双频段螺旋天线和实现双频段工作的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线领域，尤其涉及一种工作于较低频率段或工作频段接近的两个频段的双频段螺旋天线和一种实现双频段工作的方法。
【背景技术】
[0002]汽车天线应用领域，螺旋天线作为信号接收装置相当常见，因为螺旋天线相对于单极子天线尺寸较短。但传统的螺旋天线多用于单频段，即使有双频段，其工作的两个频段工作频段较高或者两个频段间隔较宽，比如GSM的800MHz频段和1900MHz频段，或者一个为FM频段，中国87.5~108MHz，一个为GSM800MHz。在工作频段较低同时工作频段较为接近的两个频段，比如FM频段，针对全球多个FM频段同时工作，使用螺旋天线设计仍然是一个难题。
[0003]因为，在上述频率段，电磁波的频率低，波长较长，这就要求接收的天线长度要长，同时两个工作频段较为接近，谐振频率点会互相干涉影响，现有技术中的天线无法应用在上述两个或者多个频率段中。
【发明内容】
[0004]针对上述技术中不足，本发明提供一种双频段螺旋天线和实现双频段工作的方法，使其能应用于较低频率、工作频段接近的两个频段。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种双频段螺旋天线，螺旋上座和决定天线的第一个谐振频率的第一螺旋线圈、决定天线的第二个谐振频率的第二螺旋线圈和螺旋下座；所述第二螺旋线圈的直径大于第一螺旋线圈的直径，第二螺旋线圈的长度小于第一螺旋线圈的长度；所述第一螺旋线圈的底端与螺旋下座连接，所述第二螺旋线圈的底端套在第一螺旋线圈的外部，所述第二螺旋线圈的顶端与螺旋上座连接，所述螺旋上座抵住第一螺旋线圈的顶端。
[0006]其中，该双频段螺旋天线还包括用于保持第一螺旋线圈、第二螺旋线圈、螺旋上座和螺旋下座相对位置并起到绝缘作用的塑料包胶，所述塑料包胶固定在第一螺旋线圈、第二螺旋线圈、螺旋上座和螺旋下座的外层。
[0007]其中，所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈为金属材质，所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈互相保持绝缘。
[0008]其中，所述螺旋下座为金属材质，螺旋下座作为天线的馈点连接外部信号输入和螺旋线圈。
[0009]其中，所述第一螺旋线圈的直径D为3mm，线径d为0.2mm，间距S为0.95mm，长度L为135mm ;所述第二螺旋线圈的直径D为5mm，线径d为0.8mm，间距S为1.3mm，长度L为75mm ;所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈的耦合长度L3为70mm。
[0010]本发明还提供一种实现双频段工作的方法，包括以下步骤:
步骤一，选用两个螺旋线圈，其中第二螺旋线圈的直径大于第一螺旋线圈的直径，第二螺旋线圈的长度小于第一螺旋线圈的长度；
步骤二，将第二螺旋线圈底端套在第一螺旋线圈的顶端，所述第二螺旋线圈底端是未被固定的自由端；
步骤三，在第一螺旋线圈的底端连接螺旋下座，在第二螺旋线圈的顶端连接螺旋上座；
步骤四，通过选用不同规格的第一螺旋线圈和第二螺旋线圈，以调整两螺旋线圈的线圈的间距S，线圈直径D，线圈长度L和绕线导体直径d，以及两螺旋线圈嵌套的耦合长度L3，使其达到想要的工作频段和驻波比。
[0011]其中，在第一螺旋线圈、第二螺旋线圈、螺旋下座和螺旋上座的外部包裹起固定作用及绝缘作用的塑料包胶。
[0012]其中，所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈为金属材质，所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈互相保持绝缘。
