通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1]本實(shí)用新型涉及無線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種通用型物聯(lián)網(wǎng)天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。天線是無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要組成部分。目前，市面上所應(yīng)用的天線的性能與具體物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)，天線對于不同的工作環(huán)境需要不同的調(diào)試匹配，甚至同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中處于不同位置的同一種天線都需要不同的調(diào)試匹配，而不能作為一個(gè)無需調(diào)試的通用件，這極大地影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，也制約了物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，如何提供一種免調(diào)試的通用型天線成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，通過在射頻同軸電纜與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的連接處外套設(shè)射頻扼流圈，從而使偶極子天線上的電流僅通過射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)面所組成的傳輸線同天線所工作的系統(tǒng)連接，同時(shí)阻止射頻電流從射頻同軸電纜的外導(dǎo)體的外表面流出，確保天線阻抗以及天線上電流分布等性能與天線所工作的系統(tǒng)沒有關(guān)系，由此形成一種能適用于物聯(lián)網(wǎng)中任何設(shè)備的無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)，且無需調(diào)試，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)與應(yīng)用成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線具有如下構(gòu)成：
[0005]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，包括偶極子天線、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、射頻同軸電纜和射頻連接器，所述的射頻同軸電纜的第一端連接所述的射頻連接器或開路；所述的射頻同軸電纜的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的不平衡端口，該射頻同軸電纜的第二端的外導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的地；所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的平衡端口連接所述的偶極子天線，在所述的射頻同軸電纜的第二端外套設(shè)有射頻扼流圈。
[0006]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的偶極子天線為自諧振偶極子天線。
[0007]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線為電偶極子天線，該電偶極子天線為對稱結(jié)構(gòu)，包括第一諧振振子和第二諧振振子。
[0008]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的第一諧振振子和第二諧振振子為線振子、棒振子和面振子中的一種。
[0009]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線為磁偶極子天線，該磁偶極子天線為環(huán)形導(dǎo)線或環(huán)形金屬棒。
[〇〇1〇]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的自諧振偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器均設(shè)置于一印刷電路板上。
[〇〇11]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的射頻扼流圈為金屬套筒，該金屬套筒的一端與所述的射頻同軸電纜第二端的端面齊平，且不接觸；所述的金屬套筒的另一端與所述的射頻同軸電纜的外表面連接，該金屬套筒的兩端之間的長度約等于所述偶極子天線工作波長的四分之一。
[0012]該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，所述的射頻扼流圈為鐵氧體材料套筒，該鐵氧體材料套筒為包括鐵、錳、鋅、鎳元素的混合半導(dǎo)體材料。
[0013]采用了該實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其射頻同軸電纜的第一端連接所述的射頻連接器；射頻同軸電纜的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的不平衡端口，第二端的外導(dǎo)體連接平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器的地；并在該第二端外套設(shè)有射頻扼流圈。從而使偶極子天線上的電流僅通過射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)面所組成的傳輸線同天線所工作的系統(tǒng)連接，同時(shí)阻止射頻電流從射頻同軸電纜的外導(dǎo)體的外表面流出，確保天線阻抗以及天線上電流分布等性能與天線所工作的系統(tǒng)沒有關(guān)系，使得本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線在無需調(diào)試的情況下，即可適用于物聯(lián)網(wǎng)中任何設(shè)備的無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)。且本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)與應(yīng)用成本低廉，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中電偶極子天線為線振子或棒振子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中電偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器設(shè)置于印刷電路板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中不具備扼流圈的天線的電流流向不意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的電流流向示意圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中射頻同軸電纜的第一端開路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線為環(huán)形導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線為環(huán)形金屬棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中磁偶極子天線和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器設(shè)置于印刷電路板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處低頻時(shí)的等效電路。
[0024]圖11為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處高頻時(shí)的等效電路。
[0025]圖12為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中鐵氧體材料套筒的鐵氧體材料特性參數(shù)示意圖。
[0026]圖13為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中確定的參考面處測得的射頻阻抗示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。
[0028] 請參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 在一種實(shí)施方式中，該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線包括偶極子天線1、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器
2、射頻同軸電纜4和射頻連接器5。所述的射頻同軸電纜4的第一端連接所述的射頻連接器5,或該射頻同軸電纜4的第一端開路。在開路的情況下，如圖6所示，射頻同軸電纜4的內(nèi)導(dǎo)體7直接焊接射頻信號(hào)線，射頻同軸電纜4的外導(dǎo)體與地連接。所述的射頻同軸電纜4的第二端的內(nèi)導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的不平衡端口，該射頻同軸電纜4的第二端的外導(dǎo)體連接所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的地；所述的平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的平衡端口連接所述的偶極子天線1，在所述的射頻同軸電纜4的第二端外套設(shè)有射頻扼流圈3〇
[0030] 在較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的偶極子天線1為自諧振偶極子天線。該自諧振偶極子天線可以為如圖1至圖3所示的具有對稱結(jié)構(gòu)的電偶極子天線1，其包括第一諧振振子11和第二諧振振子12,所述的第一諧振振子11和第二諧振振子12為線振子、棒振子和面振子中的一種。該自諧振偶極子天線也可為如圖7至圖9所示的磁偶極子天線Γ，該磁偶極子天線1’為如圖7所示的環(huán)形導(dǎo)線或如圖8所示的環(huán)形金屬棒。環(huán)形導(dǎo)線或金屬棒可以是圓環(huán)、方環(huán)、矩形環(huán)、三角環(huán)或任意三維空間上的成環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0031] 在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，圖3及圖9所示，所述的自諧振偶極子天線1或Γ和平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2均設(shè)置于一印刷電路板6上。
[0032] 在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，射頻扼流圈3可以為金屬套筒或鐵氧體材料套筒。
[0033]其中，采用金屬套筒的情況下，如圖1所示，該金屬套筒3的一端與所述的射頻同軸電纜4第二端的端面齊平，且不接觸。所述的金屬套筒3的另一端連接所述的射頻同軸電纜4的外表面，形成短路，接地。該金屬套筒4的兩端之間的長度L約等于所