CN215451738U - 一种双频5dBi圆杆外置天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双频5dBi圆杆外置天线,包括天线体；天线体的底部可拆卸固定连接有上固定座，上固定座的底部铰接有下固定座；所述的天线体包括设置在外侧的天线外壳，以及固定安装在天线外壳内部并电性连接的PCB电路板和弹簧辐射体，线缆贯穿所述的上固定座和下固定座与安装在天线外壳内部的PCB电路板电性连接；所述的天线外壳包括设置在顶部的杆套，杆套为内部呈空心状的圆杆结构；所述的PCB电路板和辐射体通过固定元件将其固定在天线外壳的内部；所述的辐射体采用的是导电性能好的金属材料制成的弹簧辐射体，弹簧辐射体采用金属杆制成；所述的线缆包括内导体，绝缘层，外导体和外护套；所述的内导体，绝缘层，外导体和外护套从内向外依次设置。

Description

一种双频5dBi圆杆外置天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种双频5dBi圆杆外置天线。

背景技术

随着信息技术和移动互联技术的飞速发展，WIFI已成为使用最广泛的无线网络传输技术，宽带网络配合使用无线路由器即可实现无线上网。一般的WIFI路由器支持IEEE802.11n(第四代)无线标准，工作在2.4GHz频段，由于其传输速率受限、抗干扰能力差，已经开始逐渐不能胜任高质量的数据传输任务。

申请号 201820120241.3 的专利；公开了专利名称为一种外置式WIFI双频天线，能有效的解决上述问题。其包括连接座、外壳及天线本体；其特征在于，所述天线本体包括电路板结构、金属杆结构和同轴线缆，所述电路板结构分别与所述金属杆结构和所述同轴线缆电性连接；所述电路板结构包括介质基板、接地面和辐射体，所述接地面和辐射体构成对称偶极子，所述接地面与所述辐射体之间具有缝隙；所述天线本体设置在所述外壳内部；所述连接座设置在外壳尾部，所述同轴线缆穿出所述连接座，所述同轴线缆用于连接路由器。

该专利能有效的解决上述问题；但是上述的天线的外壳都是一体式的，在组装线缆时，线缆从天线外壳的根部向内部安装时，比较费事，导致安装线缆的工作效率比较低。另外，当天线出现故障时，对其进行检修时，也需要将天线从终端设备上整体的拆下来，再将其打开进行检修，非常的麻烦。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种双频5dBi圆杆外置天线；能有效的解决上述技术问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种双频5dBi圆杆外置天线,包括天线体；天线体的底部可拆卸固定连接有上固定座，上固定座的底部铰接有下固定座；所述的天线体包括设置在外侧的天线外壳，以及固定安装在天线外壳内部并电性连接的PCB电路板和弹簧辐射体，线缆贯穿所述的上固定座和下固定座与安装在天线外壳内部的PCB电路板电性连接；所述的天线外壳包括设置在顶部的杆套，杆套为内部呈空心状的圆杆结构；所述的PCB电路板和辐射体通过固定元件将其固定在天线外壳的内部；所述的辐射体采用的是导电性能好的金属材料制成的弹簧辐射体，弹簧辐射体采用金属杆制成；所述的线缆包括内导体，绝缘层，外导体和外护套；所述的内导体，绝缘层，外导体和外护套从内向外依次设置。

进一步的，所述的杆套分为上杆套和下杆套，上杆套和下杆套的外形均呈圆柱形，上杆套的外径小于下杆套的外径，上杆套与下杆套之间设置有连接部，连接部顶部的直径与上杆套的直径一致，连接部底部的直径与下杆套的直径一致，使得连接部呈倒锥形状。

进一步的，所述的PCB电路板包括介质基板、接地面和辐射体；接地面和辐射体印刷在介质基板上。

进一步的，所述的PCB电路板，在其辐射体的一面上，PCB电路板中上部设置有与弹簧辐射体连接的焊接点，其中下部设置有分别与线缆的内导体和外导体焊接的两个焊接点。

进一步的，所述的弹簧辐射体包括从下至上依次设置的第一直线结构、第一螺旋结构、第二直线结构、第二螺旋结构和第三直线结构，所述的第一直线结构、第一螺旋结构、第二直线结构、第二螺旋结构和第三直线结构一体成型。

