一种高增益双频段单鞭天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高增益双频段单鞭天线，属通信天线制造技术领域。它由辐射体、双频阻抗变换器等构成，辐射体外裹装有加载网络；辐射体由辐射体Ⅰ、辐射体Ⅱ、辐射体Ⅲ组成，天线安装管内安装的双频阻抗变换器的一端通过射频连接线与射频连接器相接，双频阻抗变换器的另两端通过射频连接线分别连接辐射体Ⅱ、辐射体Ⅲ；辐射体Ⅱ上装接有水平振子。双频阻抗变换器工作在150MHz～170MHz频段时，辐射体Ⅰ、加载网络和辐射体Ⅱ构成窄带底馈弗兰克林工作状态，双频阻抗变换器工作在在800～870MHz频段时，辐射体Ⅲ构成偶极子工作状态。适配上述两种频段无线设备通信，工作频段增益高，性能稳定隔离度好，制作和操作简单。

A High Gain Dual Band Single Whip Antenna

【技术实现步骤摘要】
一种高增益双频段单鞭天线
本技术涉及一种高增益双频段单鞭天线，属通信天线制造

技术介绍
移动通信已成为当今通信的主要方式，天线是移动通信非常重要的组成部件。移动通信的天线带宽既要满足设备带宽，又要达到增益指标要求，这样，才能为消费者提供优质的通信服务。传统的宽带天线一般采用单一频段配置，适用范围窄，增益指标低于窄带天线，传输效率低，难以达到今天移动通信设备对天线的宽带和高增益指标要求。因此，研制一种适配150MHz～170MHz及800MHz～870MHz无线设备超短波通信，工作频段增益高，工作性能稳定，隔离度好，制作和操作简单方便的双频段单鞭天线是非常有必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种适配150MHz～170MHz及800MHz～870MHz无线设备超短波通信，工作频段增益高，工作性能稳定，隔离度好，制作和操作简单方便的双频段单鞭天线。本技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：一种高增益双频段单鞭天线，它由辐射体、加载网络、双频阻抗变换器、射频连接器、水平振子、天线安装管构成，其特征在于：辐射体由辐射体Ⅰ、辐射体Ⅱ和辐射体Ⅲ组成，辐射体外包裹安装有加载网络；天线安装管内装有双频阻抗变换器，双频阻抗变换器的一端通过射频电缆与射频连接器相接，双频阻抗变换器的另两端通过射频电缆分别连接辐射体Ⅱ、辐射体Ⅲ；辐射体Ⅱ上通过螺钉装接有水平振子；双频阻抗变换器由工作于150MHz～170MHz频段的低通滤波器和工作于800MHz～870MHz频段的高通滤波器组成。所述的双频阻抗变换器的低通滤波器由电容C1、电容C2、电感L1、电感L2构成，双频阻抗变换器的高通滤波器由电容C3、电容C4、电容C5、电感L3、电感L4构成。所述的双频阻抗变换器工作在150MHz～170MHz频段时，辐射体Ⅰ、加载网络和辐射体Ⅱ构成窄带底馈弗兰克林工作状态，双频阻抗变换器工作在800～870MHz频段时，辐射体Ⅲ构成偶极子工作状态。所述的加载网络由电感线圈组成，当天线工作在150MHz～170MHz时，辐射体上无反向电流，提高该频段增益。所述的水平振子由金属管组成，模拟大地面，提高150MHz～170MHz频段增益。本技术与现有技术相比的有益效果在于：该高增益双频段单鞭天线的双频阻抗变换器采用两套不同的阻抗匹配网络，使天线鞭体在接口处的两个频段的输入阻抗与50Ω同轴电缆相匹配，提高了天线的辐射效率，同时增强了两个频段之间的隔离度。实现天线在两种工作频段的工作状态转换，增益高，工作稳定，隔离度好，制作和操作简单方便，造价低廉。解决了现有宽带天线单一频段配置，适用范围窄，增益指标低于窄带天线，传输效率低，难以达到今天移动通信设备对天线的宽带、高增益指标要求的问题。附图说明图1为一种高增益双频段单鞭天线的整体结构示意图；图2为双频阻抗变换器的工作原理示意图；图3为160MHz频率的水平面方向图；图4为160MHz频率的垂直面方向图；图5为800MHz频率的水平面方向图；图6为800MHz频率的垂直面方向图。图中：1、辐射体Ⅰ，2、加载网络，3、辐射体Ⅱ，4、辐射体Ⅲ，5、双频阻抗匹配器，6、射频连接器，7、水平振子，8、天线安装管；501、低通滤波器，502、高通滤波器。具体实施方式下面结合附图对该高增益双频段单鞭天线的实施方式作进一步详细说明（参见图1～6）：一种高增益双频段单鞭天线，它由辐射体、加载网络2、双频阻抗变换器5、射频连接器6、水平振子7、天线安装管8构成，辐射体由辐射体Ⅰ1、辐射体Ⅱ3和辐射体Ⅲ4组成，辐射体外包裹安装有加载网络2；天线安装管8内装有双频阻抗变换器5，双频阻抗变换器5的一端通过射频电缆与射频连接器6相接，双频阻抗变换器5的另两端通过射频电缆分别连接辐射体Ⅱ3、辐射体Ⅲ4；辐射体Ⅱ3上通过螺钉装接有水平振子7；双频阻抗变换器5由工作于150MHz～170MHz频段的低通滤波器501和工作于800MHz～870MHz频段的高通滤波器502组成。