线馈电单元。

参见图4，注塑外罩6的材质为ABS塑料(由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯形成的三元共聚物)，在注塑外罩6的内部从上往下依次包括有第二下辐射振子连接件61，扼流圈62，射频连接器固定件63和射频连接器64，第二下辐射振子连接件61用于连接下辐射振子4的下端，扼流圈62上绕制有同轴电缆，其中，同轴电缆的第一端与射频连接器64连接，第二端穿过鹅颈管5与下辐射振子4的内腔与匹配网络单元33连接。

实施例1

本实施例中鹅颈管5是内嵌镀锌铁线的热缩管制成的定型软管，参见图2，鹅颈管5的长度为150mm，下辐射振子4的长度为420mm，下辐射振子4的长度大于鹅颈管5的长度，其中，上辐射振子2的长度等于鹅颈管5的长度与下辐射振子4的长度之和，适用工作频段为30MHz-108MHz，根据工作频率选择电容电感串并联电路进行阻抗匹配调谐，其中，电容电感串并联电路包括3个串联连接的阻抗匹配电路单元331和一个外接匹配电容333，3个阻抗匹配电路单元331分别为第一阻抗匹配单元、第二阻抗匹配单元以及第三阻抗匹配单元，第一阻抗匹配单元上设有第一内接匹配单元和第一电感，第二匹配单元上设有第二内接匹配电容和第二电感，第三匹配单元上设有第三内接匹配电容和第三电感，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容以及第三内接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上，外接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上且与天线馈电单元连接，其中，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容、第三内接匹配电容和外接匹配电容为分布电容且它们的长度分别为5mm、16mm、21mm和16mm，第一电感、第二电感和第三电感由长度为0.6mm、直径2mm的金属线绕制圈数分别为7圈、5圈和3圈构成的。参见图6，是在30MHz-108MHz频段天线驻波比实验结果图，横坐标为频率，纵坐标为驻波比，从图6可以看到在30MHz-108MHz频段范围内驻波比均在3.2:1以下，满足地面移动终端通信系统对天线驻波比的要求。

实施例2

本实施例中鹅颈管5是内嵌钢线的硅胶管制成的定型软管，鹅颈管5的长度为90mm，下辐射振子4的长度为65mm，下辐射振子4的长度小于鹅颈管5的长度，其中，上辐射振子2的长度等于鹅颈管5的长度与下辐射振子4的长度之和，适用工作频段为225MHz-678MHz，根据工作频率选择电容电感串并联电路进行阻抗匹配调谐，其中，电容电感串并联电路包括4个串联连接的阻抗匹配电路单元331和一个匹配电容333，4个阻抗匹配电路单元331分别为第一阻抗匹配单元、第二阻抗匹配单元、第三阻抗匹配单元以及第四阻抗匹配单元，第一阻抗匹配上设有第一内接匹配电容和第一电感，第二阻抗匹配单元上设有第二内接匹配电容和第二电感，第三阻抗匹配单元上设有第三内接匹配电容和第三电阻，第四阻抗匹配单元上设有第四内接匹配电容和第四电感，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容、第三内接匹配电容以及第四内接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上，外接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上且与天线馈电单元连接，其中，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容、第三内接匹配电容、第四内接匹配电容以及外接匹配电容为分布电容且它们的长度分别为5mm、16mm、21mm、16mm和5mm，第一电感、第二电感、第三电感和第三电感由长度为0.6mm、直径2mm的金属线绕制圈数分别为9圈、7圈、5圈和3圈构成的。参见图7，是在225MHz-678MHz频段天线驻波比实验结果图，横坐标为频率，纵坐标为驻波比，从图7可以看到在225MHz-678MHz频段范围内驻波比均在3:1以下，满足地面移动终端通信系统对天线驻波比的要求。

