本實用新型涉及天線領(lǐng)域,特別涉及一種小型化套筒天線。
背景技術(shù):
寬帶通信系統(tǒng)可以傳輸包括語音、圖片、視頻以及文本等業(yè)務(wù),即使是在非常復(fù)雜的多路徑、多干擾情況下依然能完成很好的識別和傳輸。通信技術(shù)的發(fā)展使得一個大的集成設(shè)備上的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜,不同頻段的多種類型的天線往往在同一個有限的空間同時工作時,相互之間的耦合很大,且不利于小型化的發(fā)展。寬頻帶天線的發(fā)展很好的解決了以上問題,且可使天線數(shù)量減少,大大降低了設(shè)備的重量。此處的寬頻天線不僅包括阻抗帶寬的還包括天線的方向性等。單極子天線由于其優(yōu)良的全向特性被廣泛應(yīng)用于無線通信設(shè)備中,但其帶寬較窄,因此使用范圍受限,而套筒天線則克服了以上問題,但傳統(tǒng)套筒天線在實際使用中存在一定的缺陷,地面的環(huán)境對天線的性能影響較大,阻抗特性和全向特性差,且套筒的尺寸很大,不利于安裝使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在解決上述問題,而提供一種受地面影響小、具有很好的阻抗特性的小型化套筒天線。
為解決上述問題,本實用新型提供了一種小型化套筒天線,包括上套筒和下套筒,所述上套筒和下套筒之間設(shè)置介質(zhì)帶,所述套筒內(nèi)部設(shè)有饋電單元,所述套筒內(nèi)部填充介質(zhì)體,所述下套筒底部短接接地板。
上套筒和下套筒之間設(shè)置介質(zhì)帶的設(shè)計可以調(diào)節(jié)天線的阻抗特性,通過調(diào)節(jié)上下套筒的尺寸可以使天線工作于特定的頻段,上套筒和下套筒內(nèi)部填充介質(zhì)材料大大的縮小了天線的尺寸,實現(xiàn)天線小型化,天線的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計減小了地面對天線性能影響。
優(yōu)選的,所述饋電單元為同軸線,所述同軸線通過內(nèi)芯短接于上套筒頂部。。同軸線的設(shè)計實現(xiàn)了端口阻抗匹配,同軸線尺寸的選擇可由50Ω阻抗匹配方法進行調(diào)整。
優(yōu)選的,所述內(nèi)芯下端連接同軸線的內(nèi)導(dǎo)體,饋電方式簡單。
優(yōu)選的,所述同軸線的內(nèi)導(dǎo)體通過匹配元件連接饋電點。匹配元件加載的方式使天線阻抗達到良好的匹配性能,匹配元件可選用電容或電感。
優(yōu)選的,所述同軸線外導(dǎo)體下端連接接地板。
優(yōu)選的,所述同軸線的外導(dǎo)體通過短路環(huán)連接下套筒。使用短路環(huán)調(diào)節(jié)套筒天線高頻特性,短路環(huán)的位置可以使天線的高低頻信號得到調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的,所述內(nèi)芯通過銅棒連接同軸線內(nèi)芯。
優(yōu)選的,所述介質(zhì)體和介質(zhì)帶均為特氟龍,該材料介電損耗小。特氟龍介電常數(shù)高,使天線諧振向低頻偏移,從而減小了天線尺寸。
優(yōu)選的,所述接地板上設(shè)有匹配電路。匹配電路的調(diào)整可以使天線整個頻段阻抗得到優(yōu)化調(diào)節(jié),可以更好地優(yōu)化天線的阻抗特性。匹配電路的采用可以使天線阻抗達到良好的性能,從而實現(xiàn)寬頻特性。
優(yōu)選的,所述天線為單極子天線的延伸設(shè)計,總高度約為介質(zhì)中波長的1/2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有如下優(yōu)點:
本實用新型提供一種小型化套筒天線,通過將套筒拆分為上下兩部分,并用介質(zhì)隔離,可以使天線具有寬頻帶、全向輻射性能好以及受地面影響小的特點。套筒內(nèi)填充介質(zhì)體,天線整體體積小。與傳統(tǒng)套筒天線相比,該天線具有小型化、寬頻帶、地面環(huán)境影響小以及全向輻射特性,非常適用于便攜式終端。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例套筒天線的透視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型實施例套筒天線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型實施例套筒天線的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型實施例的回波損耗仿真曲線。
圖5是本實用新型實施例的400MHz方向圖仿真曲線。
圖6是本實用新型實施例的539MHz方向圖仿真曲線。
圖7是本實用新型實施例的678MHz方向圖仿真曲線。
其中,1為上套筒,2為介質(zhì)帶,3為下套筒,4為接地板,5為短路環(huán),6為同軸線,7為內(nèi)芯,8為銅棒,9為介質(zhì)體。
具體實施方式
下列實施例是對本實用新型的進一步解釋和補充,對本實用新型不構(gòu)成任何限制。
如圖1~3所示,一種小型化套筒天線,包括上套筒、下套筒、介質(zhì)帶、接地板、短路環(huán)、同軸線、內(nèi)芯、銅棒和介質(zhì)體。其中,介質(zhì)帶設(shè)于上套筒和下套筒之間并用于隔離上套筒和下套筒,接地板短接于下套筒的底部,內(nèi)芯的上端短接于上套筒頂部,下端通過銅棒連接同軸線的內(nèi)導(dǎo)體,接地板上設(shè)有匹配電路,匹配電路上設(shè)有饋電點,同軸線的內(nèi)導(dǎo)體下端通過電容連接饋電點,本實施例通過于饋電點與同軸線內(nèi)芯之間串聯(lián)3.3pF電容使天線在整個頻段內(nèi)達到良好的阻抗特性,接地板上的匹配電路發(fā)送饋電信號,通過同軸線對天線進行饋電。同軸線的外導(dǎo)體通過短路環(huán)短接于下套筒,上套筒和下套筒內(nèi)部均填充介質(zhì)體,本實施例中的介質(zhì)帶和介質(zhì)體均采用特氟龍,上套筒和下套筒采用銅筒制成,內(nèi)芯的材質(zhì)為銅柱,套筒和內(nèi)部介質(zhì)體之間采用粘結(jié)劑連接,上下套筒和內(nèi)芯的材質(zhì)為銅、鋁等導(dǎo)電材料,本實施例采用銅。
天線外徑D=15mm,高度H=370mm,天線的總高度約為介質(zhì)中波長的1/2,如圖6所示,天線在工作頻段內(nèi)實現(xiàn)了阻抗匹配,由圖4~7所示,天線工作頻段為400MHz-678MHz,天線在工作頻段內(nèi)實現(xiàn)了全向輻射特性,且?guī)拑?nèi)增益較高。
以上為本實用新型的其中具體實現(xiàn)方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些顯而易見的替換形式均屬于本實用新型的保護范圍。