專利名稱：反相螺旋天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種應(yīng)用在通訊技術(shù)領(lǐng)域的天線，尤其是目前廣泛應(yīng)用的雙頻段 GSM技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景
近年來隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，還有包括工業(yè)上遙感遙測(cè)的應(yīng)用；有限的頻率資源 對(duì)通訊提出了越來越嚴(yán)的要求，如發(fā)射功率的規(guī)定；為了有效利用頻率資源跳頻掃描技術(shù) 的問世，現(xiàn)在對(duì)通訊天線提出了越來越苛刻的要求，由原有的單頻段到現(xiàn)在的多頻段、窄 帶到寬頻帶，目前市場(chǎng)上較為成熟的一種技術(shù)是兩個(gè)頻段分別用兩個(gè)導(dǎo)體作為天線的諧振 單元，然后再用匹配網(wǎng)絡(luò)連在一起，但這樣很難做小，特別是在移動(dòng)通訊領(lǐng)域這是絕對(duì)不 能容許的。因此目前市場(chǎng)上較多的是采用了自然倍頻原理，讓其低端頻率適當(dāng)偏低，從而 使它的倍頻頻率就工作在高端頻率段，嚴(yán)格地說同一段導(dǎo)體在頻率低端作為1/4波長(zhǎng)的天 線，而在頻率高端又作為5/8波長(zhǎng)的天線，這樣做又有一個(gè)大問題就是頻率聯(lián)動(dòng)，不能同 時(shí)工作在最佳狀態(tài)；市場(chǎng)上還有一種應(yīng)用較廣的天線，它分別用一段導(dǎo)體和一段螺旋線作 為天線的兩個(gè)諧振單元，互相感應(yīng)達(dá)到相對(duì)匹配，這種天線的最大缺點(diǎn)是匹配不理想駐波 大，頻段窄，不能做到在有效的頻率范圍內(nèi)全覆蓋，從而使通信質(zhì)量難以有效保證。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便可 靠，能同時(shí)滿足雙頻段內(nèi)寬頻帶低駐波要求的反相螺旋小天線。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由上下至少兩個(gè)諧振單元組 成的天線振子，所述的天線振子的上端設(shè)置有由反向法向模螺旋線構(gòu)成的諧振單元，下段 設(shè)置有由銅管巴倫電路構(gòu)成的另一諧振單元。
所述的反向法向模螺旋線是在天線振子上端部焊接有向下套置在天線振子上的螺旋 彈簧組成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便可靠，能同時(shí)滿足雙頻段內(nèi)寬 頻帶低駐波要求，且本實(shí)用新型的天線增益要高于一般同尺寸天線的增益等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)際測(cè)得的天線增益圖。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)際測(cè)得的回波損耗圖和駐波圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹附圖1所示，本實(shí)用新型主要由上下至 少兩個(gè)諧振單元組成的天線振子1，所述的天線振子1的上端設(shè)置有由反向法向模螺旋線 2構(gòu)成的諧振單元，下段設(shè)置有由銅管巴倫電路3構(gòu)成的另一諧振單元。
所述的反向法向模螺旋線2是在天線振子1上端部焊接有向下套置在天線振子上的螺
旋彈簧組成。
本實(shí)用新型在天線振子1頂部采用了一段反向法向模的螺旋線，底部還采用了銅管巴 倫電路設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)原理為了螺旋天線工作在法向模，螺旋尺寸必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng),而螺旋線我們可 近似看成若干個(gè)小環(huán)和同等高度的偶極子組成，小環(huán)的遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)是
五,=0tlK22/)2Lsine 4 4;ry
理想偶極子的電場(chǎng)是
— e卡 & ——sin<9
