CN2809915Y - 小型化低频微波陶瓷介质天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能满足移动设备需求、体积小、接收效果好、可接收各种极化形式电磁波的小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是上盖(1)和下盖(2)相连，其间安装有陶瓷介质体(3)和接地板(4)，接地板(4)安装在凸起于下盖(2)内表面的支承体(10)上，其上表面与电极层(301)相接触，馈电钉(5)的一端与陶瓷介质体(3)上表面上的上电极层(301)相连，另一端穿过接地板(4)与馈电电缆(6)的芯线相连，馈电电缆(6)相应部位的屏蔽层与接地板(4)相连；在接地板(4)的下表面上连接有使馈电钉(5)与馈电电缆(6)芯线连接处屏蔽的屏蔽盒或盖(9)，馈电电缆(6)的另一端则穿过屏蔽盒或盖(9)、支承体(10)后引出至由上盖(1)和下盖(2)组成的盒体外。

Description

小型化低频微波陶瓷介质天线

技术领域

本实用新型涉及一种介于300～860MHz范围内的低频微波天线，尤其是一种适用于地铁、车辆等移动设备上或个人便携使用的小型天线，具体地说是一种小型化低频微波陶瓷介质天线。

背景技术

目前，300～860MHz是卫星通信和数字电视无线通信的常用微波频段。由于这一频段属于微波低频段，因此作为通信所用的天线尺寸就相对较大，如接收400MHz的通信信号，使用金属天线时其垂直高度必须达到18.75厘米才能保证达到一定的接收效果。从几何尺寸来看，18.75厘米的高度作为固定点接收天线还可以为大众所接受，但若作为移动通信应显示得太长而不方便，使用金属杆天线就无法满足使用要求。

从通信效果来看，在300～860MHz范围内使用直立金属杆天线时只能接收垂直极化电磁波，对水平极化和圆极化电磁波其接收效果很差，而如果使用水平金属天线来接收信号，那么天线的水平尺寸要扩大一倍，还要考虑架设高度，对圆极化和垂直极化电磁波也无法正常接收。

因此急需一种能满足移动设备需要的既能接收水平极化电磁波、又能接收垂直极化电磁波，还能接收圆极化电磁波的小型天线供使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能满足移动设备需求、体积小、接收效果好、可接收各种极化形式电磁波的小型化低频微波陶瓷介质天线。

本实用新型的技术方案是：

一种小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是包括上盖1、下盖2、金属化陶瓷介质体3、接地板4，上盖1和下盖2相连，陶瓷介质体3和接地板4定位在上盖1和下盖2之间，陶瓷介质体3的上表面和下表面分别设有上电极层301和下电极层302，电极层301和下电极层302相互绝缘，接地板4安装在凸起于下盖2内表面的支承体10上，其上表面与陶瓷介质体3的下表面上的电极层(302)相接触，馈电钉5的一端与陶瓷介质体3上表面上的上电极层301相连，另一端穿过接地板4与馈电电缆6的芯线相连，馈电电缆6相应部位的屏蔽层与接地板4的下表面相连；在接地板4的下表面上连接有使馈电钉5与馈电电缆6芯线连接处屏蔽的屏蔽盒或盖9，馈电电缆6的另一端则穿过屏蔽盒或盖9、支承体10后引出至由上盖1和下盖2组成的盒体外。

本实用新型还进一步采取了以下技术措施：

馈电电缆6引出由上盖1和下盖2组成的盒体外的一端与接插件7相连。

下盖2的外侧底部连接有若干个起固定作用的磁钢8。由上盖1和下盖2组成的盒体的长度范围为30mm～100mm，宽度范围为30mm～100mm，高度范围为8mm～25mm或直径范围为30mm～100mm，高度范围为8mm～25mm。

陶瓷介质体3的介电常数可为6～83。

本实用新型的有益效果：

1、解决了300～860MHz范围内低频微波接收天线的小型化问题，为移动设备如地铁、汽车、轮船、火车等移动设备或个人便携设备提供了体积小、接收效果好的小型天线，尤其适合于安装空间相对较小的汽车和接收条件相对变化较大的地铁使用。

2、兼具金属杆天线和微带天线的优点，体积小、接收效果好，既能接收垂直极化电磁波，又能接收水平极化电磁波和圆极化电磁波，通用性强，同等条件下，比金属杆天线的增益高出5～8db。

3、结构简单，制造方便，所有零件均可采用模具化规模生产。

4、安装方便，通过接插件与接收设备相连快捷方便，可通过磁钢利用磁力将天线方便地固定在使用设备相应的部位上，且更换位置也十分方便。既可水平安装也可垂直安装。若需要强力固定，可通过在天线下盖上配装钢片和安装螺钉加以实现。