进一步的，所述第一直线结构的长度为5-10mm，底部与PCB电路板焊接连接，使得弹簧辐射体与PCB电路板进行信号传输；所述的第一螺旋结构设置有10圈，第一螺旋结构的长度在15-20mm；设置在距离PCB电路板的0-5mm的位置处；所述的第二直线结构设置在第一螺旋结构与第二螺旋结构之间，其长度为15-25mm；所述的第二螺旋结构设置有2圈，设置在距离PCB电路板的40-45mm的位置处；所述的第三直线结构设置在第二螺旋结构的上侧，延伸至天线体的顶部。

进一步的，所述的固定元件包括固定在PCB电路板上，通过粘胶将其固定在下杆套内壁上的泡棉背胶；以及将弹簧辐射体固定于杆套内部的泡棉。

进一步的，所述的泡棉为环状结构，其内径小于制作弹簧辐射体的金属杆的外径，所述的泡棉套设在弹簧辐射体的中上部，泡棉的外侧通过与杆套的内壁紧密贴合进行固定。

有益效果

本实用新型提出的一种双频5dBi圆杆外置天线，与传统的现有技术相比较，其具有以下有益效果：

（1）本技术方案通过杆套与上固定座之间的可拆卸连接，在安装线缆时，可以将杆套和上固定座之间拆开，再进行线缆组件的安装；便于天线的组装，可增加安装时的工作效率。同时，杆套与上固定座之间的可拆卸连接，便于杆套的拆卸与安装，便于后期的维修。

（2）本技术方案的杆套采用TPE材质制成，所述的上固定座采用PC材料制成；所述的TPE材质和PC材料有一定的变形能力。使得杆套和上固定座在卡接和拆卸时，更加的方便和省时。

（3）本技术方案通过PCB电路板与弹簧辐射体的结合形成天线体，使得天线的增益变大，扩大天线的辐射距离。使用PCB电路板结构替代传统天线的铜管结构，PCB电路板加工精度高，尤其是当天线性能对某些结构件尺寸、距离非常敏感时，使用PCB电路板能精确控制相关尺寸并保证一致性。弹簧辐射体通过调整第一螺旋结构和第二螺旋结构距离PCB电路板的距离，控制2.4 GHz和5GHz的频段电长度，再通过调整第一螺旋结构的圈数，控制5GHz频段方向图，通过调整第二螺旋结构的圈数，控制2.4Ghz频段方向图。

（4）本技术方案中通过固定元件的设置，可有效的将弹簧辐射体和PCB电路板固定在杆套内，使其不受外力晃动；增加天线的抗震和抗压能力，增加天线的稳定性和使用效果。

（5）本技术方案中线缆的绝缘层和外护套采用聚全氟乙丙烯材料制成，使得线缆具有较好的抗弯折性，使得线缆在天线外壳中被弯折时依然能保持其良好的性能，不会出现破裂或裂纹。同时，还使得线缆的工作温度范围更宽广，能达到-55℃至+200℃。使得本天线可以在更多的环境下使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的透视图。

图3是本实用新型中PCB电路板的连接示意图。

图4是本实用新型中连接器的端口平面示意图。

图5是本实用新型中线缆的整体结构示意图。

图6是本实用新型中天线在各个频率的水平面方向图。

附图中的标号：1-天线体、11-杆套、111-上杆套、112-下杆套、113-连接部、114-杆套与上固定座的衔接处、12-线缆、121-内导体、122-绝缘层、123-外导体、124-外护套、13-辐射体、131-第一直线结构、132-第一螺旋结构、133-第二直线结构、134-第二螺旋结构、135-第三直线结构、14-PCB电路板、141-焊接点、2-上固定座、21-开槽、3-下固定座、31-卡槽、32-接口、4-泡棉背胶、5-泡棉、6-连接器、7-铆钉。

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。

如图1-3所示，一种双频5dBi圆杆外置天线,包括天线体1，天线体1的底部可拆卸固定有上固定座2，上固定座的底部铰接有下固定座3。所述的天线体1包括设置在外侧的天线外壳，天线外壳包括设置在顶部的杆套11，杆套11为内部呈空心状的圆杆结构。

