本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種小型化手持機天線，尤其涉及一種雙頻雙模小型化手持機天線，可用于手持型或平板型通信終端。

背景技術(shù)：

天線是無線電設(shè)備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件，其基本功能是將由發(fā)射機送來的高頻電流能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線電波并傳送到空間，在接收端則將空間傳來的無線電波能量轉(zhuǎn)化為向接收機傳送的高頻電流能量，從而在任意兩點實現(xiàn)電磁信號的傳遞。

在移動衛(wèi)星通信地球站和衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備中，要求天線具有寬波束、圓極化特性，以便在運動中保持衛(wèi)星在天線波束的覆蓋范圍內(nèi)。同時，天線必須有寬頻帶工作特性，以便收、發(fā)共用一付天線。四臂螺旋及多臂螺旋天線可實現(xiàn)寬波束和圓極化，因此被廣泛用于移動衛(wèi)星通信。但由于其是諧振天線，帶寬較窄且體積大。

為了實現(xiàn)天線寬頻帶和小型化特性，技術(shù)工作者從多面進行了研究。例如授權(quán)公告號為cn204760536u、名稱為“小型化移動衛(wèi)星通信手持終端天線”的中國專利，公開了一種小型化手持機天線，包括空心圓柱結(jié)構(gòu)、四組螺旋臂和圓極化饋電部件，每組螺旋臂鐳雕在空心圓柱結(jié)構(gòu)的外表面，長螺旋臂延伸至空心圓柱結(jié)構(gòu)的頂端。雖然它較好的解決了現(xiàn)有移動衛(wèi)星通信手持機天線結(jié)構(gòu)尺寸大、工作帶寬窄的問題。但對現(xiàn)有的小型化手持機天線，往往希望其既可產(chǎn)生圓極化，用于移動衛(wèi)星通信，又可產(chǎn)生線極化，用于地面移動通信，當然可以采用兩付天線，但這將會造成手持設(shè)備復(fù)雜度提高，攜帶不便。因此工作頻段和模式單一，導(dǎo)致的其使用范圍窄，成為現(xiàn)有小型手持機天線的的主要缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種雙頻雙模小型化手持機天線，用于解決現(xiàn)有小型化手持機天線因工作頻段及模式單一導(dǎo)致的其使用范圍窄的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種雙頻雙模小型化手持機天線，包括第一頻段天線單元、第二頻段天線單元和饋電單元，所述第一頻段天線單元，包括第一輻射體2和設(shè)置在該第一輻射體2底部的多端口網(wǎng)絡(luò)3，其中第一輻射體2包括圓筒狀介質(zhì)基板和印制在圓筒狀介質(zhì)基板外表面的多組螺旋貼片，每組螺旋貼片由多條底部相連的平行貼片組成，連接處形成饋電點，每個饋電點與所述多端口網(wǎng)絡(luò)3對應(yīng)的輸出端口相連；所述第二頻段天線單元采用單極天線形式，包括第一輻射體2和第二輻射體4，所述第二輻射體4采用上沿設(shè)置有多個尖端的筒狀結(jié)構(gòu)，每個尖端與一組螺旋貼片的饋電點相連；所述多端口網(wǎng)絡(luò)3的輸入端口連接有第一同軸饋線5，所述第一同軸饋線5的外導(dǎo)體與第二輻射體4底端相連，該第一同軸饋線5下端設(shè)置有扼流圈，用于增加第一頻段天線單元和第二頻段天線單元之間的隔離度；所述饋電單元8采用雙通道射頻連接器，其一個輸出端和第一同軸饋線5相連，另一個輸出端連接有第二同軸饋線7，該第二同軸線7的上端內(nèi)導(dǎo)體和扼流圈的上端外導(dǎo)體連接；所述扼流圈外側(cè)設(shè)置有第三同軸線6，該第三同軸線6的下端內(nèi)導(dǎo)體與扼流圈的下端外導(dǎo)體相連，上端外導(dǎo)體與扼流圈的上端外導(dǎo)體相連，用于實現(xiàn)第二頻段天線單元的阻抗匹配；所述第一頻段天線單元和第二頻段天線單元通過第一天線罩1封閉。

