一种短波可调谐磁小环天线装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种短波可调谐磁小环天线装置，包括主环（1）、耦合环（2）和调谐电容（3），主环（1）顶部与调谐电容（3）电气连接；主环（1）内部设有与调谐电容（3）相对的耦合环（2），耦合环（2）与主环（1）绝缘。本实用新型采用了磁小天线谐振技术实现了短波天线的小型化和频率选择性，天线最大直径只有波长的1/10，具有体积小、重量轻，高Q值等优点，可以作为发射天线，也可以作为接收天线使用，特别适用于体积重量受限的短波无线通信中。
【专利说明】一种短波可调谐磁小环天线装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线领域中小型化短波天线，特别适用于体积重量受限的短波无线通信。
【背景技术】
[0002]传统的短波天线一般采用电天线，形式为半波天线或1/4波长天线，天线长度为工作波长的1/2或1/4，尺寸较大，携带不方便，不便于安装和使用；另一方面传统短波天线无法实现窄带调谐，在频率成分拥挤的短波频段极容易受到干扰，导致信号中断。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处而提供一种小型化的短波可调谐磁小环天线装置，本实用新型可工作在短波频段，通过调谐电容可以实现天线谐振频率的变化，谐振Q值在100~1000范围内，从而使得该装置不仅可以实现天线的功能，还具备窄带滤波的特性。该装置的最大尺寸仅为传统天线的1/5~1/2，体积大大的缩小，不仅可以便携使用，也可以车载使用。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种短波可调谐磁小环天线装置，包括主环1、耦合环2和调谐电容3，其中主环I为一个开口圆环，在开口两端固定有调谐电容3 ;在主环I内与调谐电容3相对的位置处设置有耦合环2，耦合环2的外圆与主环I的内圆相切；耦合环2为同轴电缆制成的一个开口圆环，其中开口的一端作为传输信号的同轴连接端口，开口的另一端将同轴电缆的内导体与外导体进行连接。
[0005]其中，主环1、耦合环2和调谐电容3均在同一平面上。
·[0006]其中，主环I采用铜管、铝管或同轴电缆制成。
[0007]其中，调谐电容3采用空气调谐电容或可变真空陶瓷电容制成。
[0008]其中，主环I的直径为工作波长的1/8~1/12，耦合环2的直径为主环I直径的1/4 ~1/6。
[0009]其中，耦合环2与主环I之间进行绝缘。
[0010]本实用新型相比【背景技术】具有如下优点:
[0011]1.本实用新型将传统的线天线变为环天线，最大尺寸仅为传统天线的1/5~1/2，体积大大的缩小，不仅可以便携使用，也可以车载使用。
[0012]2.本实用新型采用串联LC谐振的方式实现了天线的频率选择性，利用调谐电容实现了宽频带调谐范围，使得该装置可以实现天线的功能，还具备窄带滤波的特性，可以大大提高设备的抗干扰能力。
[0013]3.本实用新型利用磁小天线技术，将传统电天线的近场由电场变为磁场，由于磁力线的闭合特性，使得该装置的辐射特性不受周围环境的影响，大大提高了天线的环境适应性。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的组成示意图；
[0015]图2是本实用新型的等效电路图；
[0016]图3是本实用新型的辐射方向图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1，本实用新型包括主环1、耦合环2和调谐电容3，其中主环I为一个开口圆环，在开口两端固定有调谐电容3 ;在主环I内与调谐电容3相对的位置处设置有耦合环2，耦合环2的外圆与主环I的内圆相切；耦合环2为同轴电缆制成的一个开口圆环，其中开口的一端作为传输信号的同轴连接端口，开口的另一端将同轴电缆的内导体与外导体进行连接。
[0018]主环1、稱合环2和调谐电容3均在同一平面上。
