專利名稱：一種軸向螺旋天線及無線設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天線領域，具體地，涉及一種軸向螺旋天線及無線設備。
背景技術：
在現代無線通信及無線廣播系統中，天線成為必不可少且非常重要的一個組成部分。隨著技術的發展，對天線的要求不只是在性能(如，較寬的帶寬、較高的增益等)方面，天線的體積也成為一個重要指標。軸向螺旋天線的應用十分廣泛。這種天線的優點是頻帶很寬，增益高，匹配容易， 方向性好。但是，傳統的這種天線的尺寸相對較大，每一節螺旋的周長大致相當于中心頻率波長I、，所以其直徑大致為I X / 。舉例說，如果是最常用的900MHz移動電話或RFID等的頻率，其波長約為33cm，則傳統的軸向螺旋天線的直徑約為10cm，這個尺寸對于小型直放站的天線而言非常大。再例如，2. 45GHz頻率現在應用非常廣泛，其波長約為12. 2cm，則傳統的軸向螺旋天線的直徑約為3. 9cm，這接近于水杯的直徑，在移動設備中也是難以接受的。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種軸向螺旋天線及無線設備，以解決現有技術中軸向螺旋天線尺寸太大無法應用于小型無線設備的問題。為了實現上述目的，本實用新型提供一種軸向螺旋天線，包括饋電點；具有始端和末端、用于接收及發送信號的螺旋線圈，該螺旋線圈的始端與所述饋電點連接；以及反射板，該軸向螺旋天線還包括位于所述螺旋線圈上的短路點，以及一端連接至該短路點且用于改變流經所述螺旋線圈的電流的短路導線。本實用新型還提供一種包括上述軸向螺旋天線的無線設備。通過上述技術方案，由于所述短路導線的存在，可以改變流經所述螺旋線圈的電流，進而改變輻射電阻，以此可實現在較高增益、較寬的帶寬等性能的同時，縮小所述螺旋線圈的直徑，進而減小所述軸向螺旋天線的體積，以應用于如移動通信設備、無線話筒之類的小型無線設備中。本實用新型的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I是根據本實用新型實施方式的軸向螺旋天線的結構圖；以及圖2是根據本實用新型另一實施方式的軸向螺旋天線的結構圖。附圖標記說明I饋電點2螺旋線圈的始端3螺旋線圈的末端4螺旋線圈[0014]5反射板6短路點7短路導線8電容具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。圖I是根據本實用新型 實施方式的軸向螺旋天線的結構圖。如圖I所示，該軸向螺旋天線，包括饋電點I ;具有始端2和末端3、用于接收及發送信號的螺旋線圈4，該螺旋線圈4的始端2與所述饋電點I連接；以及反射板5,該軸向螺旋天線還包括位于所述螺旋線圈4上的短路點6，以及一端連接至該短路點6且用于改變流經所述螺旋線圈4的電流的短路導線7。其中，所述短路導線7可以連接在所述反射板5與所述短路點6之間，如圖I所示。短路導線7與所述反射板5連接，其作用相當于接地。短路點6的位置會影響諧振的頻率點以及回波反射損耗等特性，因此，可通過將短路點6設置在螺旋線圈4上的不同位置處，分別對其進行試驗，通過試驗結果對比，確定出最優特性所對應的位置，然后將短路點6設置在該位置上即可。可反復進行試驗，以保證結果的正確性和可靠性。在所述短路導線7連接在所述反射板5與所述短路點6之間的情況下，優選地，所述短路點6可位于所述螺旋線圈4上自所述饋電點I起第二圈螺旋起始到第二圈螺旋結束之間。此時，在保持較高的增益、較寬的帶寬等性能的同時，所述螺旋線圈4的直徑D可為
0.I X 0. 2 X，其中，X為波長。另外，所述螺旋線圈4的螺旋間距S可為0. 03 XI入。由于短路導線7的存在，可以改變流經所述螺旋線圈4的電流，進而改變輻射電阻，以此實現在保持較高的增益、較寬的帶寬等性能的同時，縮小所述螺旋線圈4的直徑。如前所述，在傳統的軸向螺旋天線中，螺旋線圈的直徑大致為I X / 31 ^ 0. 3A ,通過比較可以看出，根據本實用新型的實施方式的軸向螺旋天線的螺旋線圈4的直徑比傳統的軸向螺旋天線的螺旋線圈的直徑減小了約一半甚至更小。可替換地，所述短路導線7還可以連接在所述饋電點I與所述短路點6之間，如圖2所示。在這種情況下，優選地，所述短路點6可位于所述螺旋線圈4的所述末端3，也就是說，所述短路導線7連接在所述饋電點I與所述螺旋線圈4的所述末端3之間。優選地，該軸向螺旋天線還可包括電容8，該電容8經所述短路導線7連接在所述饋電點I與所述螺旋線圈4的所述末端3之間，其中，所述電容8的容值例如可為0. 5p廣3pF，其中在2. 45GHz的無線話筒所用天線中可選用容值為0. 75pF的電容。需要注意的是，對于不同頻率、不同形狀的天線，該容值會有不同，需根據實驗確定。