一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，包括上輻射體、下輻射體、上圓錐、下圓錐和連接導(dǎo)線；所述上圓錐和下圓錐分別設(shè)置在由導(dǎo)線組成的上輻射體和下輻射體內(nèi)側(cè)；所述連接導(dǎo)線的兩端分別與上圓錐頂部與下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的內(nèi)芯相連，其中下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的外皮與下圓錐的錐頂連接，上圓錐頂部饋電點(diǎn)處通過連接導(dǎo)線將同軸線的內(nèi)芯與上圓錐連接。本發(fā)明在滿足電壓駐波比及帶寬要求的同時，能夠有效降低天線高度和縮小天線的直徑，且將饋電位置放在下圓錐的頂部，實(shí)現(xiàn)倒圓錐饋電，無需增加平衡饋電裝置，簡化天線結(jié)構(gòu)、便于工程安裝，同時本天線沒有進(jìn)行任何加載，輻射效率高，且可承受功率大。
【專利說明】一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種籠型天線，尤其涉及一種應(yīng)用于225MHZ — 512MHZ頻帶范圍的具有較低高度和較小直徑的籠型天線。
【背景技術(shù)】
[0002]籠型天線相當(dāng)于加粗了振子直徑的對稱振子，使天線的輸入阻抗隨工作波長的變化比較緩慢，因此天線具有寬頻帶特性。其工作類似于豎直放置的偶極子天線。由于其饋電方式采用中饋形式，相比底饋天線受天線載體、周圍環(huán)境的影響較小，更容易獲得較寬阻抗帶寬和方向圖帶寬。因此，籠型中饋天線被廣泛應(yīng)用于車輛、艦船等超短波移動通信中。
[0003]現(xiàn)有籠型天線的結(jié)構(gòu)中，為了方便饋電將籠型天線的輻射體與一個圓錐結(jié)構(gòu)相連，最后再與饋線相連，此圓錐結(jié)構(gòu)增加了籠型天線的高度；且現(xiàn)有籠型天線為了展寬帶寬而單純增加輻射體直徑，造成天線直徑過大，無法實(shí)現(xiàn)小型化；此外，現(xiàn)有籠型天線采用中點(diǎn)饋電方式進(jìn)行饋電，由于不平衡饋電，造成天線方向圖發(fā)生畸變，且對天線增益有較大影響，因而需要增加平衡饋電裝置，增加天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。因此無法滿足籠型天線的寬頻化，小型化的發(fā)展要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，便于工程安裝，且無需增加任何平衡饋電裝置，可實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的籠型天線，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，包括上輻射體、下輻射體、上圓錐、下圓錐和連接導(dǎo)線；所述上圓錐和下圓錐分別設(shè)置在由導(dǎo)線組成的上輻射體和下輻射體的內(nèi)偵牝其中，上圓錐的底面圓與上輻射體的下籠圈重合，下圓錐的底面圓與下輻射體的上籠圈重合，使得整個天線呈現(xiàn)柱狀籠型結(jié)構(gòu)，可使得天線在整個工作頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)多個諧振點(diǎn)進(jìn)而展寬工作頻帶，最終使得天線在小直徑振子臂條件下，實(shí)現(xiàn)寬頻帶；所述連接導(dǎo)線的兩端分別與上圓錐頂部與下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的內(nèi)芯相連，其中下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的外皮與下圓錐的錐頂連接，上圓錐頂部饋電點(diǎn)處通過連接導(dǎo)線將同軸線的內(nèi)芯與上圓錐連接，克服了現(xiàn)有籠型天線為了平衡饋電而增加平衡饋電裝置的缺點(diǎn)。
[0006]作為優(yōu)選，所述上輻射體和下輻射體的高度相同，上圓錐和下圓錐的高度相同。
[0007]作為優(yōu)選，所述上輻射體和下輻射體以及設(shè)置在上輻射體和下輻射體內(nèi)側(cè)的上圓錐和下圓錐均為對稱結(jié)構(gòu)。
[0008]綜上所述，本發(fā)明與以往技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、本發(fā)明在滿足電壓駐波比及帶寬要求的同時，能夠有效降低天線高度和縮小天線的直徑。
[0009]2、本發(fā)明將饋電位置放在下圓錐的頂部，無需平衡饋電裝置，易于工程實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大。[0010]3、本發(fā)明沒有對天線進(jìn)行任何加載，天線輻射效率高，且可承受功率大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是發(fā)明主視圖；
圖2是圖1側(cè)視圖；
