[发明专利]一种谐振式宽频带短波天线

说明书

技术领域

本发明属于电子通信技术领域，涉及一种短波天线，具体的说是可用于短波信号的接收与发射以及宽频带短波电台等微波系统应用的一种谐振式宽频带短波天线。

背景技术

谐振式宽频带短波天线是一种利用宽频带的LC谐振电路和单极子天线实现短波天线宽带化的技术。该技术作为一种工作频带宽、结构相对简单的天线技术，在各种短波、宽频带的微波系统中都能够广泛应用。

按照电尺寸的大小，可以将短波天线分为“谐振”天线、“加载”天线和“电小”天线。“谐振”天线的尺寸至少为谐振频点的1/4波长，才能使天线工作于谐振的状态，所以“谐振”天线是一种窄带天线，例如：1/4波长单极子天线。“加载”天线是利用在天线结构的不同位置上加载的电感、电容或电阻，实现天线工作频带的展宽，例如：盘锥天线。“电小”天线是利用合适的匹配网络，实现天线宽带化的。综合上述三种形式，“谐振”天线的物理尺寸较大；“加载”天线的小型化与宽频带特点不易同时实现；“电小”天线的带宽和天线效率较小。

现有的短波天线技术已经得到了广泛的应用，但随着技术的进步和生产生活的需要，对短波天线的工作频带要求越来越宽、体积尺寸的要求也越来越高，然而利用现有技术同时满足上述两项指标仍然存在较大的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有短波天线频带不够宽、体积尺寸大的不足，提出一种谐振式宽频带短波天线，结构简单，工作频带宽，可手动设定频带宽度，同时以单极子天线的方式工作，体积尺寸小，能够同时满足宽频带与体积尺寸限制的应用要求。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种谐振式宽频带短波天线，包括固定天线、谐振式加载电路和同轴线接口，同轴线接口的输出端口单向连接谐振式加载电路的输入端口，谐振式加载电路的输出端口单向连接固定天线的输入端口；

谐振式加载电路为LC并联谐振电路，包括加载电感和若干并联的加载电容，用于展宽短波天线的工作带宽，并将该信号发送到同轴线接口；

固定天线是一个单极子天线，其输入端口与加载电感的输出端口连接，其（固定天线）另外一端悬空放置，用于增强接收外界空间短波信号的能力，并将外界空间的短波信号直接输入给谐振式加载电路；

同轴线接口包括内导体和外导体，内导体与加载电感的输入端口连接，谐振式加载电路的并联的加载电容的两端分别连接加载电感的体部分和外导体，内外导体与谐振式加载电路连接形成回路，将固定天线与谐振式加载电路接收的短波信号与外电路连接。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的谐振式宽频带短波天线，其中所述的若干个并联的加载电容与加载电感体连接时，通过调节不同容值的加载电容在加载电感上的连接位置，来控制每一个LC谐振电路实际接入的电感值，从而控制谐振频率，形成多个LC谐振回路，实现了谐振电路的宽带性能。

前述的谐振式宽频带短波天线，其中所述的加载电感的感值与若干个并联加载电容的容值相互配合，使不同的电容与电感构成了多个具有不同谐振频率的谐振电路，其形成的谐振区域相互毗邻，从而构成更宽的谐振频带，展宽天线的工作带宽，保证了短波天线的宽频带工作特性。

前述的谐振式宽频带短波天线，其中所述同轴线接口的阻抗为50欧姆。

本发明谐振式加载电路包括一个加载电感构成的电感的加载，通过调整不同的加载量，实现多个不同谐振的频点，展宽天线在短波频段的带宽。谐振式加载电路包括若干个并联的加载电容构成的电容的加载，实现多个不同谐振的频点，展宽天线在短波频段的带宽。谐振式加载电路的谐振式工作模式特点，用以展宽天线在短波频段的带宽。

本发明的谐振式宽频带短波天线基于普通LC谐振电路加载技术，没有使用结构相对复杂、价格相对高昂的集成电路或者硅芯片，因此简化了短波天线的结构，降低了生产成本，并且充分利用谐振式加载电路的特点，从而大大提升了带宽性能；同时由于本发明使用的是单极子短波天线，故结构体积可以大幅度减小，扩展了短波天线的应用领域；另外，控制谐振式加载电路的频带特性就可以控制短波天线的频带性能，简单灵活，可适用于多种应用场合。下面举出两个应用领域：

⑴超宽带短波信号便携式通信接收天线：通过外部附加接收机等设备，根据所需要的工作频带，调整谐振电路的电感值和电容值，实现宽频带的工作特性。短波通信天线在通信系统中的大量应用，必然要求覆盖越来越宽的工作频段，并且体积小、易携带。