一种用于无线通讯的定向天线系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于无线通讯的定向天线系统，包括调制解调器，调制解调器连接至功率分配器，功率分配器连接至定向天线，所述定向天线包括基板，基板的一端设置有有源振子，有源振子连接有馈线，有源振子的两端设置有第一振臂，第一振臂与有源振子垂直设置，第一振臂的顶部连接有第二振臂，第二振臂向基板内侧倾斜设置，第二振臂与第一振臂之间的夹角为145°，第二振臂的顶部连接有第三振臂，第三振臂与第一振臂平行设置，两个第三振臂的顶部之间连接有第四振臂，第四振臂与第三振臂相互垂直。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高了定向天线系统在整个频带宽度内的信号稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通讯
，尤其是一种用于无线通讯的定向天线系统。
技术介绍
定向天线，是指在某一个或某几个特定方向上辐射，发射及接收电磁波特别强，而在其它的方向上发射及接收电磁波则为零或极小。定向天线可以增加辐射功率的有效利用率，增加保密性，采用定向接收天线的主要目的是增加抗干扰能力。但是，现有的定向天线通讯系统在其工作频带的边缘位置，其信号的稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于无线通讯的定向天线系统，能够解决现有技术的不足，提高了定向天线系统在整个频带宽度内的信号稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种用于无线通讯的定向天线系统，包括调制解调器，调制解调器连接至功率分配器，功率分配器连接至定向天线，所述定向天线包括基板，基板的一端设置有有源振子，有源振子连接有馈线，有源振子的两端设置有第一振臂，第一振臂与有源振子垂直设置，第一振臂的顶部连接有第二振臂，第二振臂向基板内侧倾斜设置，第二振臂与第一振臂之间的夹角为145°，第二振臂的顶部连接有第三振臂，第三振臂与第一振臂平行设置，两个第三振臂的顶部之间连接有第四振臂，第四振臂与第三振臂相互垂直。作为优选，所述有源振子包括第一金属壳，第一金属壳的内部设置有第一空腔，第一空腔内设置有若干个相互平行的第一谐振板，第一金属壳上设置有供第一振臂插接的第一凹槽，第一凹槽的侧壁设置有第一绝缘层。作为优选，所述第一振臂包括与第一凹槽相互插接的插接部，插接部与第一绝缘层的接触面的内侧设置有第二空腔，插接部连接有振臂主体，振臂主体与基板的接触面上设置有条形凹槽，条形凹槽的长度为振臂主体长度的75%～80%。作为优选，所述第二振臂与第一振臂的连接处设置有弧形连接部，弧形连接部分别与第二振臂和第一振臂相切连接，第二振臂内均匀设置有若干个第三空腔，每个第三空腔内设置有与第一振臂相垂直的第二谐振板，第二谐振板与第三空腔之前通过第二绝缘层相连接。作为优选，所述第三振臂内设置有绝缘套管，绝缘套管内穿有螺旋金属线，螺旋金属线的一端与第二振臂相连，螺旋金属线的另一端与第四振臂相连。作为优选，所述第四振臂包括两个相互套接的第二金属壳，两个第二金属壳间隙配合，两个第二金属壳之间连接有接线端子，接线端子与螺旋金属线相连。作为优选，所述调制解调器和功率分配器之间设置有功率放大电路，功率放大电路的第一输入端子连接至调制解调器的输出端，功率放大电路的第一输出端子连接至功率分配器的输入端；第一输入端子通过第一电阻连接至第一运放的正相输入端，第一运放的反相输入端通过第二电阻接地，第一运放的反相输入端通过第三电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的正相输入端通过第四电阻接地，第一运放的输出端通过串联的第五电阻和第六电阻连接至第一输出端子，第五电阻和第六电阻之间通过串联的第一电容和第二电容连接至第二运放的正相输入端，第一电容和第二电容两端并联有第七电阻和第八电阻，第一电容和第二电容之间通过第九电阻接地，第七电阻和第八电阻之间通过第三电容接地，第二运放的反相输入端通过第十电阻接地，第二运放的反相输入端通过第十一电阻连接至第二运放的输出端，第二运放的输出端通过串联的第十二电阻和第四电容连接至第三运放的反相输入端，第十二电阻和第四电容之间连接至三极管的集电极，三极管的基极连接至第七电阻和第八电阻之间，三极管的发射极通过第五电容接地，三极管的发射极通过第六电容连接至第三运放的反相输入端，第三运放的正相输入端通过第十三电阻接地，第三运放的反相输入端通过第十四电阻连接至第三运放的输出端，第三运放的输出端通过第七电容接地，第三运放的输出端通过第二十八电阻连接至第一运放的正相输入端。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术通过改进定向天线的结构，提高了有源振子发射信号的精确度，降低了与其连接的振臂在信号传输中的干扰现象，同时扩展了振臂的有效波瓣宽度，使得定向天线的信号稳定性显著增加。功率放大电路可以改善通讯信号的强度，并且可以具有针对性的提高通讯信号的信噪比。附图说明图1是本专利技术一个具体实施方式的结构图。图2是本专利技术一个具体实施方式中定向天线的结构图。图3是本专利技术一个具体实施方式中有源振子的结构图。图4是本专利技术一个具体实施方式中第一振臂的结构图。图5是本专利技术一个具体实施方式中第二振臂的结构图。图6是本专利技术一个具体实施方式中第三振臂的结构图。图7是本专利技术一个具体实施方式中第四振臂的结构图。图8是本专利技术一个具体实施方式中第五振臂的结构图。图9是本专利技术一个具体实施方式中功率放大电路的电路图。图10是本专利技术一个具体实施方式中降噪电路的电路图。