圖3是圖1俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]如圖1-3所示，一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，包括由六根導(dǎo)線組成的上輻射體1、六根導(dǎo)線組成的下輻射體2、六根導(dǎo)線組成的上圓錐3、六根導(dǎo)線組成的下圓錐4和連接導(dǎo)線5 ;組成的上輻射體I的六根導(dǎo)線和組成的下輻射體2的六根導(dǎo)線每相鄰的兩根導(dǎo)線與上下兩個輻射體的中心線連線的夾角均為60度，上籠圈1-1和下籠圈2-1的半徑為25毫米；組成的上圓錐3的六根導(dǎo)線和組成的下圓錐4的六根導(dǎo)線與圓錐中心線連線的夾角為60度，圓錐高為45毫米，底面半徑為25毫米，連接導(dǎo)線5為長度為97.4毫米的直導(dǎo)線；為了滿足天線的工作帶寬及電壓駐波比的要求，最終選擇上輻射體I和下輻射體2的高度均為230毫米，上圓錐3和下圓錐4的高度為45毫米，上輻射體I與下輻射體2的間距為7.4毫米。
[0014]所述上圓錐3和下圓錐4分別嵌入到上輻射體I和下輻射體2內(nèi)，而且，組成上圓錐3的六根導(dǎo)線和組成上輻射體I的六根導(dǎo)線在上輻射體I的下籠圈1-1上是焊接在一起的；同樣，組成下圓錐4的六根導(dǎo)線和組成下輻射體2的六根導(dǎo)線在下輻射體4的上籠圈2-1上是焊接在一起的，使得整個天線呈現(xiàn)柱狀籠型結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可使得天線在整個工作頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)多個諧振點(diǎn)進(jìn)而展寬工作頻帶，最終使得天線在小直徑振子臂條件下，實(shí)現(xiàn)寬頻帶；所述上輻射體I和下輻射體2以及設(shè)置在上輻射體I和下輻射體2內(nèi)側(cè)的上圓錐3和下圓錐4均為對稱結(jié)構(gòu)，這兩組對稱結(jié)構(gòu)在整個工作頻帶內(nèi)形成兩個諧振點(diǎn)，即上下對稱的兩個圓錐在較高頻點(diǎn)形成諧振，而上下對稱的兩個輻射體在較低頻點(diǎn)形成諧振點(diǎn)，由于這兩組對稱結(jié)構(gòu)之間的電流存在耦合關(guān)系，在這兩個諧振點(diǎn)之外實(shí)現(xiàn)阻抗互補(bǔ)，從而使得天線在整個工作頻帶內(nèi)的電壓駐波比小于2.3，性能優(yōu)于現(xiàn)有籠型天線；所述連接導(dǎo)線5的兩端分別與上圓錐頂部與下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的內(nèi)芯相連，其中下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的外皮與下圓錐4的錐頂連接，上圓錐3頂部饋電點(diǎn)處通過連接導(dǎo)線將同軸線的內(nèi)芯與上圓錐3連接，由于對稱的雙錐天線的特性阻抗僅與錐角大小有關(guān)，與離開饋電點(diǎn)的距離無關(guān)，所以此種饋電方式無需增加任何平衡饋電裝置，克服了現(xiàn)有籠型天線為了平衡饋電而增加平衡饋電裝置的缺點(diǎn)，簡化天線結(jié)構(gòu)、便于工程安裝。
[0015]此外，本發(fā)明中所述上圓錐3和下圓錐4具體實(shí)施時也可改為圓臺型結(jié)構(gòu)。
[0016]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0017]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，包括上輻射體、下輻射體、上圓錐、下圓錐和連接導(dǎo)線；其特征是，所述上圓錐和下圓錐分別設(shè)置在由導(dǎo)線組成的上輻射體和下輻射體內(nèi)側(cè)，其中，上圓錐的底面圓與上輻射體的下籠圈重合，下圓錐的底面圓與下輻射體的上籠圈重合；所述連接導(dǎo)線的兩端分別與上圓錐頂部與下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的內(nèi)芯相連，其中下圓錐頂部饋電點(diǎn)處的同軸線的外皮與下圓錐的錐頂連接，上圓錐頂部饋電點(diǎn)處通過連接導(dǎo)線將同軸線的內(nèi)芯與上圓錐連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，其特征是，所述上輻射體和下輻射體以及設(shè)置在上輻射體和下輻射體內(nèi)側(cè)的上圓錐和下圓錐均為對稱結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，其特征是，所述上輻射體和下輻射體的高度相同，上圓錐和下圓錐的高度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)小型化和寬帶化的高效率籠型天線，其特征是，所述上圓錐和下圓錐均由導(dǎo)線組成。
【文檔編號】H01Q1/36GK103904420SQ201410118408
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】鄭會利, 袁盟盟, 林歡, 馮茂秘 申請人:西安電子科技大學(xué)