一種雙頻雙模小型化手持機天線，包括第一頻段天線單元、第二頻段天線單元和饋電單元，所述第一頻段天線單元，包括第一輻射體2和設(shè)置在該第一輻射體2底部的多端口網(wǎng)絡(luò)3，其中第一輻射體2包括圓筒狀介質(zhì)基板和印制在圓筒狀介質(zhì)基板外表面的多組螺旋貼片，每組螺旋貼片由多條底部相連的平行貼片組成，連接處形成饋電點，每個饋電點與所述多端口網(wǎng)絡(luò)3對應(yīng)的輸出端口相連；所述第二頻段天線單元采用偶極天線形式，包括第一輻射體2、第二輻射體4和第三輻射體10，所述第二輻射體4采用上沿設(shè)置有多個尖端的筒狀結(jié)構(gòu)，每個尖端與一組螺旋貼片的饋電點相連，所述第三輻射體10包括兩端連接有金屬部件的鵝頸；所述多端口網(wǎng)絡(luò)3的輸入端口連接有第一同軸饋線5，所述第一同軸饋線5的外導(dǎo)體與第二輻射體4底端相連，該第一同軸饋線5下端設(shè)置有扼流圈，用于增加第一頻段天線單元和第二頻段天線單元之間的隔離度，所述扼流圈的下端外導(dǎo)體和第三輻射體10的上端金屬部件相連；所述饋電單元8采用雙通道射頻連接器，其一個輸出端連接有第四同軸饋線9，另一個輸出端與第二同軸饋線7連接，所述第四同軸線9上端和第一同軸線5相連，下端與第二同軸線7下端一起讓繞制成雙線扼流圈，所述第二同軸線7的上端內(nèi)導(dǎo)體和第一同軸線5下端設(shè)置的扼流圈的上端外導(dǎo)體連接，上端外導(dǎo)體和第三輻射體10的上端金屬部件相連；所述第一同軸線5下端設(shè)置的扼流圈外側(cè)設(shè)置有第三同軸線6，該第三同軸線6的下端內(nèi)導(dǎo)體與該扼流圈的下端外導(dǎo)體連接，上端外導(dǎo)體與該扼流圈的上端外導(dǎo)體連接；所述第一頻段天線單元和第二輻射體4通過第一天線罩1封閉，所述雙線扼流圈通過第二天線罩11封閉。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述第一輻射體2,其印制在圓筒狀介質(zhì)基板外表面的多組螺旋貼片的數(shù)量為四組，四組螺旋貼片的繞向采用左旋或右旋。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述多端口網(wǎng)絡(luò)3，其輸入端口數(shù)量為一個，輸出端口數(shù)量為四個。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述圓筒狀介質(zhì)基板，采用薄的柔性材料。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述第二輻射體4,采用良性導(dǎo)電材料，其上沿設(shè)置的尖端的數(shù)量為四個。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述第一天線罩1，采用絕緣材料。

上述的一種雙頻雙模小型化手持機天線，所述第二天線罩11，采用絕緣材料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1.本發(fā)明由于第一頻段天線單元的輻射體又作為第二頻段天線單元的一部分，從而使第二頻段天線單元的尺寸減小，實現(xiàn)了手持機天線的小型化。

2.本發(fā)明由于第一頻段天線單元包括第一輻射體和設(shè)置在該第一輻射體底部的多端口網(wǎng)絡(luò)，可產(chǎn)生圓極化，第二頻段天線單元采用單極天線形式或偶極天線形式，可產(chǎn)生線極化，從而實現(xiàn)了雙頻段雙模工作特性，既可用于移動衛(wèi)星通信又可用于地面移動通信，與現(xiàn)有小型手持機天線相比，擴大了應(yīng)用范圍。

3.本發(fā)明由于第一同軸線下端設(shè)置有扼流圈，該扼流圈一方面有效增加了第一頻段天線單元和第二頻段天線單元的隔離度，另一方面和第三同軸線連接實現(xiàn)了第二頻段天線單元的阻抗匹配。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第二輻射體與第一同軸線的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明第二實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明第一實施例的天線駐波比實驗結(jié)果圖；

圖5為本發(fā)明第一實施例在1980mhz-2200mhz頻段各頻點實測方向圖；

圖6為本發(fā)明第一實施例在400mhz-678mhz頻段各頻點實測方向圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行進一步說明：

