具有信号自动调节功能的超宽带天线的制作方法

本实用新型涉及通信用天线设计领域。更具体地说，本实用新型涉及一种具有信号自动调节功能的超宽带天线。

背景技术：

天线是把高频电磁能(信息)通过各种形状的金属导体向空间辐射出去的装置。它也可以接收空间的电磁能(信息)。就是说发射天线与接收天线无根本性差异。天线有磁场天线和电场天线。根据用途的不同，天线又分有源和无源两类。电磁兼容测量中多使用超宽带天线。超宽带天线指的是有较宽带宽的天线，如：圆锥天线、V锥天线、TEM喇叭天线、对数周期天线、螺旋天线、波纹喇叭天线、微带天线、新型天线以及电小天线。

现有的超宽带天线在应用过程中，其信号强弱往往会收到周围环境的影响，温度、湿度和高楼阻挡物会限制信号的传送效果，若对超宽带天线进行高处定位与扩展，又会占用比较大的空间，且增加投入运行成本。本实用新型中通过设计的由三个椭圆叠加组合而成的辐射贴片增大了信号强度，并通过伸缩柱和滑板拓展了超宽带天线的接触范围，具有良好的实际应用效果。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种具有信号自动调节功能的超宽带天线，其包括介质基板、辐射贴片、微带馈线和接地板，其中，所述辐射贴片由第一椭圆、第二椭圆和第三椭圆叠加组合而成，形成一异形平面贴片，赋予了所述辐射贴片较大的接触面积和边缘曲度，可调节超超宽带天线的工作带宽，便于对信号的传输；所述介质基板包括第一直板和第二直板，所述第一直板的右侧面上设有多个馈点，并与所述收发器电连接，增强了信号的传送稳定性；所述介质基板与所述滑板滑动连接，所述滑板与所述伸缩柱转动连接，从而扩展了所述介质基板的接触范围，减小了阻碍物的干扰，提高了信号的强度。本实用新型结构简单，具有良好的应用前景。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种具有信号自动调节功能的超宽带天线，包括：

介质基板，其竖直设置；

辐射贴片，其设于所述介质基板的一侧面，所述的辐射贴片由第一椭圆、第二椭圆和第三椭圆叠加组合而成，形成一异形平面贴片，其中，第一椭圆设于所述介质基板的中部，第二椭圆和第三椭圆分别位于所述第一椭圆的两侧，所述第二椭圆相对于所述第一椭圆向左旋转30度，所述第三椭圆相对于所述第一椭圆向右旋转30度，且所述第二椭圆和所述第三椭圆的圆心均高于所述第一椭圆的圆心；

微带馈线，其与所述辐射贴片设于所述介质基板的同一面，并与所述辐射贴片的下端电连接；

接地板，其设于所述介质基板的另一面，并通过射频接头与所述微带馈线连接，所述接地板通过接地线与地面连接。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述介质基板由相互贴合的第一直板和第二直板组成，所述辐射贴片设于第一直板的左侧面，所述接地板设于第二直板的右侧面。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述微带馈线的下端与设于所述第一直板的右侧面的多个馈点中的第一个馈点电连接，所述多个馈点依次电连接，且最后一个馈点与设于所述第二直板的左侧面的收发器的发射端口电连接，所述收发器的接收端口与所述接地板电连接，或最后一个馈点与设于所述第二直板的左侧面的收发器的接收端口电连接，所述收发器的发射端口与所述接地板电连接，所述收发器还与一信号检测器电连接。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第二直板的左侧面的中部设有一风扇，所述第一直板与所述风扇相对区域设有多个左右贯穿的通孔，所述风扇由设于所述第二直板的左侧面上的电池供电，所述风扇连接有一温度感受器。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第一直板和所述第二直板的下端分别与一水平设置的滑板滑动连接，所述滑板的下端与一竖直设置的伸缩柱的上端转动连接。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第一直板的右侧面设有一磁条，所述第二直板的左侧面分别设有与所述磁条磁性相吸的第一电磁条和磁性相斥的第二电磁条，所述第一电磁条和所述第二电磁条分别与一控制器和所述电池电连接，所述控制器分别与所述信号检测器、所述收发器、所述温度感受器和所述电池电连接。

优选的是，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述伸缩柱竖直设置，其包括外柱和下端套接在所述外柱内的内柱，所述内柱的上端设有第一电机，其输出端与所述滑板的下端连接，所述内柱的下端通过一竖直设置的弹簧与所述外柱的底面连接，所述内柱的下端的一侧设有一水平设置的隔板，所述外柱内位于所述隔板的一侧设有一竖直设置的皮带传送带，所述隔板的自由端与所述皮带传送带的外侧可拆卸连接，所述皮带传送带由第一电机驱动。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本实用新型包括介质基板、辐射贴片、微带馈线和接地板，结构简单，经济适用，具有良好的应用前景。

第二、本实用新型中所述辐射贴片由第一椭圆、第二椭圆和第三椭圆叠加组合而成，形成一异形平板，赋予了所述辐射贴片极大的接触面积和边缘曲度，便于对信号的传送，增强了信号的稳定性。