实施例3

本实施例中鹅颈管5是不锈钢制成的定型软管，鹅颈管5的长度为80mm，下辐射振子4的长度为60mm，下辐射振子4的长度小于鹅颈管5的长度，其中，上辐射振子2的长度等于鹅颈管5的长度与下辐射振子4的长度之和，适用工作频段为400MHz-678MHz，根据工作频率选择电容电感串并联电路进行阻抗匹配调谐，其中，电容电感串并联电路包括3个串联连接的阻抗匹配电路单元331和一个外接电容333，3个阻抗匹配电路单元331分别为第一阻抗匹配单元、第二阻抗匹配单元以及第三阻抗匹配单元，第一阻抗匹配单元上设有第一内接匹配单元和第一电感，第二匹配单元上设有第二内接匹配电容和第二电感，第三匹配单元上设有第三内接匹配电容和第三电感，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容以及第三内接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上，外接匹配电容的正极端接地，负极端连接在总线332上且与天线馈电单元连接，其中，第一内接匹配电容、第二内接匹配电容、第三内接匹配电容和外接匹配电容为分布电容且它们的长度分别为5mm、16mm、21mm和16mm，第一电感、第二电感和第三电感由长度为0.6mm、直径2mm的金属线绕制圈数分别为7圈、5圈和3圈构成的。参见图8，是在225MHz-678MHz频段天线驻波比实验结果图，横坐标为频率，纵坐标为驻波比，从图8可以看到在400MHz-678MHz频段范围内驻波比均在3:1以下，满足地面移动终端通信系统对天线驻波比的要求。

通过上述3个实施例可以看出，通过选择不同长度的上辐射振子2和下辐射振子4的天线，来满足不同频段对天线的要求，从而可实现天线在宽频段内的全面覆盖。

Claims (9)

1.一种VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，包括天线辐射端，其特征在于，所述天线辐射端包括自上而下依次设置的顶帽(1)、上辐射振子(2)、匹配与连接组件(3)、下辐射振子(4)、鹅颈管(5)以及注塑外罩(6)，所述鹅颈管(5)为定型软管。

2.如权利要求1所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述匹配与连接组件(3)包括自上而下依次设置的上辐射振子连接件(31)、匹配网络单元(33)以及第一下辐射振子连接件(34)，沿着所述上辐射振子连接件(31)、匹配网络单元(33)以及第一下辐射振子连接件(34)轴向的外侧设置有外壳体(32)，所述上辐射振子连接件(31)与上辐射振子(2)连接，所述第一下辐射振子连接件(34)与下辐射振子(4)的上端连接。

3.如权利要求2所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述匹配网络单元(33)包括电容电感串并联电路，所述电容电感串并联电路包括阻抗匹配电路单元(331)以及与阻抗匹配电路单元(331)并联的一个外接匹配电容(333)，所述外接匹配电容(333)的正极端接地，负极端与总线(332)连接。

4.如权利要求3所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述阻抗匹配电路单元(331)至少有一个且阻抗匹配电路单元(331)包括内接匹配电容和匹配电感，所述内接匹配电容的正极端接地，负极端与匹配电感连接，所述匹配电感连接在总线(332)上。

5.如权利要求3或4所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述电容电感串并联电路包括3个串联连接的阻抗匹配电路单元(331)。

6.如权利要求1所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述鹅颈管(5)的长度取值范围为80～150mm，所述上辐射振子(2)的长度取值范围为140～570mm，所述下辐射振子(4)的长度取值范围为60～420mm。

7.如权利要求1所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述注塑外罩(6)内部包括自上而下依次设置的第二下辐射振子连接件(61)、扼流圈(62)、射频连接器固定件(63)以及射频连接器(64)，所述第二下辐射振子连接件(61)与下辐射振子(4)的下端连接。

8.如权利要求7所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述扼流圈(62)上绕制有同轴电缆，所述同轴电缆的第一端与射频连接器(64)连接，所述同轴电缆的第二端与匹配与连接组件(3)连接。

9.如权利要求1所述的VHF/UHF可折叠便携式钢带全向天线，其特征在于，所述天线辐射端的外侧壁面连接有可粘性束缚带。