双波段天线 【技术领域】
本发明涉及一种用于便携无线电设备的天线,尤其涉及一种用于便携无线电设备的双波段天线,这种双波段天线可以适用于便携式电话和个人通信服务(PCS)电话,这是通过改进螺旋天线的弹簧结构以具有便携式电话的900MHz和PCS电话的1900MHz的双带宽。
背景技术
一般地,无线电设备使用天线来执行无线电通信。
无线电设备将从调制部件输出的高频信号施加到天线,从而将它发送到空中,并且无线电设备通过天线接收从空中发送来的电波。
为了改进天线的发送和接收性能,根据发送或接收的频率使天线的阻抗与发送或接收设备的阻抗匹配,并且通过防止不必要的辐射来减少损耗是必要的。
天线集成于结构中。当缩进时,天线用作螺旋天线,而当伸展时,它用作棒状天线。
天线包括在它的下端部分的内置弹簧以改进接收性能。
图1说明用于一般无线电设备地天线,包括主体10和天线部件20。
天线部件20由用于伸展或缩进天线的柄21,绝缘部件22,连接到主体10当缩进天线时操作并且具有内置弹簧25的螺旋天线23,以及连接到螺旋天线23当伸展天线时用作天线的棒状天线24。
图2说明螺旋天线中的内置弹簧25以及连接到弹簧25的金属棒26。
弹簧25的一端通过固紧操作插入并固定于金属棒26。
图3(A)显示900MHz的史密斯圆图,并且图3(B)显示900MHz的驻波比。在图3(A)和3(B)中,垂直线和水平线分别表示分贝(DB)和频率的量值。
图4(A)和4(B)分别显示1900MHz的史密斯圆图和驻波比。参考图4(B),共振在1900MHz根本不发生。
图5显示900MHz和1900MHz的辐射性方向图。A1表示900MHz的辐射性方向图而A2表示1900MHz(PCS电话)的辐射性方向图。A2具有比A1小的辐射值。
因此,在传统的无线电设备中,便携式电话使用900MHz波段的天线,而PCS电话使用1900MHz波段的天线。也就是说,不同频率波段的天线必须根据无线电设备的类型来使用。
【发明内容】
因此,本发明的目的在于提供一种可以用于900MHz——便携式电话的频率波段,和1900MHz--PCS电话的频率波段的双波段天线。
为了实现本发明的上述目的,一种用于无线电设备其中螺旋天线具有内置弹簧的双波段天线,包括由下端弹簧和上端弹簧组成的弹簧,下端弹簧固定于螺旋天线的金属棒,具有预先确定的弹簧间隔,用于发送和接收1900MHz的频率;上端弹簧具有比下端弹簧窄的弹簧间隔,并且上端和下端弹簧能够发送和接收900MHz的频率。
【附图说明】
本发明将参考附图变得更明白,这些附图仅作为示例给出,因此不是本发明的限制,其中:
图1说明用于一般无线电设备的天线;
图2是说明一般螺旋天线中的弹簧的结构视图;
图3(A)显示900MHz的史密斯圆图;
图3(B)显示900MHz的驻波比;
图4(A)显示1900MHz的史密斯圆图;
图4(B)显示1900MHz的驻波比;
图5显示900MHz和1900MHz的辐射性方向图;
图6是说明根据本发明的双波段天线的弹簧的结构视图;
图7(A)显示根据本发明第一实施方案的900MHz的史密斯圆图;
图7(B)显示根据本发明第一实施方案的900MHz的驻波比;
图8(A)显示根据本发明第一实施方案的1900MHz的史密斯圆图;
图8(B)显示根据本发明第一实施方案的1900MHz的驻波比;
图9显示根据本发明第一实施方案的900MHz和1900MHz的辐射性方向图;
图10(A)显示根据本发明第二实施方案的900MHz的史密斯圆图;
图10(B)显示根据本发明第二实施方案的900MHz的驻波比;
图11(A)显示根据本发明第二实施方案的1900MHz的史密斯圆图;
图11(B)显示根据本发明第二实施方案的1900MHz的驻波比;
图12显示根据本发明第二实施方案的900MHz和1900MHz的辐射性方向图;
图13(A)显示根据本发明第三实施方案的900MHz的史密斯圆图;
图13(B)显示根据本发明第三实施方案的900MHz的驻波比;
图14(A)显示根据本发明第三实施方案的1900MHz的史密斯圆图;
图14(B)显示根据本发明第三实施方案的1900MHz的驻波比;
图15显示根据本发明第三实施方案的900MHz和1900MHz的辐射性方向图;
图16显示本发明第一和第二实施方案中辐射性方向图的比较结果。
【具体实施方式】
根据本发明优选实施方案的双波段天线现在将参考附图详细描述。
图6是说明双波段天线的弹簧的结构视图。弹簧30固定于金属棒26。它的下端弹簧31具有足够的间隔以发送和接收1900MHz的频率,并且它的上端弹簧32具有比下端弹簧31窄的间隔。因此,整个弹簧30可以发送和接收900MHz的频率。
现在将说明本发明的双波段弹簧的操作。
如图6中所示,在天线的内置弹簧30中,下端弹簧31具有比连接到下端弹簧31的上端弹簧32宽的间隔。
因此,当使用1900MHz的PCS电话时,频率通过下端弹簧31来发送和接收。
另外,当使用900MHz的便携式电话时,弹簧(30)的整个长度用来发送和接收该频率。
图7和8显示本发明第一实施方案的结果。图7显示900MHz的史密斯圆图和驻波比。图8显示1900MHz的史密斯圆图和驻波比。
图9显示根据本发明第一实施方案的辐射性方向图。这里,B1表示900MHz的辐射性方向图,而B2表示1900MHz的辐射性方向图。例如,B1表示-85.00的方位角的-45.77dB,而B2表示-129.00的方位角的-50.83dB。
图10~12涉及本发明的第二实施方案。第一实施方案的全长调节到CDMA长度。
图10和11显示本发明第二实施方案的结果。图10显示900MHz的史密斯圆图和驻波比。图11显示1900MHz的史密斯圆图和驻波比。
图12显示根据本发明第二实施方案的辐射性方向图。这里,C1表示900MHz的辐射性方向图,而C2表示1900MHz的辐射性方向图。例如,C1表示-89.00的方位角的-45.83dB,而C2表示44.00的方位角的-50.69dB。
图13~15涉及本发明的第三实施方案。与第二实施方案相比较,弹簧30的线径从0.4改变到0.5,并且其外径从5.3改变到6.3。
图13和14显示本发明第三实施方案的结果。图13显示900MHz的史密斯圆图和驻波比。图14显示1900MHz的史密斯圆图和驻波比。
图15显示根据本发明第三实施方案的辐射性方向图。这里,D1表示900MHz的辐射性方向图,而D2表示1900MHz的辐射性方向图。例如,D1表示-91.00的方位角的-45.81dB,而D2表示139.00的方位角的-50.73dB。
图16显示第一实施方案(-89的方位角的-45.83dB)和第二实施方案(-87.00的方位角的-45.88dB)中的辐射性方向图的比较结果。
如早先所讨论的,本发明改进无线电设备的螺旋天线的弹簧结构,这样下端弹簧可以发送和接收1900MHz的频率,该频率为PCS电话的频率波段,并且上端和下端弹簧可以发送和接收900MHz的频率,该频率为便携式电话的频率波段。结果,本发明的双波段天线可以用于便携式电话和PCS电话。