[0013]其中，所述第一螺旋线圈的底端与螺旋下座固定连接，第一螺旋线圈底端的顶端被螺旋上座抵住，在螺旋下座和螺旋上座的固定作用下，第一螺旋线圈保持与第二螺纹线圈同轴。
[0014]其中，所述第一螺旋线圈的直径D为3mm，线径d为0.2mm，间距S为0.95mm，长度L为135mm ;所述第二螺旋线圈的直径D为5mm，线径d为0.8mm，间距S为1.3mm，长度L为75mm ;所述第一螺旋线圈和第二螺旋线圈的耦合长度L3为70mm。
[0015]本发明的有益效果是:相较于现有技术，本发明提供的双频段螺旋天线，设有两个线圈直径和线圈长度各不相同的螺旋线圈，其中，第一螺旋线圈决定天线的第一个谐振频率，第二螺旋线圈决定第二个谐振频率，第二螺旋线圈对第一个谐振频率有影响；将第二螺旋线圈套在第一螺旋线圈的一端，可在保证有效接收长度的基础上，大幅降低天线的实际长度以满足实际的尺寸需求，同时产生两个或多个互相接近的谐振频率，因此能应用于较低频段或者工作频段接近的两个频段。通过调整两螺旋线圈的线圈间距S，线圈直径D，线圈长度L和绕线导体直径d，以及两螺旋线圈嵌套的耦合长度L3，使天线达到想要的工作频段和驻波比。此外，本发明提供的双频段螺旋天线，结构紧凑，长度小，所占空间小，适合应用于汽车天线领域。
【附图说明】
[0016]图1为本发明提供的双频段螺旋天线的结构图；
图2为本发明提供的实现双频段工作的方法的流程图；
图3为本发明提供的实现双频段工作测试结果示意图。
[0017]主要元件符号说明如下:
11、螺旋上座12、第一螺旋线圈
13、第二螺旋线圈14、螺旋下座。
【具体实施方式】
[0018]为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
[0019]请参阅图1，本发明提供的双频段螺旋天线，包括螺旋上座11、决定天线的第一个谐振频率的第一螺旋线圈12、决定天线的第二个谐振频率的第二螺旋线圈13和螺旋下座14 ;第二螺旋线圈13的直径大于第一螺旋线圈12的直径，第二螺旋线圈13的长度小于第一螺旋线圈12的长度；第一螺旋线圈12的底端与螺旋下座14连接，第二螺旋线圈13的底端套在第一螺旋线圈12的顶端，第二螺旋线圈13的顶端与螺旋上座11连接，螺旋上座11抵住第一螺旋线圈12的顶端。
[0020]相较于现有技术，本发明提供的双频段螺旋天线，设有两个线圈直径和线圈长度各不相同的螺旋线圈，其中，第一螺旋线圈12决定天线的第一个谐振频率，第二螺旋线圈13决定第二个谐振频率；将第二螺旋线圈13套在第一螺旋线圈12的一端，可以产生多个谐振频率，同时在满足多个谐振频率的基础上，大幅降低天线的实际长度以满足实际的尺寸需求，因此能应用于较低频段或者工作频段接近的两个频段。而且，可通过调整两螺旋线圈的线圈的间距S，线圈直径D，线圈长度L和绕线导体直径d，以及两螺旋线圈嵌套的耦合长度L3，使天线达到想要的工作频段和驻波比。此外，本发明提供的双频段螺旋天线，结构紧凑，长度小，所占空间小，适合应用于汽车天线领域。
[0021]在本实施例中，该双频段螺旋天线还包括用于保持第一螺旋线圈12、第二螺旋线圈13、螺旋上座11和螺旋下座14相对位置并起到绝缘作用的塑料包胶，塑料包胶固定在第一螺旋线圈12、第二螺旋线圈13、螺旋上座11和螺旋下座14的外层。
[0022]塑料包胶的作用是支撑固定整个螺旋天线，使各组件之间的相对位置稳定，确保其性能稳定，工作可靠；而且，塑料包胶还起到绝缘作用，同样可提高天线工作的可靠性；此外，塑料包胶还可方便天线的安装。
[0023]在本实施例中，第一螺旋线圈12和第二螺旋线圈13为金属材质，第一螺旋线圈12和第二螺旋线圈13互相保持绝缘。第一螺旋线圈12和第二螺旋线圈13分别接收不同频率的电磁波，两线圈分别与外部电路连接，两线圈相互绝缘，已保证产生多个工作频段。
[0024]在本实施例中，螺旋下座14为金属材质，