在上述根據本實用新型的另一實施方式的軸向螺旋天線中，可在保持較高的增益、較寬的帶寬等性能的同時，實現螺旋線圈4尺寸的減小，另外由于短路點6的位置可被固定在所述螺旋線圈4的末端3位置處，因此，無需調試短路點6的位置，生產方便，人工成本降低。而且，在這種軸向螺旋天線中，天線外殼等介質對天線特性的影響可被進一步減小。本實用新型還提供一種包括上述軸向螺旋天線的無線設備，其中，該無線設備例如為無線話筒。下面舉例說明根據本實用新型的實施方式的軸向螺旋天線的應用，以更清楚地體現本實用新型的各種優點。在KTV等所用的無線話筒為圓柱形，因此將天線的形狀設計為螺旋形正好能夠與之共形。但在2. 45G數字無線話筒天線中，如前所述，傳統軸向螺旋天線的直徑為3. 9cm,而實際普通話筒的直徑可能只有3. 5cm或者2cm左右，此時由于螺旋天線的尺寸過大而無法將其置于話筒中。采用微帶天線或法向螺旋天線可以縮小天線的尺寸，但這兩種天線都存在增益低，帶寬窄，且諧振頻率易受影響等問題，因此其性能都不及軸向螺旋天線。而如果采用本實用新型所述的軸向螺旋天線能夠很好地解決上述問題。具體地，在2. 45GHz無線話筒的應用中，天線的直徑約為I. 8cm，高度約為2cm，天線增益大于6dB，帶寬大于等于IOOMHz，可以看出，螺旋天線的尺寸被縮小，而天線增益和帶寬均保持良好。由此，本實用新型提供的軸向螺旋天線可以在保證天線的良好性能(如較寬的帶寬、較高的增益等)的同時，縮小天線的尺寸，使其能夠應用于小型無線設備中。本實用新型的優點總結如下(I)螺旋天線的直徑約為傳統軸向螺旋天線的1/2甚至更小，整體體積則為傳統 軸向螺旋天線的1/4甚至更小。(2)天線外罩等因素對天線的特性影響很小。(3)波束方向仍為軸向。(4)增益較大，接近常規的軸向螺旋天線。( 5 )帶寬比法向螺旋天線寬。(6)極化方式成為軸比很大的橢圓極化，即基本上是線極化。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.一種軸向螺旋天線，包括饋電點(I);具有始端(2)和末端(3)、用于接收及發送信號的螺旋線圈(4)，該螺旋線圈(4)的始端(2)與所述饋電點(I)連接；以及反射板(5)，其特征在于，該軸向螺旋天線還包括位于所述螺旋線圈(4)上的短路點(6)，以及一端連接至該短路點(6)且用于改變流經所述螺旋線圈(4)的電流的短路導線(7)。
2.根據權利要求I所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述短路導線(7)連接在所述反射板(5 )與所述短路點(6 )之間。
3.根據權利要求2所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述短路點(6)位于所述螺旋線圈(4)上自所述饋電點(I)起第二圈螺旋起始到第二圈螺旋結束之間。
4.根據權利要求I所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述短路導線(7)連接在所述饋電點(I)與所述短路點(6)之間。
5.根據權利要求4所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述短路點(6)位于所述末端(3)。
6.根據權利要求5所述的軸向螺旋天線，其特征在于，該軸向螺旋天線還包括電容(8 )，該電容(8 )經所述短路導線(7 )連接在所述饋電點(I)與所述末端(3 )之間。
7.根據權利要求1-6中任意一項權利要求所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述螺旋線圈(4)的直徑D為0. IX、. 2 X，其中，A為波長。
8.根據權利要求1-6中任意一項權利要求所述的軸向螺旋天線，其特征在于，所述螺旋線圈(4)的螺旋間距S為0. 03 XI X，其中，\為波長。
9.一種包括權利要求1-8中任意一項權利要求所述的軸向螺旋天線的無線設備。
10.根據權利要求9所述的無線設備，該無線設備為無線話筒。
專利摘要本實用新型公開了一種軸向螺旋天線，包括饋電點(1)；具有始端(2)和末端(3)、用于接收及發送信號的螺旋線圈(4)，該螺旋線圈(4)的始端(2)與所述饋電點(1)連接；以及反射板(5)，該軸向螺旋天線還包括位于所述螺旋線圈(4)上的短路點(6)，以及一端連接至該短路點(6)且用于改變流經所述螺旋線圈(4)的電流的短路導線(7)。根據本實用新型提供的軸向螺旋天線，可以使得在保持該軸向螺旋天線的良好特性(如增益大、帶寬寬等)的同時，有效地減小螺旋線圈的直徑，縮小軸向螺旋天線的體積。
文檔編號H01Q9/27GK202797288SQ20122041983
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者馮為心, 嚴勇, 胡志輝, 徐衛東 申請人:北京東方廣視科技股份有限公司