天线外壳包括设置在顶部的杆套11，杆套11为内部呈空心状的圆形杆状结构，分为上杆套111和下杆套112，上杆套111和下杆套112的外形均呈圆柱形，位于上杆套111的顶部设置有向上凸起的弧面，位于上杆套111的中上部，其外表面设置有一条环状凹槽。所述上杆套111的外径小于下杆套112的外径，上杆套111与下杆套112之间设置有连接部113，连接部113顶部的直径与上杆套111的直径一致，连接部113底部的直径与下杆套112的直径一致，使得连接部113呈倒锥形状。所述上杆套111的长度为下杆套112长度的二分之一，连接部113的长度与上杆套111的长度一致。

所述杆套11的底部可拆卸固定有上固定座2，位于下杆套112的底部，设置有延伸至上固定座2内部的衔接固定部；衔接固定部与上固定座2的内部之间可通过螺纹，卡扣等可拆卸固定方式进行连接。在本实施例中，所述的衔接固定部与上固定座2采用卡接方式固定。所述的杆套11采用TPEE材质制成，所述的上固定座2采用改性PC材料制成；所述的TPEE材质和改性PC材料有一定的变形能力。使得杆套11和上固定座2在卡接时，在一定的压力下，能在有卡扣的位置处产生一定的变形，当通过卡扣的位置时归回原位，使得杆套11和上固定座2完成卡接的动作。

上固定座2的底部铰接有下固定座3，所述的上固定座2与下固定座3之间可活动的角度为90度。所述上固定座2的底部设置有用于下固定座3换位的开槽21，所述开槽21两侧的侧壁上设置有贯穿孔一，所述下固定座3的顶部，设置有与贯穿孔一相对应的贯穿孔二，在安装上固定座2和下固定座3时，将下固定座3的顶部插入上固定座底部2的内侧，再将贯穿孔一和贯穿孔二的位置对应好之后插入铆钉7对其进行限位安装为一个整体。所述的下固定座3在铆钉7上可以绕铆钉7往上固定座有开槽21的一侧转动。

在下固定座3上设置有与成品设备上安装孔相对应的卡槽31和接口32，便于下固定座3安装在成品设备上。成品设备可以是路由器、外用的摄像头、信号发射装置、控制器等其他需要发送信号的电子产品。

所述的天线体1还包括固定安装在天线外壳内部的PCB电路板14和辐射体13，线缆12贯穿下固定座和上固定座与PCB电路板连接。所述的线缆12、PCB电路板14和辐射体13依次电性连接；并通过固定元件将PCB电路板14和辐射体13安装在天线外壳的内壁上。

所述的线缆12包括内导体121，绝缘层122，外导体123和外护套124；所述的内导体121，绝缘层122，外导体123和外护套124从内向外依次设置。

所述的内导体121采用的是单根金属导线，是有7根外径为0.08mm的镀锡铜线绞合而成的，绞合后得到的单根金属导体的外径为0.24mm。位于单根金属导线的外侧包覆有绝缘层122，所述的绝缘层122采用的是聚全氟乙丙烯材料制成的，绝缘层122的颜色为透明状。

在绝缘层122的外侧包裹有外导体123，所述外导体123采用的是金属编织层，所述的金属编织层采用的是多根金属导体进行编织得到的，编织的密度大于等于90%。

所述金属编织层的金属导体采用的是16根镀锡铜线进行编织的，所述的16根镀锡铜线中的每一根镀锡铜线则是采用4根直径为0.05mm的镀锡铜线进行绞合而得到的。

所述外导体123的外侧套设有外护套124，所述外护套124采用的是聚全氟乙丙烯材料制成的，外护套的颜色为灰色，其外径为1mm至1.2mm。

所述线缆12的绝缘层122和外护套124采用聚全氟乙丙烯材料制成，使得线缆具有较好的抗弯折性，使得线缆在天线外壳中被弯折时依然能保持其良好的性能，不会出现破裂或裂纹。同时，还使得线缆的工作温度范围更宽广，能达到-55℃至+200℃。使得本天线可以在更多的环境下使用。

