一种宽频天线杆的制作方法

本实用新型属于汽车天线技术领域，特别涉及一种能够拓展带宽的宽频天线杆。

背景技术：

汽车天线是拦截发射台发射的高频电波并传输给汽车收音机、车载电话或无线电导航设备的接收机，以对载波解调的装置。

在汽车天线的发展初期，只有简单的调幅调频广播的无线信号，使用的是最普通的就是鞭状天线，这类天线按照信号工作频率的1/4波长来设计，具备结构简单，价格便宜的优点，目前已经发展了50多年，至今仍然在很多汽车上看得到，特别是卡车、面包车这种大型车辆上。但是这种天线却存在功能单一，尺寸较长的缺点，在汽车行驶过程中容易形成风阻，影响信号的接收，而且遇到障碍物容易造成折断。典型的鞭状天线有两种形式：嵌入铜丝的纤维杆天线或者一组金属环组成的拉杆天线。

1947年螺旋天线的发明，使天线的长度大大减小，辐射方向图接近全向，信号覆盖范围广。安装在汽车顶部安装的FM螺旋天线，其长度为25cm，相对于最原始的75cm的鞭状天线来说大大缩小了长度。典型的螺旋天线是利用铜丝缠绕在一个介质杆上，再套一层绝缘的树脂天线杆套。目前这种螺旋天线被广泛应用在各个无线通信的各个频段：无线广播频段，卫星通信等都有应用。

但是，传统天线杆设计方法在DAB频段带宽窄，性能表现一般。DAB 3广播的工作频率范围为174MHz～240MHz，带宽为66MHz。当前FM/DAB3双频天线一般的从成本考虑都是采用单层线圈绕线的方法设计，通过不同的绕线截距实现双频天线，这种在DAB 3频段驻波比小于10的带宽一般为20～30MHz，达到工作带宽的30％～45％，性能一般。

在申请号为CN201410795051.8的专利申请中，公开了一种双频段螺旋天线和实现双频段工作的方法，包括螺旋上座、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；第二螺旋线圈的直径大于第一螺旋线圈的直径，第二螺旋线圈螺的长度小于第一螺旋线圈的长度；第一螺旋线圈的底端与螺旋下座连接，第二旋线圈的底端套在第一螺旋线圈的外部，第二螺旋线圈的顶端与螺旋上座连接，螺旋上座抵住第一螺旋线圈的顶端。

但是上述公开的双频段螺旋天线和实现双频段工作的方法，不能提高天线工作带宽，难以满足人们对天线高性能的需求。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的首要目的在于提供一种宽频天线杆，通过疏绕段线圈与密绕段线圈的设置，使该天线杆的天线谐振在两个频率点，同时补偿线的加载，一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，另一方面，与螺旋天线的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足了人们对天线高性能的需求。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种宽频天线杆，包括有纤维杆、螺旋天线、补偿线、弹性组件、保护管，所述弹性组件固定在外部配套的天线座上，所述纤维杆与所述弹性组件固定连接，所述螺旋天线包括有疏绕段线圈与密绕段线圈，所述疏绕段线圈与密绕段线圈均缠绕固定在纤维杆上，所述疏绕段线圈的一端与所述弹性组件固定连接，所述疏绕段线圈的另一端与所述密绕段线圈一体成型连接，所述补偿线固定在缠绕好螺旋天线的纤维杆上，且所述补偿线的一端与所述弹性组件固定连接，所述保护管套设固定在螺旋天线与补偿线上。在本实用新型中，纤维杆为螺旋天线提供绕线载体，弹性组件能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性，保护管起到了加强固定螺旋天线、保护螺旋天线不受环境影响的作用，通过疏绕段线圈与密绕段线圈的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点；同时，补偿线的加载一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，另一方面，与螺旋天线的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

进一步地，所述纤维杆的材质为玻璃纤维，所述保护管的材质为PE材质，所述疏绕段线圈与密绕段线圈的材质为扁铜线，所述疏绕段线圈与密绕段线圈均通过胶水缠绕固定在纤维杆上，所述疏绕段线圈的一端焊接在所述弹性组件上，所述补偿线包括有铜线以及包裹在铜线外部的绝缘漆，所述补偿线的一端焊接在所述弹性组件上，所述补偿线通过胶布固定在缠绕好螺旋天线的纤维杆上。在本实用新型中，保护管与绝缘漆起到绝缘作用，通过上述设置使该天线杆的固定关系更加稳固，更好的实现该天线杆的功能。

进一步地，所述补偿线与所述纤维杆平行设置，所述疏绕段线圈的绕线间距比所述密绕段线圈的绕线间距大，所述疏绕段线圈的截距比所述密绕段线圈的截距大，所述疏绕段线圈的绕线圈数比所述密绕段线圈的绕线圈数多。在本实用新型中，通过疏绕段线圈与密绕段线圈不同截距的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点(高于98MHz和210MHz)；同时，补偿线的设置一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，使得天线谐振在98MHz和210MHz左右，另一方面，与螺旋天线的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