图中：1、调制解调器；2、功率分配器；3、定向天线；4、基板；5、有源振子；6、馈线；7、第一振臂；8、第二振臂；9、第三振臂；10、第四振臂；11、第一金属壳；12、第一空腔；13、第一谐振板；14、第一凹槽；15、第一绝缘层；16、插接部；17、第二空腔；18、振臂主体；19、条形凹槽；20、弧形连接部；21、第三空腔；22、第二谐振板；23、第二绝缘层；24、绝缘套管；25、螺旋金属线；26、第二金属壳；27、接线端子；28、第五振臂；29、第三金属壳；30、第三谐振板；31、第三绝缘层；32、功率放大电路；33、降噪电路；IN1、第一输入端子、IN2、第二输入端子、OUT1、第一输出端子；OUT2、第二输出端子、R1、第一电阻；R2、第二电阻管；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；R14、第十四电阻；R15、第十五电阻；R16、第十六电阻；R17、第十七电阻；R18、第十八电阻；R19、第十九电阻；R20、第二十电阻；R21、第二十一电阻；R22、第二十二电阻；R23、第二十三电阻；R24、第二十四电阻；R25、第二十五电阻；R26、第二十六电阻；R27、第二十七电阻；R28、第二十八电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第八电容；C9、第九电容；C10、第十电容；C11、第十一电容；L1、第一电感；A1、第一运放；A2、第二运放；A3、第三运放；A4、第四运放；A5、第五运放；Q1、第一三极管；Q2、第二三极管；Q3、第三三极管。具体实施方式本专利技术中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。参照图1-10，本专利技术一个具体实施方式包括调制解调器1，调制解调器1连接至功率分配器2，功率分配器2连接至定向天线3，所述定向天线3包括基板4，基板4的一端设置有有源振子5，有源振子5连接有馈线6，有源振子5的两端设置有第一振臂7，第一振臂7与有源振子5垂直设置，第一振臂7的顶部连接有第二振臂8，第二振臂8向基板4内侧倾斜设置，第二振臂8与第一振臂7之间的夹角为145°，第二振臂8的顶部连接有第三振臂9，第三振臂9与第一振臂7平行设置，两个第三振臂9的顶部之间连接有第四振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线通讯的定向天线系统，包括调制解调器（1），调制解调器（1）连接至功率分配器（2），功率分配器（2）连接至定向天线（3），其特征在于：所述定向天线（3）包括基板（4），基板（4）的一端设置有有源振子（5），有源振子（5）连接有馈线（6），有源振子（5）的两端设置有第一振臂（7），第一振臂（7）与有源振子（5）垂直设置，第一振臂（7）的顶部连接有第二振臂（8），第二振臂（8）向基板（4）内侧倾斜设置，第二振臂（8）与第一振臂（7）之间的夹角为145°，第二振臂（8）的顶部连接有第三振臂（9），第三振臂（9）与第一振臂（7）平行设置，两个第三振臂（9）的顶部之间连接有第四振臂（10），第四振臂（9）与第三振臂（9）相互垂直。

【技术特征摘要】
1.一种用于无线通讯的定向天线系统，包括调制解调器（1），调制解调器（1）连接至功率分配器（2），功率分配器（2）连接至定向天线（3），其特征在于：所述定向天线（3）包括基板（4），基板（4）的一端设置有有源振子（5），有源振子（5）连接有馈线（6），有源振子（5）的两端设置有第一振臂（7），第一振臂（7）与有源振子（5）垂直设置，第一振臂（7）的顶部连接有第二振臂（8），第二振臂（8）向基板（4）内侧倾斜设置，第二振臂（8）与第一振臂（7）之间的夹角为145°，第二振臂（8）的顶部连接有第三振臂（9），第三振臂（9）与第一振臂（7）平行设置，两个第三振臂（9）的顶部之间连接有第四振臂（10），第四振臂（9）与第三振臂（9）相互垂直。2.根据权利要求1所述的用于无线通讯的定向天线系统，其特征在于：所述有源振子（5）包括第一金属壳（11），第一金属壳（11）的内部设置有第一空腔（12），第一空腔（12）内设置有若干个相互平行的第一谐振板（13），第一金属壳（11）上设置有供第一振臂（7）插接的第一凹槽（14），第一凹槽（14）的侧壁设置有第一绝缘层（15）。3.根据权利要求2所述的用于无线通讯的定向天线系统，其特征在于：所述第一振臂（7）包括与第一凹槽（14）相互插接的插接部（16），插接部（16）与第一绝缘层（15）的接触面的内侧设置有第二空腔（17），插接部（16）连接有振臂主体（18），振臂主体（18）与基板（4）的接触面上设置有条形凹槽（19），条形凹槽（19）的长度为振臂主体（18）长度的75%～80%。4.根据权利要求1所述的用于无线通讯的定向天线系统，其特征在于：所述第二振臂（8）与第一振臂（7）的连接处设置有弧形连接部（20），弧形连接部（20）分别与第二振臂（8）和第一振臂（7）相切连接，第二振臂（8）内均匀设置有若干个第三空腔（21），每个第三空腔（21）内设置有与第一振臂（7）相垂直的第二谐振板（22），第二谐振板（22）与第三空腔（21）之前通过第二绝缘层（23）相连接。5.根据权利要求1所述的用于无线通讯的定向天线系统，其特征在于：所述第三振臂（9）内设置有绝缘套管（24），绝缘套管（24）内穿有螺旋金属线（25），螺旋金属线（25）的一端与第二振臂（8）相连，螺旋金属线（25）的另一端与第四振臂（10）相连。6.根据权利要求5所述的用于无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永洪，
申请(专利权)人：杨永洪，
类型：发明
国别省市：四川;51