通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種通用型物聯(lián)網(wǎng)天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。天線是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要組成部分。目前，市面上所應(yīng)用的天線的性能與具體物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)，天線對(duì)于不同的工作環(huán)境需要不同的調(diào)試匹配，甚至同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中處于不同位置的同一種天線都需要不同的調(diào)試匹配，而不能作為一個(gè)無(wú)需調(diào)試的通用件，這極大地影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，也制約了物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，如何提供一種免調(diào)試的通用型天線成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，通過(guò)在射頻同軸電纜與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的連接處外套設(shè)射頻扼流圈，從而使偶極子天線上的電流僅通過(guò)射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)面所組成的傳輸線同天線所工作的系統(tǒng)連接，同時(shí)阻止射頻電流從射頻同軸電纜的外導(dǎo)體的外表面流出，確保天線阻抗以及天線上電流分布等性能與天線所工作的系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)系，由此形成一種能適用于物聯(lián)網(wǎng)中任何設(shè)備的無(wú)線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)，且無(wú)需調(diào)試，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)與應(yīng)用成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線具有如下構(gòu)成:
[0005]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，包括偶極子天線、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、射頻同軸電纜和射頻連接器，所述的射頻同軸電纜的第一端連接所述的射頻連接器或開(kāi)路；所述的射頻同軸電纜的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的不平衡端口，該射頻同軸電纜的第二端的外導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的地；所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的平衡端口連接所述的偶極子天線，在所述的射頻同軸電纜的第二端外套設(shè)有射頻扼流圈。
[0006]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的偶極子天線為自諧振偶極子天線。
[0007]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線為電偶極子天線，該電偶極子天線為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括第一諧振振子和第二諧振振子。
[0008]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的第一諧振振子和第二諧振振子為線振子、棒振子和面振子中的一種。
[0009]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線為磁偶極子天線，該磁偶極子天線為環(huán)形導(dǎo)線或環(huán)形金屬棒。
[0010]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器均設(shè)置于一印刷電路板上。
[0011]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的射頻扼流圈為金屬套筒，該金屬套筒的一端與所述的射頻同軸電纜第二端的端面齊平，且不接觸；所述的金屬套筒的另一端與所述的射頻同軸電纜的外表面連接，該金屬套筒的兩端之間的長(zhǎng)度約等于所述偶極子天線工作波長(zhǎng)的四分之一。
[0012]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的射頻扼流圈為鐵氧體材料套筒，該鐵氧體材料套筒為包括鐵、錳、鋅、鎳元素的混合半導(dǎo)體材料。
[0013]采用了該發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其射頻同軸電纜的第一端連接所述的射頻連接器；射頻同軸電纜的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的不平衡端口，第二端的外導(dǎo)體連接平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的地；并在該第二端外套設(shè)有射頻扼流圈。從而使偶極子天線上的電流僅通過(guò)射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)面所組成的傳輸線同天線所工作的系統(tǒng)連接，同時(shí)阻止射頻電流從射頻同軸電纜的外導(dǎo)體的外表面流出，確保天線阻抗以及天線上電流分布等性能與天線所工作的系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)系，使得本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線在無(wú)需調(diào)試的情況下，即可適用于物聯(lián)網(wǎng)中任何設(shè)備的無(wú)線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)。且本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)與應(yīng)用成本低廉，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中電偶極子天線為線振子或棒振子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中電偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器設(shè)置于印刷電路板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中不具備扼流圈的天線的電流流向示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的電流流向示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中射頻同軸電纜的第一端開(kāi)路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線為環(huán)形導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線為環(huán)形金屬棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器設(shè)置于印刷電路板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處低頻時(shí)的等效電路。
[0024]圖11為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處高頻時(shí)的等效電路。
[0025]圖12為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中鐵氧體材料套筒的鐵氧體材料特性參數(shù)示意圖。
[0026]圖13為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處測(cè)得的射頻阻抗示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]請(qǐng)參閱圖1所示，為本發(fā)明的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]在一種實(shí)施方式中，該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線包括偶極子天線1、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器
2、射頻同軸電纜4和射頻連接器5。所述的射頻同軸電纜4的第一端連接所述的射頻連接器5，或該射頻同軸電纜4的第一端開(kāi)路。在開(kāi)路的情況下，如圖6所示，射頻同軸電纜4的內(nèi)導(dǎo)體7直接焊接射頻信號(hào)線，射頻同軸電纜4的外導(dǎo)體與地連接。所述的射頻同軸電纜4的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的不平衡端口，該射頻同軸電纜4的第二端的外導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的地；所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的平衡端口連接所述的偶極子天線1，在所述的射頻同軸電纜4的第二端外套設(shè)有射頻扼流圈3。
[0030]在較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的偶極子天線I為自諧振偶極子天線。該自諧振偶極子天線可以為如圖1至圖3所示的具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電偶極子天線1，其包括第一諧振振子11和第二諧振振子12，所述的第一諧振振子11和第二諧振振子12為線振子、棒振子和面振子中的一種。該自諧振偶極子天線也可為如圖7至圖9所示的磁偶極子天線I’，該磁偶極子天線I’為如圖7所示的環(huán)形導(dǎo)線或如圖8所示的環(huán)形金屬棒。環(huán)形導(dǎo)線或金屬棒可以是圓環(huán)、方環(huán)、矩形環(huán)、三角環(huán)或任意三維空間上的成環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0031]在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，圖3及圖9所示，所述的自諧振偶極子天線I或I’和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2均設(shè)置于一印刷電路板6上。
[0032]在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，射頻扼流圈3可以為金屬套筒或鐵氧體材料套筒。
[0033]其中，采用金屬套筒的情況下，如圖1所示，該金屬套筒3的一端與所述的射頻同軸電纜4第二端的端面齊平，且不接觸。所述的金屬套筒3的另一端連接所述的射頻同軸電纜4的外表面，形成短路，接地。該金屬套筒4的兩端之間的長(zhǎng)度L約等于所述偶極子天線工作波長(zhǎng)λ的四分之一。因此金屬套筒與射