述偶極子天線工作波長λ的四分之一。因此金屬套筒與射頻同軸電纜4第二端端面齊平的一端對天線上射頻信號(hào)表現(xiàn)出的阻抗為無窮大，為開路狀態(tài)。天線上的射頻信號(hào)不能通過同軸電纜外導(dǎo)體的外表面流過，使得金屬套筒3可以起到射頻扼流的作用。
[0034] 在采用鐵氧體材料套筒的情況下，射頻同軸電纜4穿過鐵氧體材料套筒。以射頻同軸電纜4與鐵氧體材料套筒3重疊部分的端面為參考面，從該參考面處射頻同軸電纜4的外導(dǎo)體觀察，在低頻時(shí)的等效電路如圖10所示，在高頻時(shí)如圖11所示。該鐵氧體材料套筒的鐵氧體材料特性參數(shù)如圖12所示。從上述參考面處射頻同軸電纜4測得的射頻阻抗如圖13所示，在200-300ΜΗΖ頻段范圍內(nèi)，從上述參考面測得的射頻阻抗很大，該阻抗特性將會(huì)阻止200-300ΜΗΖ頻段范圍內(nèi)的信號(hào)通過。因此使用鐵氧體空心圓柱體套筒的射頻扼流圈3對一定頻段范圍的射頻信號(hào)起到扼流作用。
[0035]該鐵氧體材料套筒為包括鐵、錳、鋅、鎳等元素的混合半導(dǎo)體材料。這些元素的混合比例以及形成產(chǎn)品后的空心圓柱體的尺寸共同決定了圖13所示的阻抗特性。因此，對于特定工作頻段的天線，應(yīng)確定構(gòu)成鐵氧體的元素錳、鋅、鎳的混合比例以及空心圓柱體的尺寸，使得加載鐵氧體材料以后，在上述參考面處，射頻同軸電纜4的外導(dǎo)體表現(xiàn)出很高的射頻阻抗，對天線工作頻段的射頻信號(hào)有扼流作用，阻止這部分信號(hào)通過射頻流入射頻同軸電纜4外導(dǎo)體的外表面。
[0036] 在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線可以包含基座，在該基座上設(shè)有自諧振偶極子天線1，偶極子天線1為電偶極子天線或磁偶極子天線，電偶極子天線為對稱結(jié)構(gòu)，包含兩個(gè)諧振振子11、12,偶極子天線1連接平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的平衡端口。平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的不平衡端口連接射頻同軸線4的內(nèi)導(dǎo)體，射頻同軸線4的外導(dǎo)體與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2的地連接。在同軸線4與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2連接處，在同軸線4外套有射頻扼流圈3。射頻同軸線4的末端連接有射頻連接器5或開路。
[0037]平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器如圖4及圖5所示，射頻扼流圈3能夠使偶極子天線1上的電流僅通過射頻同軸電纜4的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)面組成的傳輸線系統(tǒng)與無線系統(tǒng)連接，而不通過射頻同軸電纜4的外導(dǎo)體的外表面；也可以阻止射頻電流從射頻同軸線纜4的外導(dǎo)體的外表面流出。從而使得天線阻抗以及天線上電流分布等性能與該天線所工作的環(huán)境沒有關(guān)系，不需要額外調(diào)試，可以作為通用型天線。
[0038]本實(shí)用新型的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線的工作原理如下：
[0039]當(dāng)本實(shí)用新型的天線處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)將射頻信號(hào)通過射頻連接器5發(fā)射到同軸線4內(nèi)。射頻信號(hào)到達(dá)同軸線4與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2連接處。由于該處同軸線4外套有扼流圈3,射頻信號(hào)不能通過同軸線4的外導(dǎo)體的外表面流出，因此射頻信號(hào)流入平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2,經(jīng)過平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2處理變成了等幅反相的兩路信號(hào)，該兩路信號(hào)分別連接天線1的兩個(gè)輻射振子11、12。射頻信號(hào)通過天線1輻射出去。
[0040]當(dāng)本實(shí)用新型的天線處于接收狀態(tài)時(shí)，天線1為偶極子工作狀態(tài)，其長度為射頻信號(hào)工作波長的一半，天線1的兩個(gè)偶極子11和12獲得兩路等幅反相的射頻信號(hào)。該射頻信號(hào)經(jīng)過平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2,變成一路信號(hào)。由于在同軸線4與平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器2連接處的同軸線4外套有扼流圈，射頻信號(hào)不能流出到同軸線4的外導(dǎo)體的外表面，所有射頻信號(hào)流入同軸線4內(nèi)，然后接收信號(hào)經(jīng)過同軸線4和射頻連接器5進(jìn)入系統(tǒng)。
[0041]當(dāng)天線的兩個(gè)諧振振子11、12的周圍三分子一波長內(nèi)沒有其它較大的金屬，天線的駐波比小于1.8,輸入阻抗為（50±5) Ω時(shí)，方向圖測試結(jié)果顯示，在不同的工作環(huán)境中與天線1單獨(dú)工作時(shí)的方向圖保持同等水平。
[0042]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。
[0043]在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通用型物聯(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，其特征在于，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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，所述的偶極子天線為自諧振偶極子天線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，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。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，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。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，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。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，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。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，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等于所述偶極子天線工作波長的四分之一。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，其特征在于，所述的射頻扼流圈為鐵氧體材料套筒。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種通用型物聯(lián)網(wǎng)天線，屬于無線技術(shù)領(lǐng)域。該通用型物聯(lián)網(wǎng)天線中，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；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)。
【IPC分類】H01Q1/36
【公開號(hào)】CN205104601
【申請?zhí)枴緾N201520654974
【發(fā)明人】魯勇
【申請人】魯勇
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年8月27日