进一步地，所述疏绕段线圈的截距为3mm，所述疏绕段线圈的绕线圈数为70圈；述密绕段线圈的截距为1mm，所述密绕段线圈的绕线圈数为33圈，补偿线的长度为162mm。在本实用新型中，通过上述设置，使该天线杆的性能参数达到了优异的性能，在FM频段的中心谐振点频率在101MHz±2MHz，谐振点的驻波比S11小于2，驻波比小于10的带宽达到了11MHz(97-108MHz驻波比≤10)；在DAB 3频段，中心谐振点频率在210MHz±5MHz，谐振点的驻波比S11小于2.5，驻波比小于10的带宽达到了89MHz(169-259MHz驻波比≤10)，覆盖了整个DAB-3整个工作频段，达到了非常优秀的性能。

进一步地，所述弹性组件包括有第一固定座、第二固定座、弹性件，所述第一固定座固定在外部配套的天线座上，所述弹性件的一端与所述第一固定座固定连接，所述弹性件的另一端与所述第二固定座固定连接，所述纤维杆与所述第二固定座固定连接，所述疏绕段线圈的一端与所述第二固定座固定连接，所述补偿线的一端与所述第二固定座固定连接，所述弹性件为缠绕成复数个紧贴的线圈的结构。在本实用新型中，弹性件采用一圈挨着一圈的密绕设计，连接第一固定座与第二固定座，由于弹簧的特性，能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性。

进一步地，所述第一固定座、第二固定座均为金属材质，所述弹性件为碳素弹簧钢丝，所述弹性件与第二固定座通过铆压固定连接，所述纤维杆通过铆接固定在第二固定座上。在本实用新型中，通过上述设置，起到导通、电气连接的作用，而且固定关系更加稳定。

进一步地，所述第一固定座上还设置有与外部配套的天线座相适配的外螺牙。在本实用新型中，通过外螺牙的设置能够更加方便该天线杆与外部配套的天线座锁紧装配，同时起到电气连接的作用。

进一步地，所述宽频天线杆还包括有啤胶，所述啤胶包裹在所述弹性组件、螺旋天线与补偿线上。在本实用新型中，所述啤胶的设置能够保护弹性组件不受空气氧化，避免性能下降，同时使该天线杆的整体形状更加协调。

进一步地，所述宽频天线杆还包括有天线头，所述天线头包裹在所述纤维杆远离所述弹性组件的一端。在本实用新型中，所述天线头的设置能够起到保护纤维杆的作用，同时使该天线杆的整体形状更加协调。

进一步地，所述啤胶的材质为PVC70°，所述天线头的材质为PVC60°。在本实用新型中，PVC70°材质具有很好的耐候性，能够保护弹性组件不受空气氧化，避免性能下降；PVC60°材质能够起到保护纤维杆的作用。

本实用新型的有益效果在于：相比于现有技术，在本实用新型中，纤维杆为螺旋天线提供绕线载体，弹性组件能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性，保护管起到了加强固定螺旋天线、保护螺旋天线不受环境影响的作用，通过疏绕段线圈与密绕段线圈的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点；同时，补偿线的加载一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，另一方面，与螺旋天线的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

附图说明

图1是本实用新型一种宽频天线杆的实施例剖视图。

图2是本实用新型一种宽频天线杆的弹性组件的实施例剖视图。

图3是本实用新型一种宽频天线杆的弹性组件、螺旋天线以及纤维杆固定连接的实施例剖视图。

图4是本实用新型一种宽频天线杆的弹性组件、螺旋天线、补偿线以及纤维杆固定连接的实施例剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-3所示，本实用新型提供一种宽频天线杆，包括有纤维杆1、螺旋天线2、补偿线3、弹性组件4、保护管5，弹性组件4固定在外部配套的天线座上，纤维杆1与弹性组件4固定连接，螺旋天线2包括有疏绕段线圈21与密绕段线圈22，疏绕段线圈21与密绕段线圈22均缠绕固定在纤维杆1上，疏绕段线圈21的一端与弹性组件4固定连接，疏绕段线圈21的另一端与密绕段线圈22一体成型连接，补偿线3固定在缠绕好螺旋天线2的纤维杆1上，且补偿线3的一端与弹性组件4固定连接，保护管5套设固定在螺旋天线2与补偿线3上。在本实用新型中，纤维杆1为螺旋天线2提供绕线载体，弹性组件4能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性，保护管5起到了加强固定螺旋天线2、保护螺旋天线2不受环境影响的作用，通过疏绕段线圈21与密绕段线圈22的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点；同时，补偿线3的加载一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，另一方面，与螺旋天线2的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