所述线缆12的底部设置有与成品设备连接的连接器6，所述的连接器6采用磷青铜镀金材料制成。

所述的PCB电路板14包括介质基板、接地面和辐射体。所述接地面和辐射体印刷在介质基板上。本实施例中的PCB电路板14是直接与合作厂商进行订购的成品进行使用的，属于常规的现有技术此处不做重复的阐述。（申请人直接将本技术方中的PCB板需要达到的技术要求告知对方，由对方直接设置生产提供申请人的，本技术方案并未对PCB电路板中的电路和结构做有效的改进。）

使用PCB电路板14结构替代传统天线的铜管结构，PCB电路板14加工精度高，尤其是当天线性能对某些结构件尺寸、距离非常敏感时，使用PCB电路板14能精确控制相关尺寸并保证一致性。

所述的辐射体13采用的是导电性能好的金属材料制成的弹簧辐射体，弹簧辐射体采用金属杆制成。金属杆结构有很高的加工精度，可以保证量产一致性，大幅减小天线尺寸。在本实施例中，所述的弹簧辐射体是采用外径为0.8mm的黄铜材料制成，弹簧辐射体的总长度为85至95mm。

弹簧辐射体13包括从下至上依次设置的第一直线结构131、第一螺旋结构132、第二直线结构133、第二螺旋结构134和第三直线结构135，所述的第一直线结构131、第一螺旋结构132、第二直线结构133、第二螺旋结构134和第三直线结构135一体成型。

所述第一直线结构131的长度为5-10mm，底部与PCB电路板14焊接连接，使得弹簧辐射体13与PCB电路板14进行信号传输；所述的第一螺旋结构132设置有10圈，第一螺旋结构的长度在15-20mm；设置在距离PCB电路板14的0-5mm的位置处；所述的第二直线结构133设置在第一螺旋结构132与第二螺旋结构134之间，其长度为15-25mm；所述的第二螺旋结构134设置有2圈，设置在距离PCB电路板14的40-45mm的位置处；所述的第三直线结构135设置在第二螺旋结构134的上侧，延伸至天线体的顶部。

弹簧辐射体13可以增加天线的增益，扩大天线的辐射距离。在本实施例中，弹簧辐射体13通过调整第一螺旋结构132和第二螺旋结构134距离PCB电路板14的距离，控制2.4GHz和5GHz的频段电长度，再通过调整第一螺旋结构132的圈数，控制5GHz频段方向图，通过调整第二螺旋结构134的圈数，控制2.4Ghz频段方向图。

所述的PCB电路板14上，在辐射体的一面上，距离PCB电路板14顶部的2-5mm的位置处设置有与弹簧辐射体13连接的焊接点141，其中部或下部设置有分别与线缆12的内导体121和外导体123焊接的两个焊接点。与内导体121焊接的点设置在与外导体123焊接的点的上侧。

将线缆12焊接在PCB电路板14上时，将线缆12顶部的外护套124、金属编织层123和绝缘层122剥离，使得线缆12的内导体121裸露在空气中；再将线缆12与外导体焊接点相对应位置处的外护套124剥离，使得线缆12的外导体层123裸露在空气中；再将线缆12的内导体121通过焊锡丝将内导体121焊接在PCB电路板14的内导体焊接点上；将线缆12的外导体123通过焊锡丝将外导体123焊接在PCB电路板14的外导体焊接点上；使得线缆12与PCB电路板14连接，可进行信号的传输。

所述弹簧辐射体13中第一直线结构131的底部通过焊锡丝将其焊接在PCB电路板14的弹簧辐射体13焊接点上，使得弹簧辐射体13与PCB电路板14进行信号传输。

所述的固定元件包括固定在PCB电路板14上将其固定在下杆套112内壁上的泡棉背胶4；以及将弹簧辐射体13固定于上杆套111内部的泡棉5，所述的泡棉5为环状结构，其内径小于黄铜材料的外径，所述的泡棉5套设在弹簧辐射体13的中上部，泡棉5的外侧通过与杆套11的内壁紧密贴合进行固定；将弹簧辐射体13的中上部固定在杆套11的内部不可晃动。