兩個(gè)矢量都有sin方向圖，且兩者相位差90度，電場(chǎng)分量的比是
U^_K, 2S入
1' Kl < / (一2 4
為得到法向模的圓極化得出螺旋螺距角
-l + 0 + (m)
對(duì)于GSM的高端頻1710MHZ 1990MHZ螺旋線的相對(duì)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為1/2波長(zhǎng),由于天線 的電流傳播為正弦分布，當(dāng)電長(zhǎng)度大于l/2波長(zhǎng)時(shí)電流相位反相，因此本天線在頂部采用 了反相接入法向模螺旋線，負(fù)負(fù)得正；巧妙地克服了電流相位反相的問題，從而使輻射電 阻增大，在有限的體積內(nèi)提高了天線增益。
而對(duì)于GSM的低端頻率824MHZ 960MHZ，這時(shí)螺旋線相對(duì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于1/2波長(zhǎng)，而螺旋線又在天線的頂部，由于天線的電流傳播為正弦分布sir^， ^值很小時(shí)電流值也很 小，因此此時(shí)的螺旋線對(duì)于整個(gè)天線來說可以忽略不計(jì)。
底部采用了套筒巴倫電路設(shè)計(jì)，當(dāng)天線工作在GSM的高端頻率1710MHZ 1990MHZ 時(shí),天線從頂部到饋電點(diǎn)的波長(zhǎng)正好是3/4波長(zhǎng)處，此時(shí)阻抗虛部為零為純電阻，而套筒長(zhǎng) 度也正好為1/4波長(zhǎng)，因此正好匹配，而當(dāng)天線工作在GSM的低端頻率824MHZ 960MHZ 時(shí)，天線從頂部到饋電點(diǎn)的波長(zhǎng)大約是3/8波長(zhǎng)處，此時(shí)天線饋電點(diǎn)成感性，而此時(shí)套筒 長(zhǎng)度大約為1/8波長(zhǎng)成容性，正好諧振在工作頻率達(dá)到匹配。真是由于這套筒巴倫的設(shè)計(jì) 使得天線能很好地工作在兩個(gè)不同的頻率。
附圖2所示的是本天線實(shí)際測(cè)得的天線增益圖，從圖中看出顯然與理論推理相符，圖 中紅色曲線為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的天線，黑色曲線為一般同樣尺寸的天線，很明顯本天線的 增益要高于一般同尺寸天線的增益，尤其是在頻率的高端，增益明顯提高。
附圖3所示的是天線實(shí)際測(cè)得的回波損耗圖和駐波圖，圖中紅色曲線為本實(shí)用新型設(shè) 計(jì)天線的駐波曲線，綠色曲線是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)天線的回波損耗曲線，黑色曲線為一般同 樣尺寸的天線。很明顯本天線在GSM頻段范圍內(nèi)，駐波低、回波損耗小、帶寬寬；明顯 優(yōu)于一般同樣尺寸的天線。
權(quán)利要求1、一種反相螺旋小天線，它主要由上下至少兩個(gè)諧振單元組成的天線振子，其特征在于所述的天線振子(1)的上端設(shè)置有由反向法向模螺旋線(2)構(gòu)成的諧振單元，下段設(shè)置有由銅管巴倫電路(3)構(gòu)成的另一諧振單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反相螺旋小天線，其特征在于所述的反向法向模螺旋線(2) 是在天線振子(1)上端部焊接有向下套置在天線振子上的螺旋彈簧組成。
專利摘要一種反相螺旋小天線，它主要由上下至少兩個(gè)諧振單元組成的天線振子，所述的天線振子的上端設(shè)置有由反向法向模螺旋線構(gòu)成的諧振單元，下段設(shè)置有由銅管巴倫電路構(gòu)成的另一諧振單元；所述的反向法向模螺旋線實(shí)在天線振子上端部焊接有向下套置在天線振子上的螺旋彈簧組成；本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便可靠，能同時(shí)滿足雙頻段內(nèi)寬頻帶低駐波要求，且本實(shí)用新型的天線增益要高于一般同尺寸天線的增益等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK201349051SQ20092011322
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者陳小忠 申請(qǐng)人:陳小忠