所述的双频阻抗变换器5的低通滤波器501由电容C1、电容C2、电感L1、电感L2构成，双频阻抗变换器的高通滤波器502由电容C3、电容C4、电容C5、电感L3、电感L4构成。（参见图2）。所述的双频阻抗变换器5工作在150MHz～170MHz频段时，辐射体Ⅰ1、加载网络2和辐射体Ⅱ3构成窄带底馈弗兰克林工作状态，双频阻抗变换器5工作在800～870MHz频段时，辐射体Ⅲ4构成偶极子工作状态。所述的加载网络2由电感线圈组成，当天线工作在150MHz～170MHz时，辐射体上无反向电流，提高该频段增益。所述的水平振子7由金属管组成，模拟大地面，提高150MHz～170MHz频段增益（参见图1～6）。该高增益双频段单鞭天线的主要技术指标如下：a）工作频率范围：150MHz～170MHz、800MHz～870MHz。b）功率容量：100W。c）标称阻抗：50Ω。d）电压驻波比：小于2.5。e）增益：150MHz～170MHz频率范围内，增益6dBi；800MHz～870MHz频率范围内，增益1.5dBi。f）方向性：水平全向。g）极化方式：垂直极化。h）天线重量：约5kg。i）天线高度：约3.5m。高增益双频段单鞭天线的工作原理如下所示：双频阻抗变换器5的作用是使天线鞭体在射频连接器6接口处的两个频段的输入阻抗与50Ω的射频同轴电缆相匹配，有效提高天线的辐射效率，同时增加了两个频段之间的隔离度。本技术天线工作于150MHz～170MHz及800MHz～870MHz两个不同的频段范围，因此，双频阻抗变换器5也与之相对应地采用了两套不同的阻抗匹配网络（参见图1）。双频阻抗变换器5由多个电容和电感组成，当工作于150MHz～170MHz时，由电容C1、电容C2、电感L1及电感L2共同构成低通滤波器501，通过调节电感L1及电感L2的电感量，使天线能有效的与系统工作频率相匹配；当工作于800MHz～870MHz时，由电容C3、电容C4、电容C5、电感L3及电感L4共同构成高通滤波器502，通过调节电感L3及电感L4使天线能有效的与系统工作频率相匹配。高通滤波器502及低通滤波器501共同构成双频阻抗变换器5，提高了天线的辐射效率。所述低通滤波器501和高通滤波器502共用一个输出口XS2，并通过射频电缆与射频连接器6连接。（参见图2）。当本技术天线工作于150MHz～170MHz频段时，双频阻抗变换器5通过辐射体Ⅰ1、加载网络2和辐射体Ⅱ3构成窄带底馈弗兰克林状态，通过底馈弗兰克林天线设计原理，有效提高本技术天线在该频段的增益指标（参见图1、2、3、4）。当本技术天线工作于800MHz～870MHz频段时，双频阻抗变换器5使辐射体Ⅲ4自动构成偶极子天线状态，通过偶极子天线设计原理，有效提高本技术天线在该频段的增益指标（参见图1、2、5、6）。通过计算机仿真结果，得出150MHz～170MHz频段范围内可增益6dBi；800MHz～870MHz频率范围内可增益1.5dBi。（参见图3～图6）。以上所述只是本技术的较佳实施例而已，上述举例说明不对本技术的实质内容作任何形式上的限制，所属技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高增益双频段单鞭天线，它由辐射体、加载网络（2）、双频阻抗变换器（5）、射频连接器（6）、水平振子（7）、天线安装管（8）构成，其特征在于：辐射体由辐射体Ⅰ（1）、辐射体Ⅱ（3）和辐射体Ⅲ（4）组成，辐射体外包裹安装有加载网络（2）；天线安装管（8）内装有双频阻抗变换器（5），双频阻抗变换器（5）的一端通过射频电缆与射频连接器（6）相接，双频阻抗变换器（5）的另两端通过射频电缆分别连接辐射体Ⅱ（3）、辐射体Ⅲ（4）；辐射体Ⅱ（3）上通过螺钉装接有水平振子（7）；双频阻抗变换器（5）由工作于150MHz～170MHz频段的低通滤波器（501）和工作于800MHz～870MHz频段的高通滤波器（502）组成。

【技术特征摘要】
1.一种高增益双频段单鞭天线，它由辐射体、加载网络（2）、双频阻抗变换器（5）、射频连接器（6）、水平振子（7）、天线安装管（8）构成，其特征在于：辐射体由辐射体Ⅰ（1）、辐射体Ⅱ（3）和辐射体Ⅲ（4）组成，辐射体外包裹安装有加载网络（2）；天线安装管（8）内装有双频阻抗变换器（5），双频阻抗变换器（5）的一端通过射频电缆与射频连接器（6）相接，双频阻抗变换器（5）的另两端通过射频电缆分别连接辐射体Ⅱ（3）、辐射体Ⅲ（4）；辐射体Ⅱ（3）上通过螺钉装接有水平振子（7）；双频阻抗变换器（5）由工作于150MHz～170MHz频段的低通滤波器（501）和工作于800MHz～870MHz频段的高通滤波器（502）组成。2.根据权利要求1所述的一种高增益双频段单鞭天线，其特征在于：所述的双频阻抗变换器（5）的低通滤波器（501）由电容C1、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐黎，
申请(专利权)人：湖北广兴通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42