由于泡棉5和泡棉背胶4具有一定的变形能力，因此，当将辐射体13和PCB电路板14往杆套11内安装时，泡棉5和泡棉背胶4在受力的情况下会变形，向内部收缩，当泡棉5和泡棉背胶4安装到位置停止对其施加压力时，泡棉5和泡棉背胶4则会因其自身的回弹力，将其填充满整个套杆11，使得泡棉5和泡棉背胶4的外壁与杆套11的内壁紧密贴合。可有效的将辐射体13和PCB电路板14固定在杆套11内，使其不受外力晃动；增加天线的抗震和抗压能力，增加天线的稳定性和使用效果。

Claims (7)

1.一种双频5dBi圆杆外置天线,包括天线体（1）；其特征在于：天线体（1）的底部可拆卸固定连接有上固定座（2），上固定座（2）的底部铰接有下固定座（3）；所述的天线体（1）包括设置在外侧的天线外壳，以及固定安装在天线外壳内部并电性连接的PCB电路板（14）和弹簧辐射体（13），线缆（12）贯穿所述的上固定座（2）和下固定座（3）与安装在天线外壳内部的PCB电路板（14）电性连接；所述的天线外壳包括设置在顶部的杆套（11），杆套（11）为内部呈空心状的圆杆结构；所述的PCB电路板（14）和辐射体（13）通过固定元件将其固定在天线外壳的内部；所述的辐射体（13）采用的是导电性能好的金属材料制成的弹簧辐射体（13），弹簧辐射体（13）采用金属杆制成；所述的线缆（12）包括内导体（121），绝缘层（122），外导体（123）和外护套（124）；所述的内导体（121），绝缘层（122），外导体（123）和外护套（124）从内向外依次设置；所述的固定元件包括固定在PCB电路板（14）上，通过粘胶将其固定在下杆套（112）内壁上的泡棉背胶（4）；以及将弹簧辐射体（13）固定于杆套（11）内部的泡棉（5）。

2.根据权利要求1所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述的杆套分为上杆套（111）和下杆套（112），上杆套（111）和下杆套（112）的外形均呈圆柱形，上杆套（111）的外径小于下杆套（112）的外径，上杆套（111）与下杆套（112）之间设置有连接部（113），连接部（113）顶部的直径与上杆套（111）的直径一致，连接部（113）底部的直径与下杆套（112）的直径一致，使得连接部（113）呈倒锥形状。

3.根据权利要求1所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述的PCB电路板（14）包括介质基板、接地面和辐射体；接地面和辐射体印刷在介质基板上。

4.根据权利要求3所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述的PCB电路板（14），在其辐射体（13）的一面上，PCB电路板（14）中上部设置有与弹簧辐射体（13）连接的焊接点（141），其中下部设置有分别与线缆（12）的内导体（121）和外导体（123）焊接的两个焊接点（141）。

5.根据权利要求1所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述的弹簧辐射体包括从下至上依次设置的第一直线结构（131）、第一螺旋结构（132）、第二直线结构（133）、第二螺旋结构（134）和第三直线结构（135），所述的第一直线结构（131）、第一螺旋结构（132）、第二直线结构（133）、第二螺旋结构（134）和第三直线结构（135）一体成型。

6.根据权利要求5所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述第一直线结构（131）的长度为5-10mm，底部与PCB电路板（14）焊接连接，使得弹簧辐射体（13）与PCB电路板（14）进行信号传输；所述的第一螺旋结构（132）设置有10圈，第一螺旋结构的长度在15-20mm；设置在距离PCB电路板（14）的0-5mm的位置处；所述的第二直线结构（133）设置在第一螺旋结构（132）与第二螺旋结构（134）之间，其长度为15-25mm；所述的第二螺旋结构（134）设置有2圈，设置在距离PCB电路板（14）的40-45mm的位置处；所述的第三直线结构（135）设置在第二螺旋结构（134）的上侧，延伸至天线体的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种双频5dBi圆杆外置天线，其特征在于：所述的泡棉（5）为环状结构，其内径小于制作弹簧辐射体（13）的金属杆的外径，所述的泡棉（5）套设在弹簧辐射体（13）的中上部，泡棉（5）的外侧通过与杆套（11）的内壁紧密贴合进行固定。

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