在本实施例中，纤维杆1的材质为玻璃纤维，保护管5的材质为PE材质，疏绕段线圈21与密绕段线圈22的材质为扁铜线，疏绕段线圈21与密绕段线圈22均通过胶水缠绕固定在纤维杆1上，疏绕段线圈21的一端焊接在弹性组件4上，补偿线3包括有铜线以及包裹在铜线外部的绝缘漆，补偿线3的一端焊接在弹性组件4上，补偿线3通过胶布固定在缠绕好螺旋天线2的纤维杆1上。在本实用新型中，保护管5与绝缘漆起到绝缘作用，通过上述设置使该天线杆的固定关系更加稳固，更好的实现该天线杆的功能。

在本实施例中，补偿线3与纤维杆1平行设置，疏绕段线圈21的绕线间距比密绕段线圈22的绕线间距大，疏绕段线圈21的截距比密绕段线圈22的截距大，疏绕段线圈21的绕线圈数比密绕段线圈22的绕线圈数多。在本实用新型中，通过疏绕段线圈21与密绕段线圈22不同截距的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点(高于98MHz和210MHz)；同时，补偿线3的设置一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，使得天线谐振在98MHz和210MHz左右，另一方面，与螺旋天线2的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

在本实施例中，疏绕段线圈21的截距为3mm，疏绕段线圈21的绕线圈数为70圈；述密绕段线圈22的截距为1mm，密绕段线圈22的绕线圈数为33圈，补偿线3的长度为162mm。在本实用新型中，通过上述设置，使该天线杆的性能参数达到了优异的性能，在FM频段的中心谐振点频率在101MHz±2MHz，谐振点的驻波比S11小于2，驻波比小于10的带宽达到了11MHz(97-108MHz驻波比≤10)；在DAB 3频段，中心谐振点频率在210MHz±5MHz，谐振点的驻波比S11小于2.5，驻波比小于10的带宽达到了89MHz(169-259MHz驻波比≤10)，覆盖了整个DAB-3整个工作频段，达到了非常优秀的性能。

在本实施例中，弹性组件4包括有第一固定座41、第二固定座42、弹性件43，第一固定座41固定在外部配套的天线座上，弹性件43的一端与第一固定座41固定连接，弹性件43的另一端与第二固定座42固定连接，纤维杆1与第二固定座42固定连接，疏绕段线圈21的一端与第二固定座42固定连接，补偿线3的一端与第二固定座42固定连接，弹性件43为缠绕成复数个紧贴的线圈的结构。在本实用新型中，弹性件43采用一圈挨着一圈的密绕设计，连接第一固定座41与第二固定座42，由于弹簧的特性，能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性。

在本实施例中，第一固定座41、第二固定座42均为金属材质，弹性件43为碳素弹簧钢丝，弹性件43与第二固定座42通过铆压固定连接，纤维杆1通过铆接固定在第二固定座42上。在本实用新型中，通过上述设置，起到导通、电气连接的作用，而且固定关系更加稳定。

在本实施例中，第一固定座41上还设置有与外部配套的天线座相适配的外螺牙(图未示)。在本实用新型中，通过外螺牙(图未示)的设置能够更加方便该天线杆与外部配套的天线座锁紧装配，同时起到电气连接的作用。

在本实施例中，宽频天线杆还包括有啤胶6，啤胶6包裹在弹性组件4、螺旋天线2与补偿线3上。在本实用新型中，啤胶6的设置能够保护弹性组件4不受空气氧化，避免性能下降，同时使该天线杆的整体形状更加协调。

在本实施例中，宽频天线杆还包括有天线头7，天线头7包裹在纤维杆1远离弹性组件4的一端。在本实用新型中，天线头7的设置能够起到保护纤维杆1的作用，同时使该天线杆的整体形状更加协调。

在本实施例中，啤胶6的材质为PVC70°，天线头7的材质为PVC60°。在本实用新型中，PVC70°材质具有很好的耐候性，能够保护弹性组件4不受空气氧化，避免性能下降；PVC60°材质能够起到保护纤维杆1的作用。

参见图4所示，固定补偿线3时，将补偿线3的一端通过焊锡10焊接在第二固定座42上，为了避免短路，补偿线3的另一端必须在疏绕段线圈21的两线圈的中间空挡位置，补偿线3通过胶布20固定在缠绕好螺旋天线2的纤维杆1上。

本实用新型的有益效果在于：相比于现有技术，在本实用新型中，纤维杆为螺旋天线提供绕线载体，弹性组件能够增加该天线杆的柔韧性与可弯折性，避免天线受到障碍物时折断，提高天线的耐用性，保护管起到了加强固定螺旋天线、保护螺旋天线不受环境影响的作用，通过疏绕段线圈与密绕段线圈的设置，使该天线杆的天线工作在FM和DAB两个频道，使天线谐振在两个频率点；同时，补偿线的加载一方面使谐振点从高频移向低频，进行频率补偿，另一方面，与螺旋天线的耦合谐振使得天线的工作带宽增加，拓展了带宽，满足人们对天线高性能的需求。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。