复合超宽带天线装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合超宽带天线装置，包括底座，在该底座上由外到里分别设置有高度递增的第一套筒、第二套筒、第三套筒以及芯线，在所述第一套筒的内壁与第二套筒的外壁之间填充有第一绝缘介质层，在所述第二套筒的内壁与第三套筒的外壁之间填充有第二绝缘介质层，在所述第一套筒的上端沿着套筒边缘连接有第一天线振子，在所述第二套筒的上端沿着套筒边缘连接有第二天线振子，在所述第三套筒的上端沿着套筒连接有第三天线振子，在所述芯线的上端连接有第四天线振子。其显著效果是：安装使用简单方便，在整个VHF、UHF、L、C、S、X频段都实现良好天线性能的同时，有效避免了各个部分之间的相互干扰，实现了超宽频域的信号接收。
【专利说明】复合超宽带天线装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到宽带垂直极化天线【技术领域】，具体地说，是一种复合超宽带天线装置。
【背景技术】
[0002]在现代通信技术中，为了实现保密通信，消除干扰，将广泛应用多频段、多功能和宽带跳频电台。跳频的速度越来越快，跳频的宽度也越来越宽，因此就要求必须是非调谐的具有较宽的工作带宽的宽带天线，以保证跳频的宽度和速度。另外，现在通信技术要求将越来越多的满足不同需求的电子设备集中在同一载体上，各个电子系统需要不同的天线来接收或发射电子信号，这样一个载体上可能会有几副甚至十几副工作在不同波段的天线。因此，这就要求天线必须是非调谐的具有较宽的工作带宽。
[0003]现有技术中，有人设计了一些可以实现能够覆盖多个频段的天线，如中国专利公开的CN 200410040876公开的一种短波超短波通信用组合式笼锥超宽带天线，该专利通过在中心支柱周围对称分布N组金属条，实现超宽带工作性能。然而，该专利存在如下问题:不仅加工安装复杂，而且不同的天线之间不可避免的存在相互干扰，会产生很强的近场耦合，从而影响天线性能，还容易产生寄生响应。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种超宽带复合天线装置，该装置在整个VHF、UHF、L、S、X都具有良好天线性能，同时还能够避免其他部分对该频段主接收部分的干扰，安装简单方便。
[0005]为达到上述目的，本实用新型表述一种复合超宽带天线装置，其关键在于:包括底座，所述底座上安装有第一套筒，在所述第一套筒中由外向内分别套设有第二套筒、第三套筒以及芯线，所述第一套筒、第二套筒与第三套筒的上端由低到高呈梯状分布，在所述第一套筒的内壁与第二套筒的外壁之间填充有第一绝缘介质层，在所述第二套筒的内壁与第三套筒的外壁之间填充有第二绝缘介质层，在所述第一套筒的上端沿着套筒边缘连接有第一天线振子，在所述第二套筒的上端沿着套筒边缘连接有第二天线振子，在所述第三套筒的上端沿着套筒连接有第三天线振子，在所述芯线的上端连接有第四天线振子，且所述第四天线振子位于所述第三天线振子的上方。
[0006]本装置通过多层介质将套筒隔离形成复合射频同轴电缆，由于高频信号的趋肤效应，信号能量仅在外层导体内表面和中间介质传输，而外层导体外表面和内层导体内部的构造和材质完全不影响信号的传输效果和能力，不同的介质层分别独立传输不同频段的信号。
[0007]由此可知，所述第一套筒的内壁、第一介质层与第二套筒的外壁形成第一信号传输通道，所述第二套筒的内壁、第二介质层以及第三套筒的外壁同样形成第二信号传输通道，所述第三套筒的内壁与所述芯线形成第三信号传输通道。在各个波段接收模型的排列中，利用各个天线振子接收零点的叠加，任何一个频段接收天线振子的主辐射区域内都不存在其他频段天线模型的振子，从而互不干扰，使得任意频率的信号都可以被整个复合天线装置良好接收。本装置安装使用方便，在整个VHF、UHF、L、S、X频段都实现良好天线性能的同时，有效避免了天线各部分之间的相互的干扰，实现了超宽频域的复合天线。
[0008]作为更进一步的技术方案，所述第一天线振子与第二天线振子构成盘锥天线模型，其中:
[0009]第一天线振子由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线的自由端按照相同的角度向下倾斜；