[0019]主环I采用铜管、铝管或同轴电缆制成。
[0020]调谐电容3采用空气调谐电容或可变真空陶瓷电容制成。
[0021]主环I的直径为工作波长的1/8?1/12，耦合环2的直径为主环I直径的1/4?1/6。
[0022]耦合环2与主环I之间进行绝缘。
[0023]图1是本实用新型的组成示意图，实施例按图1连接。
[0024]本实用新型主环I的作用是向外部辐射能量和将外部的无线电信号感应为环电流。主环I可以采用铜管、铝管或同轴电缆实现，所选材料的直径越粗则天线的Q值越高，天线效率越高，频率选择性越强。
[0025]本实用新型耦合环2的作用是由同轴传输线对耦合环2进行馈电，当主环I的谐振频率等于耦合环输入信号的频率时，耦合环2将通过电感耦合激励外面的主环1，由主环I辐射能量。
[0026]本实用新型调谐电容3的作用是和主环I所等效的电感串联实现谐振状态，调谐电容的容值将改变谐振频率的大小，从而实现天线的宽带工作范围。
[0027]本实用新型的制作方法是将选用的铜管、铝管或同轴电缆绕成以工作频率对应波长的1/10尺寸为直径的开口圆环做为主环1，在开口两端固定调谐电容3，调谐电容3可以由空气介质金属片构成的空气电容或陶瓷真空材料构成的可变真空陶瓷电容来实现。调谐电容3与主环I需要紧密连接，可以采用焊接的方式尽可能减小接触电阻。采用同轴电缆来制作耦合环2，同轴电缆一端为信号接口，另外一端绕成一直径为主环I直径1/5的圆环，将同轴电缆的内心焊接到圆环接触点的外导电皮上；将耦合环2放入主环I内与调谐电容对称的位置，耦合环2与主环I圆边相切。
[0028]本实用新型工作原理如下:磁小环天线是一种磁单极子天线，具有电流环结构的窄带谐振特性。本实用新型形式是由两个共面的双电流环构成，其等效电路如图2所示，主环I工作在串联LC谐振状态，通过调谐电容3使天线工作在相应谐振频率上，其内部的耦合环2由传输线馈电，通过电感耦合激励外面的主环1，当处于谐振状态时，由外面的主环I辐射能量。
[0029]本实用新型在环平面上是均匀辐射的，方向图为一个圆，但在环轴的平面上，方向图为8字形.且辐射场大小与环的形状无关而与环所包围的面积有关，外环面积越大，材料的直径越大，天线的辐射电阻越大，发射效率越高。其辐射方向图如图3所示，可以看出，本实用新型辐射方向图和半波天线相近。
【权利要求】
1.一种短波可调谐磁小环天线装置，包括主环(I )、耦合环(2)和调谐电容(3)，其特征在于:其中主环(I)为一个开口圆环，在开口两端固定有调谐电容(3);在主环(I)内与调谐电容(3)相对的位置处设置有耦合环(2)，耦合环(2)的外圆与主环(I)的内圆相切；耦合环(2)为同轴电缆制成的一个开口圆环,其中开口的一端作为传输信号的同轴连接端口，开口的另一端将同轴电缆的内导体与外导体进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种短波可调谐磁小环天线装置，其特征在于:主环(I)、耦合环(2)和调谐电容(3)均在同一平面上。
3.根据权利要求1所述的一种短波可调谐磁小环天线装置，其特征在于:主环(I)采用铜管、铝管或同轴电缆制成。
4.根据权利要求1所述的一种短波可调谐磁小环天线装置，其特征在于:调谐电容(3)采用空气调谐电容或可变真空陶瓷电容制成。
5.根据权利要求1所述的一种短波可调谐磁小环天线装置，其特征在于:主环(I)的直径为工作波长的1/8?1/12，耦合环(2)的直径为主环(I)直径的1/4?1/6。
6.根据权利要求1所述的一种短波可调谐磁小环天线装置，其特征在于:耦合环(2)与主环(I)之间进行绝缘。
【文档编号】H01Q5/10GK203644947SQ201320874946
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】郭志昆, 田丽君, 李飞, 陈荩, 肖军, 赵强, 韩建娥 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所