實施例1，本實施例的第二頻段天線單元采用單極天線形式。

參照圖1，一種雙頻雙模小型化手持機天線包括第一頻段天線單元、第二頻段天線單元和饋電單元，第一頻段天線單元，包括第一輻射體2和設(shè)置在該第一輻射體2底部的多端口網(wǎng)絡(luò)3，其中第一輻射體2包括圓筒狀介質(zhì)基板和印制在圓筒狀介質(zhì)基板外表面的四組螺旋貼片，圓筒狀介質(zhì)基板采用0.14mm的fpc曲卷而成，高度為82mm，直徑為13mm，四組螺旋貼片采用金屬貼片，每組螺旋貼片包括一條長螺旋貼片和短螺旋貼片，升角為60°，長度分別為94mm與83mm，長螺旋貼片和短螺旋貼片依次間隔，等間距平行排列，自下而上以右旋環(huán)繞方式印制在fpc介質(zhì)板的外表面，且其底部相連，形成饋電點，多端口網(wǎng)絡(luò)3集成有圓極化形成網(wǎng)絡(luò)和阻抗匹配電路，共有一個輸入端口和四個輸出端口，輸出端口之間兩兩相差90°，分別對應(yīng)連接每組螺旋貼片的饋電點，輸入端口與第一同軸饋線5饋電連接，從而使第一頻段天線單元產(chǎn)生圓極化，第一同軸饋線5采用直徑3mm半鋼線，上端為直線段，下端設(shè)置有圈數(shù)為四圈的扼流圈，該扼流圈可增加第一頻段天線單元和第二頻段天線單元之間的隔離度；第二頻段天線單元包括第一輻射體2和第二輻射體4，第二輻射體4，采用四爪型結(jié)構(gòu)，上端的四個爪尖分別和四組螺旋貼片的饋電點連接，下端與第一同軸線5的外導(dǎo)體相連，從而使第一頻段天線單元形成單極天線形式，產(chǎn)生線極化；饋電單元8采用雙通道射頻接頭，高度17mm，其一個輸出端和第一同軸線5連接，另一個輸出端和第二同軸線7連接，該第二同軸線7采用半柔同軸線，其上端內(nèi)導(dǎo)體和扼流圈的上端外導(dǎo)體相連，在扼流圈的外側(cè)設(shè)置有第三同軸線6，該第三同軸線6作為開路支節(jié)，采用半柔同軸線，其上端外導(dǎo)體和扼流圈上端外導(dǎo)體連接，下端內(nèi)導(dǎo)體和扼流圈下端外導(dǎo)體連接，一起實現(xiàn)了第二頻段天線單元的阻抗匹配；第一天線罩1采用絕緣塑膠材料，高度為157mm，對第一頻段天線單元和第二頻段天線單元進行封閉。

本實施例天線既可工作在s頻段(1980mhz-2200mhz)，又可工作在u頻段(400mhz-678mhz)。

參照圖2，一種雙頻雙模小型化寬帶手持機天線，第二輻射體4采用厚度為0.02mm銅皮制成，高度為36mm，底端為中心開孔的矩形，以便第一同軸線5穿過。

實施例2，本實施例的第二頻段天線單元采用偶極天線形式。

參照圖3，本實施例的基本結(jié)構(gòu)和實施例1相同，主要區(qū)別在于第二頻段天線單元結(jié)構(gòu)和各部件之間的連接方式，本實施例第二頻段天線單元包括第一輻射體2，第二輻射體4及第三輻射體10，第三輻射體10包括兩端連接有金屬銅部件的鵝頸，其為良性導(dǎo)電材料，總長度為120mm，通過鵝頸的彎折可改變輻射體的俯仰角，進而實現(xiàn)全方位通信，該第三輻射體10上端金屬銅部件作為連接件和第一天線罩1固定，下端金屬銅部件作為連接件和采用絕緣塑膠材料的第二天線罩11固定，第二同軸線7采用半柔同軸線，上端內(nèi)導(dǎo)體和第一同軸線5下端設(shè)置的扼流圈的上端外導(dǎo)體連接，上端外導(dǎo)體和第三輻射體10上端金屬銅部件連接，從而使第二頻段天線單元形成偶極天線形式，第一輻射體2和第二輻射體4連接作為偶極子一臂，第三輻射體10形成偶極子另一臂，通過第二同軸線7饋電，產(chǎn)生線極化，第四同軸線9采用半柔同軸線，上端與第一同軸線5連接，下端和第二同軸線7下端一起繞制成雙線扼流圈，圈數(shù)為七圈，用于第二頻段天線單元的平衡饋電；饋電單元8采用雙通道射頻連接器，其輸出端分別和第二同軸線7和第四同軸線9連接。

以下結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，對本發(fā)明的技術(shù)效果作進一步說明。

參照圖4，圖4(a)和圖4(b)為本發(fā)明第一實施例分別在u頻段和s頻段天線駐波比實驗結(jié)果圖，橫坐標為頻率，縱坐標為駐波比，從圖4(a)可以看到本發(fā)明實施例在u頻段范圍內(nèi)駐波比均在2.5以下，滿足手持型地面移動通信系統(tǒng)對天線駐波比的要求。從圖4(b)可以看到本發(fā)明實施例在s頻段范圍內(nèi)駐波比均在2以下，滿足手持型移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)對天線駐波比的要求。

參照圖5，圖5(a)和圖5(b)為本發(fā)明第一實施例在u頻段各頻點分別實測的h面和e面輻射方向圖，從圖5(a)和圖5(b)可以看出本發(fā)明實施例在u頻段具有較為良好的全向輻射特性，可滿足手持型地面移動通信系統(tǒng)對天線輻射方向圖的要求。

參照圖6，圖6(a)和圖6(b)為本發(fā)明第一實施例在s頻段各頻點分別實測的xoz面和yoz面輻射方向圖，從圖6(a)和圖6(b)可以看出本發(fā)明在s頻段內(nèi)具有較為良好的寬波束、定向輻射特性，可滿足手持型移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)對天線輻射方向圖的要求。

以上描述僅是本發(fā)明的具體實例，顯然對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解了本發(fā)明的內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進行形式和細節(jié)上的各種修正和改變，但是這些基于本的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。