5、为移动设备尤其是地铁接收数字电视提供了保障，有利于提高人们的休闲娱乐水平。

6、利用本实用新型技术制造的天线其中心频率：可在300～860MHz之间任选；带宽：＞f₀±8MHz；驻波比：＜1.5；增益：5～8db；极化：圆极化；轴比：≤3db。

7、本实用新型的天线在移动车载时使用，如果装在车外效果优于四分之一波长的金属杆天线，装在车内效果更显著优于四分之一波长的金属杆天线，在市区内还可以在车内清晰收视数字电视无断码和马赛克现象。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种小型化低频微波陶瓷介质天线，包括上盖1、下盖2、金属化陶瓷介质体3、接地板4，上盖1和下盖2相连，陶瓷介质体3和接地板4定位在上盖1和下盖2之间，上盖1、下盖2的形状相配可采用ABS树脂注射成形的方式制造，其外形可同为圆形、长方形或正方形，其组成的盒体为长方形或正方形时的长度范围为30mm～100mm，宽度范围为30mm～100mm，高度范围为8mm～25mm，当组成的盒体为圆形时，其直径范围为30mm～100mm，高度范围仍为8mm～25mm。陶瓷介质体3(其介电常数为6～83之间)的上表面和下表面分别设有上电极层301和下电极层302，电极层301和下电极层302相互绝缘，接地板4安装在凸起于下盖2内表面的支承体10上，其上表面与陶瓷介质体3的下表面上的电极层302相接触，馈电钉5的一端与陶瓷介质体3上表面上的上电极层301相连，另一端穿过接地板4与馈电电缆6的芯线相连，馈电电缆6相应部位的屏蔽层与接地板4的下表面相连；在接地板4的下表面上连接有使馈电钉5与馈电电缆6芯线连接处屏蔽的屏蔽盒或盖9，馈电电缆6的另一端则穿过屏蔽盒或盖9、支承体10后引出至由上盖1和下盖2组成的盒体外。在下盖2的外侧底部嵌装有四干个使整个天线与使用载体相连并起固定作用的磁钢8。

以下是本实用新型的天线的小型化的理论依据：

根据

式中：ε为材料的介电常数，μ为导磁率，在金属化陶瓷介质体3中其值近似为1。

由此式可知，用具有一定介电常数的陶瓷介质制成天线可以相应缩小天线尺寸

从而达到天线小型化的目的，由于本实用新型所选用的陶瓷介质的介电常数在6～83之间，因此天线的几何高度可远远小于金属杆天线，实现小型化的目标，该天线经相应软件模拟计算并通过实测调试，则可以充分保证天线的性能和圆极化特性。完全能满足卫星和地面数字化移动通信的要求。

Claims (5)

1、一种小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是包括上盖(1)、下盖(2)、金属化陶瓷介质体(3)、接地板(4)，上盖(1)和下盖(2)相连，陶瓷介质体(3)和接地板(4)定位在上盖(1)和下盖(2)之间，陶瓷介质体(3)的上表面和下表面分别设有上电极层(301)和下电极层(302)，电极层(301)和下电极层(302)相互绝缘，接地板(4)安装在凸起于下盖(2)内表面的支承体(10)上，其上表面与陶瓷介质体(3)的下表面上的电极层(302)相接触，馈电钉(5)的一端与陶瓷介质体(3)上表面上的上电极层(301)相连，另一端穿过接地板(4)与馈电电缆(6)的芯线相连，馈电电缆(6)相应部位的屏蔽层与接地板(4)的下表面相连；在接地板(4)的下表面上连接有使馈电钉(5)与馈电电缆(6)芯线连接处屏蔽的屏蔽盒或盖(9)，馈电电缆(6)的另一端则穿过屏蔽盒或盖(9)、支承体(10)后引出至由上盖(1)和下盖(2)组成的盒体外。

2、根据权利要求1所述的小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是馈电电缆(6)引出由上盖(1)和下盖(2)组成的盒体外的一端与接插件(7)相连。

3、根据权利要求1所述的小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是下盖(2)的外侧底部连接有若干个起固定作用的磁钢(8)。

4、根据权利要求1所述的小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是由上盖(1)和下盖(2)组成的盒体的长度范围为30mm～100mm，宽度范围为30mm～100mm，高度范围为8mm～25mm或直径范围为30mm～100mm，高度范围为8mm～25mm。

5、根据权利要求1所述的小型化低频微波陶瓷介质天线，其特征是陶瓷介质体(3)的介电常数为6～83。