[0010]第二天线振子由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线位于同一水平面上。盘锥天线模型具有良好的接收性能。
[0011]作为更进一步的技术方案，所述第三天线振子由一锥体状天线与一圆盘状天线组成，所述圆盘状天线连接在所述第三套筒的上端，所述锥体状天线连接在靠近所述第三套筒上端的外壁上，且该锥体状天线的敞口朝向所述圆盘状天线。
[0012]作为更进一步的技术方案，所述第四天线振子为一圆柱状天线。
[0013]作为更进一步的技术方案，在所述底座内设置有电路安装腔，该电路安装腔内设置有巴伦转换微波开关组以及控制电路，所述巴伦转换微波开关组通过馈线分别与第一套筒、第二套筒、第三套筒以及芯线电连接。
[0014]各天线振子接收的微波信号均送入底座内的巴伦转换微波开关组，通过巴伦转换转化为微带传输模式，并通过控制电路对微波开关组进行选通后输出相应的微波信号。
[0015]本实用新型的显著效果是:安装使用简单方便，通过复合设计有效的对多个覆盖不同频段的天线模型进行了综合，同时通过电磁波的趋肤效应，综合利用了导体的内外表面，在整个VHF、UHF、L、S、X频段都实现良好天线性能的同时，有效避免了天线各部分之间的相互的干扰，实现了超宽频域的信号接收。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]图2是图1的剖视图；
[0018]图3是图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。
[0020]如图1-图3所示，一种复合超宽带天线装置，包括底座6，所述底座6上安装有第一套筒5，在所述第一套筒5中由外向内分别套设有第二套筒8、第三套筒10以及芯线11，所述第一套筒5、第二套筒8以及第三套筒10的上端由低到高呈梯状分布，在所述第一套筒5的内壁与第二套筒8的外壁之间填充有第一介质层7，在所述第二套筒8的内壁与第三套筒10的外壁之间填充有第二介质层9，在所述第一套筒5的上端沿着套筒边缘连接有第一天线振子4，在所述第二套筒8的上端沿着套筒边缘连接有第二天线振子3，在所述第三套筒10的上端沿着套筒边缘连接有第三天线振子2，在所述芯线11的上端连接有第四天线振子1，且所述第四天线振子I位于所述第三天线振子2的上方。
[0021]参见1-附图2，本实施例中所述第一天线振子4与第二天线振子3构成盘锥天线模型，其中:
[0022]第一天线振子4由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线的自由端按照相同的角度向下倾斜；
[0023]第二天线振子3由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线位于同一水平面上。
[0024]从图1-图2还可以看出，本实施例中所述第二天线振子3与所述第三天线振子2形成准单锥天线模型，其中:第三天线振子2由一锥体状天线与一圆盘状天线组成，所述圆盘状天线连接在所述第三套筒10的上端，所述锥体状天线连接在靠近所述第三套筒10上端的外壁上，且该锥体状天线的敞口朝向所述圆盘状天线。
[0025]参见附图1和附图3，所述第四天线振子I为一圆柱状天线，形成超宽带单极子模型。
[0026]如图2所示，在所述底座6内设置有电路安装腔，该电路安装腔内设置有巴伦转换微波开关组12以及控制电路13，所述巴伦转换微波开关组12通过馈线分别与第一套筒5、第二套筒8、第三套筒10以及芯线11电连接。
[0027]在实施过程中，所述第一介质层7由低损耗聚合物树脂构成，所述第二介质层9由微波低介电损耗正切树脂构成，通过多层介质将套筒隔离形成复合射频同轴电缆，由于高频信号的趋肤效应，信号能量仅在外层导体内表面和中间介质传输，而外导体外表面和内导体内部的构造和材质完全不影响信号的传输效果和能力，因此通过多层复合同轴电缆，可在不同的介质层分别独立传输不同频段的信号，复合使用导体层的内外表面。
[0028]本装置具体的信号接收与传输方式如下:
[0029]如图1和图2所不，VHF/UHF频段米用由第一天线振子4和第二天线振子3构成的盘锥天线模型接收，盘锥天线模型在该频段具有良好的接收性能。VHF/UHF频段的高频信号被第一天线振子4和第二天线振子3接收后，经第一套筒5的内壁、第一介质层7与第二套筒8的外壁构成的高阻抗传输线向下传输，并经过巴伦转换微波开关组12中对应的宽带巴伦匹配电路转化为50欧姆阻抗行波进入微波开关组。而第三天线振子2与第四天线振子I位于设计的信号零点区域，不仅不会影响天线的接收，而且可以通过反射，提高天线的?生倉泛;
[0030]L波段采用第二天线振子3和第三天线振子2形成的准单锥天线模型接收，在这个模型中，第二天线振子3由于其尺寸大大超过波长，在形成单锥天线模型的同时，有效的屏蔽了第一天线振子4对该段天线的影响。同时，第一套筒5在保证结构稳定的同时，对该段天线底部形成一个套筒，可以有效的展宽天线的应用频段。L频段信号被第二天线振子3和第三天线振子2接收后，经第二套筒8的内壁、第二介质层9以及第三套筒10的外壁构成的高阻抗传输线向下传输，经过巴伦转换微波开关组12中对应的宽带巴伦匹配电路转化为50欧姆阻抗行波进入微波开关组；
[0031]S/X波段采用位于顶部的第四天线振子I形成的超宽带单极子模型，其中第三套筒10及芯线11采用半钢电缆，传输损耗小，有效的避免高频信号在信号传递过程中的损失。s/χ频段信号被第三天线振子2与第四天线振子I接收后，经第三套筒10及芯线11构成的50欧姆阻抗传输线向下传输，经过巴伦转换微波开关组12中对应的宽带巴伦匹配电路转化为非平衡50欧姆阻抗行波进入微波开关组；
[0032]当本装置接收到微波信号后，通过所述控制电路13对巴伦转换微波开关组12中的微波开关组进行选通，将需要的微波信号进行输出。
[0033]本装置在各个波段接收模型的排列中，利用各个天线接收零点的叠加，任何一个频段接收天线的主辐射区域内都不存在其他频段天线模型的振子，从而互不干扰，使得任意频率的信号都可以被整个复合天线良好接收。
【权利要求】
1.一种复合超宽带天线装置，其特征在于:包括底座(6)，所述底座(6)上安装有第一套筒(5)，在所述第一套筒(5)中由外向内分别套设有第二套筒(8)、第三套筒(10)以及芯线(11)，所述第一套筒(5)、第二套筒(8)以及第三套筒(10)的上端由低到高呈梯状分布，在所述第一套筒(5)的内壁与第二套筒(8)的外壁之间填充有第一介质层(7)，在所述第二套筒(8)的内壁与第三套筒(10)的外壁之间填充有第二介质层(9)，在所述第一套筒(5)的上端沿着套筒边缘连接有第一天线振子(4)，在所述第二套筒(8)的上端沿着套筒边缘连接有第二天线振子(3)，在所述第三套筒(10)的上端沿着套筒边缘连接有第三天线振子(2)，在所述芯线(11)的上端连接有第四天线振子(I)，且所述第四天线振子(I)位于所述第三天线振子(2)的上方。
2.根据权利要求1所述的复合超宽带天线装置，其特征在于:所述第一天线振子(4)与第二天线振子(3)构成盘锥天线模型，其中: 第一天线振子(4)由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线的自由端按照相同的角度向下倾斜； 第二天线振子(3)由环形均匀分布的多根管状金属天线组成，且每根天线位于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的复合超宽带天线装置，其特征在于:所述第三天线振子(2)由一锥体状天线与一圆盘状天线组成，所述圆盘状天线连接在所述第三套筒(10)的上端，所述锥体状天线连接在靠近所述第三套筒(10)上端的外壁上，且该锥体状天线的敞口朝向所述圆盘状天线。
4.根据权利要求1所述的复合超宽带天线装置，其特征在于:所述第四天线振子(I)为一圆柱状天线。
5.根据权利要求1所述的复合超宽带天线装置，其特征在于:在所述底座(6)内设置有电路安装腔，该电路安装腔内设置有巴伦转换微波开关组(12)以及控制电路(13)，所述巴伦转换微波开关组(12)通过馈线分别与第一套筒(5)、第二套筒(8)、第三套筒(10)以及芯线(11)电连接。
【文档编号】H01Q9/28GK204179232SQ201420666786
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】冯晓东 申请人:重庆会凌电子新技术有限公司