一種短波可調諧磁小環天線裝置製造方法

2023-12-03 11:48:56

一種短波可調諧磁小環天線裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種短波可調諧磁小環天線裝置，包括主環（1）、耦合環（2）和調諧電容（3），主環（1）頂部與調諧電容（3）電氣連接；主環（1）內部設有與調諧電容（3）相對的耦合環（2），耦合環（2）與主環（1）絕緣。本實用新型採用了磁小天線諧振技術實現了短波天線的小型化和頻率選擇性，天線最大直徑只有波長的1/10，具有體積小、重量輕，高Q值等優點，可以作為發射天線，也可以作為接收天線使用，特別適用於體積重量受限的短波無線通信中。
【專利說明】一種短波可調諧磁小環天線裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線領域中小型化短波天線，特別適用於體積重量受限的短波無線通信。
【背景技術】
[0002]傳統的短波天線一般採用電天線，形式為半波天線或1/4波長天線，天線長度為工作波長的1/2或1/4，尺寸較大，攜帶不方便，不便於安裝和使用；另一方面傳統短波天線無法實現窄帶調諧，在頻率成分擁擠的短波頻段極容易受到幹擾，導致信號中斷。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於避免上述【背景技術】中的不足之處而提供一種小型化的短波可調諧磁小環天線裝置，本實用新型可工作在短波頻段，通過調諧電容可以實現天線諧振頻率的變化，諧振Q值在100~1000範圍內，從而使得該裝置不僅可以實現天線的功能，還具備窄帶濾波的特性。該裝置的最大尺寸僅為傳統天線的1/5~1/2，體積大大的縮小，不僅可以便攜使用，也可以車載使用。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:一種短波可調諧磁小環天線裝置，包括主環1、耦合環2和調諧電容3，其中主環I為一個開口圓環，在開口兩端固定有調諧電容3 ;在主環I內與調諧電容3相對的位置處設置有耦合環2，耦合環2的外圓與主環I的內圓相切；耦合環2為同軸電纜製成的一個開口圓環，其中開口的一端作為傳輸信號的同軸連接埠，開口的另一端將同軸電纜的內導體與外導體進行連接。
[0005]其中，主環1、耦合環2和調諧電容3均在同一平面上。
·[0006]其中，主環I採用銅管、鋁管或同軸電纜製成。
[0007]其中，調諧電容3採用空氣調諧電容或可變真空陶瓷電容製成。
[0008]其中，主環I的直徑為工作波長的1/8~1/12，耦合環2的直徑為主環I直徑的1/4 ~1/6。
[0009]其中，耦合環2與主環I之間進行絕緣。
[0010]本實用新型相比【背景技術】具有如下優點:
[0011]1.本實用新型將傳統的線天線變為環天線，最大尺寸僅為傳統天線的1/5~1/2，體積大大的縮小，不僅可以便攜使用，也可以車載使用。
[0012]2.本實用新型採用串聯LC諧振的方式實現了天線的頻率選擇性，利用調諧電容實現了寬頻帶調諧範圍，使得該裝置可以實現天線的功能，還具備窄帶濾波的特性，可以大大提高設備的抗幹擾能力。
[0013]3.本實用新型利用磁小天線技術，將傳統電天線的近場由電場變為磁場，由於磁力線的閉合特性，使得該裝置的輻射特性不受周圍環境的影響，大大提高了天線的環境適應性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的組成示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的等效電路圖；
[0016]圖3是本實用新型的輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1，本實用新型包括主環1、耦合環2和調諧電容3，其中主環I為一個開口圓環，在開口兩端固定有調諧電容3 ;在主環I內與調諧電容3相對的位置處設置有耦合環2，耦合環2的外圓與主環I的內圓相切；耦合環2為同軸電纜製成的一個開口圓環，其中開口的一端作為傳輸信號的同軸連接埠，開口的另一端將同軸電纜的內導體與外導體進行連接。