第三、本实用新型中所述介质基板包括第一直板和第二直板，所述第一直板的右侧面上设有多个馈点，并与所述收发器电连接，增强了信号的传送稳定性。

第四、本实用新型中所述介质基板与所述滑板滑动连接，所述滑板与所述伸缩柱转动连接，从而扩展了所述介质基板的接触范围，减小了阻碍物的干扰，提高了信号的强度。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型在一个实施例中所述介质基板的结构示意图；

图2为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线的侧面结构示意图；

图3为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线的侧面结构示意图；

图4为本实用新型在另一个实施例中所述介质基板的截面示意图；

图5为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线的电压驻波比图；

图6为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线在3GHz时的增益方向图；

图7为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线在6GHz时的增益方向图；

图8为本实用新型在另一个实施例中所述超宽带天线在9GHz时的增益方向图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-8所示，本实用新型提供一种具有信号自动调节功能的超宽带天线，包括：

介质基板2，其竖直设置，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介电常数是4.4；

辐射贴片1，其设于所述介质基板1的一侧面，所述的辐射贴片1由第一椭圆、第二椭圆和第三椭圆叠加组合而成，形成一异形平面贴片，其中，第一椭圆设于所述介质基板1的中部，第二椭圆和第三椭圆分别位于所述第一椭圆的两侧，所述第二椭圆相对于所述第一椭圆向左旋转30°，所述第三椭圆相对于所述第一椭圆向右旋转30°，且所述第二椭圆和所述第三椭圆的圆心均高于所述第一椭圆的圆心，从而形成一个具有较大面积和边缘曲度的辐射贴片1；

微带馈线3，其与所述辐射贴片1设于所述介质基板2的同一面，并与所述辐射贴片1的下端电连接；

接地板，其设于所述介质基板1的另一面，并通过射频接头与所述微带馈线3连接，所述接地板通过接地线与地面连接。

在上述技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线中包括介质基板2、辐射贴片1、微带馈线3和接地板，其中，所述辐射贴片2、所述微带馈线3和所述接地板依次连接，所述辐射贴片1由第一椭圆、第二椭圆和第三椭圆叠加组合而成，形成一异形平面贴片，赋予了所述辐射贴片1极大的接触面积和边缘曲度，增加了所述辐射贴片2电流路径，附加了电感和电容，大的边缘曲度更增加了带宽，便于对信号的传输。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述介质基板2由相互贴合的第一直板201和第二直板202组成，所述辐射贴片2设于第一直板201的左侧面，所述接地板设于第二直板202的右侧面。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述微带馈线3的下端与设于所述第一直板201的右侧面的多个馈点中的第一个馈点电连接，所述多个馈点依次电连接，且最后一个馈点与设于所述第二直板202的左侧面的收发器的发射端口电连接，所述收发器的接收端口与所述接地板电连接，或最后一个馈点与设于所述第二直板202的左侧面的收发器的接收端口电连接，所述收发器的发射端口与所述接地板电连接，所述收发器还与一信号检测器电连接，以检测传输信号的稳定性。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第二直板202的左侧面的中部设有一风扇，所述第一直板201与所述风扇相对区域设有多个左右贯穿的通孔，所述风扇由设于所述第二直板202的左侧面上的电池供电，所述风扇连接有一温度感受器，当所述温度感受器检测到周围温度过高时，所述风扇启动，从而保证所述超宽带天线的正常运行。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第一直板201和所述第二直板202的下端分别与一水平设置的滑板4滑动连接，所述滑板4的下端与一竖直设置的伸缩柱的上端转动连接，以对所述介质基板2的高度进行可控调节，扩展其接触的范围，增强信号的稳定性。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述第一直板201的右侧面设有一磁条，所述第二直板202的左侧面分别设有与所述磁条磁性相吸的第一电磁条和磁性相斥的第二电磁条，所述第一电磁条和所述第二电磁条分别与一控制器和所述电池电连接，所述控制器分别与所述信号检测器、所述收发器、所述温度感受器和所述电池电连接，所述控制器通过接受所述信号检测器和所述温度感受器的信息，通过所述电池对所述第一电磁条、所述第二电磁条和所述风扇进行调控，实现自动化调节，保证了超宽带天线的支撑运行。

在另一种技术方案中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线，所述伸缩柱竖直设置，其包括外柱5和下端套接在所述外柱5内的内柱6，所述内柱6的上端设有第一电机，其输出端与所述滑板4的下端连接，所述内柱6的下端通过一竖直设置的弹簧与所述外柱5的底面连接，所述内柱6的下端的一侧设有一水平设置的隔板7，所述外柱5内位于所述隔板7的一侧设有一竖直设置的皮带传送带，所述隔板7的自由端与所述皮带传送带的外侧可拆卸连接，所述皮带传送带由第一电机驱动，以调节所述内柱6的高度。

图5中，所述的具有信号自动调节功能的超宽带天线的电压驻波比图，即VSWR，指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比，从图5中可知，本实用新型的VSWR的在1-2之间，表示馈线和天线的阻抗较匹配，此时高频能量全部被天线发射或接受，能量的损耗少。

图6-8，分别是所述超宽带天线在3GHz、6GHz和9GHz时的本实用新型中所述的超宽带天线的增益方向图，从图中可知，E表示竖直面方向的增益曲线，H表示水平面方向的增益曲线，从图6-8中得出，在水平面方向本实用新型在整个频段内具有很好的全向性，满足设计要求。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。