CN214589268U - 一种uhf高增益天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UHF高增益天线，包括：天线模块、多级放大电路模块、第一滤波电路模块、第一信号放大电路模块、第二滤波电路模块、第二信号放大电路模块、模数转换电路模块、FPGA模块、存储模块、处理模块和加载模块，天线模块输出端连接多级放大电路模块输入端，多级放大电路模块输出端连接第一滤波电路模块输入端，第一滤波电路模块输出端连接第一信号放大电路模块输入端，第一信号放大电路模块输出端连接第二滤波电路模块输入端，第二滤波电路模块输出端连接第二信号放大电路模块输入端，第二信号放大电路模块输出端连接模数转换电路模块输入端，模数转换电路输出端连接FPGA模块信号端，FPGA模块数据端连接存储模块、处理模块和加载模块数据端。

Description

一种UHF高增益天线

技术领域

本实用新型涉及天线设备领域，具体涉及一种UHF高增益天线。

背景技术

随着信息化技术的发展，各行各业都会应用到信息化技术，使得现代无线电通信的电磁环境越来越复杂；无线电通信设备大量增加，会出现信号越来越拥挤，无线电通信之间产生越来越强的干扰。例如，某个区域有多部移动智能终端在同时工作，由于距离近，相互之间会产生干扰，严重时会影响接收效果，甚至会出现信号阻塞而无法使用的现象；还有在无线电通信设备中，对于电子器件的使用情况和电子器件之间的排布，会产生内部的噪声干扰，影响天线信号的进一步传输；微小的天线信号经过信号放大，然后经过无线电通讯设备的传输和处理，在信号放大过程中往往会出现一些偏差。

因此，针对以上问题点，现有的天线设备有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型为一种UHF高增益天线，通过对天线的设计，采用天线模块，可以进行电磁信号的收集；采用多级放大电路模块，通过对电容、电感和电阻的合理连接，采用多个晶体管的放大功能，可以有效地将天线接收的信号进行低噪声且多级放大，进而提高精度和提高增益；采用第一滤波电路模块，可以将所需频段之外的信号进行滤除，进而提高所需信号的精度；采用第一信号放大电路模块，可将滤波后的所需频段的信号进行进一步放大；采用第二滤波电路模块，可以将第一信号放大电路放大的信号进行再次滤波，继续提高所需信号的精度；采用第二信号放大电路模块，将所需信号放大，以便更好地匹配模数转换电路模块；采用模数转换电路模块进行模拟信号转换成FPGA模块能够读取的数字信号，进而精确地将所需信号传给FPGA模块；通过FPGA模块、存储模块、处理模块和加载模块，将所需信号的精度提高。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种UHF高增益天线，所述天线包括：天线模块、多级放大电路模块、第一滤波电路模块、第一信号放大电路模块、第二滤波电路模块、第二信号放大电路模块、模数转换电路模块、FPGA模块、存储模块、处理模块和加载模块；

进一步地，所述天线模块用于接收电磁波信号，所述天线模块的输出端连接所述多级放大电路模块的输入端，所述多级放大电路模块的输出端连接所述第一滤波电路模块的输入端，所述第一滤波电路模块的输出端连接所述第一信号放大电路模块的输入端，所述第一信号放大电路模块的输出端连接所述第二滤波电路模块的输入端，所述第二滤波电路模块的输出端连接所述第二信号放大电路模块的输入端，所述第二信号放大电路模块的输出端连接所述模数转换电路模块的输入端，所述模数转换电路模块的输出端连接所述FPGA模块的信号端，所述FPGA模块的数据端分别连接所述存储模块、所述处理模块和所述加载模块的数据端。