[0018]主環1、稱合環2和調諧電容3均在同一平面上。
[0019]主環I採用銅管、鋁管或同軸電纜製成。
[0020]調諧電容3採用空氣調諧電容或可變真空陶瓷電容製成。
[0021]主環I的直徑為工作波長的1/8?1/12，耦合環2的直徑為主環I直徑的1/4?1/6。
[0022]耦合環2與主環I之間進行絕緣。
[0023]圖1是本實用新型的組成示意圖，實施例按圖1連接。
[0024]本實用新型主環I的作用是向外部輻射能量和將外部的無線電信號感應為環電流。主環I可以採用銅管、鋁管或同軸電纜實現，所選材料的直徑越粗則天線的Q值越高，天線效率越高，頻率選擇性越強。
[0025]本實用新型耦合環2的作用是由同軸傳輸線對耦合環2進行饋電，當主環I的諧振頻率等於耦合環輸入信號的頻率時，耦合環2將通過電感耦合激勵外面的主環1，由主環I輻射能量。
[0026]本實用新型調諧電容3的作用是和主環I所等效的電感串聯實現諧振狀態，調諧電容的容值將改變諧振頻率的大小，從而實現天線的寬帶工作範圍。
[0027]本實用新型的製作方法是將選用的銅管、鋁管或同軸電纜繞成以工作頻率對應波長的1/10尺寸為直徑的開口圓環做為主環1，在開口兩端固定調諧電容3，調諧電容3可以由空氣介質金屬片構成的空氣電容或陶瓷真空材料構成的可變真空陶瓷電容來實現。調諧電容3與主環I需要緊密連接，可以採用焊接的方式儘可能減小接觸電阻。採用同軸電纜來製作耦合環2，同軸電纜一端為信號接口，另外一端繞成一直徑為主環I直徑1/5的圓環，將同軸電纜的內心焊接到圓環接觸點的外導電皮上；將耦合環2放入主環I內與調諧電容對稱的位置，耦合環2與主環I圓邊相切。
[0028]本實用新型工作原理如下:磁小環天線是一種磁單極子天線，具有電流環結構的窄帶諧振特性。本實用新型形式是由兩個共面的雙電流環構成，其等效電路如圖2所示，主環I工作在串聯LC諧振狀態，通過調諧電容3使天線工作在相應諧振頻率上，其內部的耦合環2由傳輸線饋電，通過電感耦合激勵外面的主環1，當處於諧振狀態時，由外面的主環I輻射能量。
[0029]本實用新型在環平面上是均勻輻射的，方向圖為一個圓，但在環軸的平面上，方向圖為8字形.且輻射場大小與環的形狀無關而與環所包圍的面積有關，外環面積越大，材料的直徑越大，天線的輻射電阻越大，發射效率越高。其輻射方向圖如圖3所示，可以看出，本實用新型輻射方向圖和半波天線相近。
【權利要求】
1.一種短波可調諧磁小環天線裝置，包括主環(I )、耦合環(2)和調諧電容(3)，其特徵在於:其中主環(I)為一個開口圓環，在開口兩端固定有調諧電容(3);在主環(I)內與調諧電容(3)相對的位置處設置有耦合環(2)，耦合環(2)的外圓與主環(I)的內圓相切；耦合環(2)為同軸電纜製成的一個開口圓環,其中開口的一端作為傳輸信號的同軸連接埠，開口的另一端將同軸電纜的內導體與外導體進行連接。
2.根據權利要求1所述的一種短波可調諧磁小環天線裝置，其特徵在於:主環(I)、耦合環(2)和調諧電容(3)均在同一平面上。
3.根據權利要求1所述的一種短波可調諧磁小環天線裝置，其特徵在於:主環(I)採用銅管、鋁管或同軸電纜製成。
4.根據權利要求1所述的一種短波可調諧磁小環天線裝置，其特徵在於:調諧電容(3)採用空氣調諧電容或可變真空陶瓷電容製成。
5.根據權利要求1所述的一種短波可調諧磁小環天線裝置，其特徵在於:主環(I)的直徑為工作波長的1/8?1/12，耦合環(2)的直徑為主環(I)直徑的1/4?1/6。
6.根據權利要求1所述的一種短波可調諧磁小環天線裝置，其特徵在於:耦合環(2)與主環(I)之間進行絕緣。
【文檔編號】H01Q5/10GK203644947SQ201320874946
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】郭志昆, 田麗君, 李飛, 陳藎, 肖軍, 趙強, 韓建娥 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所