进一步地，所述天线模块包括天线电路。

进一步地，所述天线电路包括天线和电子元器件，所述电子元器件用于将天线间接地接地。

进一步地，所述天线模块选用金属天线。

进一步地，所述天线模块包括天线E1和电阻R8，所述天线E1的输出端并联连接所述电阻R8的一端和所述多级放大电路模块的输入端，所述电阻R8的另一端接地。

进一步地，所述多级放大电路模块选用低噪声放大电路。

进一步地，所述多级放大电路模块包括至少两级放大电路。

进一步地，所述多级放大电路模块至少包括两个晶体管。

进一步地，所述多级放大电路模块包括多级放大电路，所述多级放大电路包括电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、晶体管Q1和晶体管Q2，所述电容C4的一端连接所述天线模块的输出端，所述电容C4的另一端并联连接所述电感L3的一端和所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端并联连接所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接地，所述电容C1的另一端接地，所述电感L3的另一端连接所述晶体管Q1的栅极，所述晶体管Q1的源极并联连接所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端，所述电阻R5的另一端和所述电阻R6的另一端共接地，所述晶体管Q1的漏极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R3的一端连接电压VCC，所述电阻R3的另一端并联连接所述电阻R2的一端、所述电感L4的一端和所述电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R2的另一端连接所述电阻R1的一端，所述电感L4的另一端并联连接所述电阻R7的另一端和所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端并联连接所述电阻R10的一端和电感L5的一端，所述电阻R10的另一端并联连接所述电阻R9的一端和电阻R11的一端，所述电阻R9的另一端接地，所述电感L5的另一端连接所述晶体管Q2的栅极，所述晶体管Q2的源极并联连接所述电阻R14的一端和电阻R15的一端，所述电阻R14的另一端和电阻R15的另一端共接地，所述晶体管Q2的漏极连接所述电阻R12的一端，所述电阻R13的一端连接VCC电源，所述电阻R13的另一端并联连接所述电阻R11的另一端、电容C7的一端和电感L6的一端，所述电容C7的另一端接地，所述电感L6的另一端并联连接所述电阻R12的另一端和电容C6的一端，所述电容C6的另一端连接所述第一滤波电路模块的输入端。

进一步地，所述第一滤波电路模块选用带通滤波器，用于滤除所需信号频带以外的信号。

进一步地，所述晶体管Q1和晶体管Q2都选用NMOS晶体管或者高电子迁移率晶体管。

进一步地，所述模数转换电路模块选用AD9680型号。

有益效果

本实用新型通过对天线的设计，采用天线模块，可以进行电磁信号的收集；采用多级放大电路模块，通过对电容、电感和电阻的合理连接，采用多个晶体管的放大功能，可以有效地将天线接收的信号进行低噪声且多级放大，进而提高精度和提高增益；采用第一滤波电路模块，可以将所需频段之外的信号进行滤除，进而提高所需信号的精度；采用第一信号放大电路模块，可将滤波后的所需频段的信号进行进一步放大；采用第二滤波电路模块，可以将第一信号放大电路放大的信号进行再次滤波，继续提高所需信号的精度；采用第二信号放大电路模块，将所需信号放大，以便更好地匹配模数转换电路模块；采用模数转换电路模块进行模拟信号转换成FPGA模块能够读取的数字信号，进而精确地将所需信号传给FPGA模块；通过FPGA模块、存储模块、处理模块和加载模块，将所需信号的精度提高。该天线可以广泛地应用到视频天线领域中。

附图说明

图1为本实用新型一种UHF高增益天线的结构示意图。

图2为本实用新型一种UHF高增益天线的两级放大电路示意图。

附图标号：1、天线模块；2、多级放大电路模块；3、第一滤波电路模块；4、第一信号放大电路模块；5、第二滤波电路模块；6、第二信号放大电路模块；7、模数转换电路模块；8、FPGA模块；81、存储模块；82、处理模块；83、加载模块；11、天线电路；21、第一级放大电路；22、第二级放大电路。

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。

实施例，参阅图1所示，本实用新型提供的一种UHF高增益天线，所述天线包括：天线模块1、多级放大电路模块2、第一滤波电路模块3、第一信号放大电路模块4、第二滤波电路模块5、第二信号放大电路模块6、模数转换电路模块7、FPGA模块8、存储模块81、处理模块82和加载模块83；

其中所述天线模块1用于接收电磁波信号，所述天线模块1的输出端连接所述多级放大电路模块2的输入端，所述多级放大电路模块2的输出端连接所述第一滤波电路模块3的输入端，所述第一滤波电路模块3的输出端连接所述第一信号放大电路模块4的输入端，所述第一信号放大电路模块4的输出端连接所述第二滤波电路模块5的输入端，所述第二滤波电路模块5的输出端连接所述第二信号放大电路模块6的输入端，所述第二信号放大电路模块6的输出端连接所述模数转换电路模块7的输入端，所述模数转换电路模块7的输出端连接所述FPGA模块8的信号端，所述FPGA模块8的数据端分别连接所述存储模块81、所述处理模块82和所述加载模块83的数据端。

参阅图2所示，所述天线模块1包括天线E1和电阻R8，所述天线E1的输出端并联连接所述电阻R8的一端和所述多级放大电路模块2的输入端，所述电阻R8的另一端接地。

参阅图2所示，所述多级放大电路模块2包括第一级放大电路21和第二级放大电路22，所述第一级放大电路包括电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电感L3、电感L4和晶体管Q1，所述电容C4的一端连接所述天线模块的输出端，所述电容C4的另一端并联连接所述电感L3的一端和所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端并联连接所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接地，所述电容C1的另一端接地，所述电感L3的另一端连接所述晶体管Q1的栅极，所述晶体管Q1的源极并联连接所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端，所述电阻R5的另一端和所述电阻R6的另一端共接地，所述晶体管Q1的漏极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R3的一端连接电压VCC，所述电阻R3的另一端并联连接所述电阻R2的一端、所述电感L4的一端和所述电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R2的另一端连接所述电阻R1的一端，所述电感L4的另一端并联连接所述电阻R7的另一端和所述电容C5的一端，所示电容C5的另一端连接所述第二级放大电路22的输入端；

其中所述第二级放大电路22包括电容C6、电容C7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电感L5、电感L6和晶体管Q2，所述电容C5的另一端并联连接所述电阻R10的一端和电感L5的一端，所述电阻R10的另一端并联连接所述电阻R9的一端和电阻R11的一端，所述电阻R9的另一端接地，所述电感L5的另一端连接所述晶体管Q2的栅极，所述晶体管Q2的源极并联连接所述电阻R14的一端和电阻R15的一端，所述电阻R14的另一端和电阻R15的另一端共接地，所述晶体管Q2的漏极连接所述电阻R12的一端，所述电阻R13的一端连接VCC电源，所述电阻R13的另一端并联连接所述电阻R11的另一端、电容C7的一端和电感L6的一端，所述电容C7的另一端接地，所述电感L6的另一端并联连接所述电阻R12的另一端和电容C6的一端，所述电容C6的另一端连接所述第一滤波电路模块的输入端；其中所述晶体管Q1和晶体管Q2选用NMOS晶体管。

本实用新型具体实施原理：天线接收电磁波信号，将电磁波信号转换成电路中的电信号，通过导线将电信号传输给第一级放大电路中的电容C4以及电感L3、电阻R4等，通过NMOS晶体管Q1的放大，将放大的电信号通过电阻R7、电感L4以及电容C5进行传给第二级放大电路中的电感L5以及电阻R10等，再通过NMOS晶体管Q2的放大，将放大的电信号通过电阻R12、电感L6以及电容C6进行传给第一滤波电路模块，滤除干扰的信号后，将所需的信号进行进一步放大，再经过第一滤波电路模块和第二放大电路模块，然后通过模数转换形成FPGA能够识别的数字信号，再通过加载模块进行软件程序加载，通过存储模块将所需信息进行存储，通过处理模块进行所需信息进行精确地处理和识别。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种UHF高增益天线，其特征在于，所述天线包括：天线模块、多级放大电路模块、第一滤波电路模块、第一信号放大电路模块、第二滤波电路模块、第二信号放大电路模块、模数转换电路模块、FPGA模块、存储模块、处理模块和加载模块，所述天线模块用于接收电磁波信号，所述天线模块的输出端连接所述多级放大电路模块的输入端，所述多级放大电路模块的输出端连接所述第一滤波电路模块的输入端，所述第一滤波电路模块的输出端连接所述第一信号放大电路模块的输入端，所述第一信号放大电路模块的输出端连接所述第二滤波电路模块的输入端，所述第二滤波电路模块的输出端连接所述第二信号放大电路模块的输入端，所述第二信号放大电路模块的输出端连接所述模数转换电路模块的输入端，所述模数转换电路模块的输出端连接所述FPGA模块的信号端，所述FPGA模块的数据端分别连接所述存储模块、所述处理模块和所述加载模块的数据端。

2.根据权利要求1所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述天线模块选用金属天线。

3.根据权利要求1所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述天线模块包括天线E1和电阻R8，所述天线E1的输出端并联连接所述电阻R8的一端和所述多级放大电路模块的输入端，所述电阻R8的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述多级放大电路模块包括至少两级放大电路。

5.根据权利要求4所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述多级放大电路模块至少包括两个晶体管。

6.根据权利要求5所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述多级放大电路模块包括多级放大电路，所述多级放大电路包括电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、晶体管Q1和晶体管Q2，所述电容C4的一端连接所述天线模块的输出端，所述电容C4的另一端并联连接所述电感L3的一端和所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端并联连接所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接地，所述电容C1的另一端接地，所述电感L3的另一端连接所述晶体管Q1的栅极，所述晶体管Q1的源极并联连接所述电阻R5的一端和所述电阻R6的一端，所述电阻R5的另一端和所述电阻R6的另一端共接地，所述晶体管Q1的漏极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R3的一端连接电压VCC，所述电阻R3的另一端并联连接所述电阻R2的一端、所述电感L4的一端和所述电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R2的另一端连接所述电阻R1的一端，所述电感L4的另一端并联连接所述电阻R7的另一端和所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端并联连接所述电阻R10的一端和电感L5的一端，所述电阻R10的另一端并联连接所述电阻R9的一端和电阻R11的一端，所述电阻R9的另一端接地，所述电感L5的另一端连接所述晶体管Q2的栅极，所述晶体管Q2的源极并联连接所述电阻R14的一端和电阻R15的一端，所述电阻R14的另一端和电阻R15的另一端共接地，所述晶体管Q2的漏极连接所述电阻R12的一端，所述电阻R13的一端连接VCC电源，所述电阻R13的另一端并联连接所述电阻R11的另一端、电容C7的一端和电感L6的一端，所述电容C7的另一端接地，所述电感L6的另一端并联连接所述电阻R12的另一端和电容C6的一端，所述电容C6的另一端连接所述第一滤波电路模块的输入端。

7.根据权利要求1所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述第一滤波电路模块选用带通滤波器，用于滤除所需信号频带以外的信号。

8.根据权利要求6所述的一种UHF高增益天线，其特征在于，所述晶体管Q1和晶体管Q2都选用NMOS晶体管或者高电子迁移率晶体管。

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