[發明專利]一種單極子水天線

有效

• 申請號: 202210282695.1
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114843759B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 華昌洲;張宇新;黃雪琴;陳益;姜菲;劉錦劍;王健
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q5/30;H01Q5/20
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

本發明公開了一種單極子水天線，包括同軸電纜、金屬底板、Teflon底座、第一水罐，第二水罐和四個弧形水臂，Teflon底座位于金屬底板的上方，Teflon底座的下端面與金屬底板的上端面貼合，第一水罐通過在圓柱體主體上開設圓柱形空腔實現，圓柱體主體位于Teflon底座的上方，圓柱體主體的下端面與Teflon底座的上端面貼合，同軸電纜的內芯依次穿過金屬底板、Teflon底座和圓柱體主體的底部后進入圓柱形空腔中，第二水罐通過在圓錐臺主體上開設圓錐臺空腔實現，圓錐臺主體的小頭端與圓柱形主體的上端面貼合，圓錐臺主體的側壁上沿一圈均勻間隔設置有與圓錐臺空腔相通的四個通孔，四個弧形水臂一一對應安裝在四個通空處；優點是結構簡單，且在兩個工作頻段都能實現全向輻射。

技術領域

本發明涉及一種水天線，尤其是涉及一種單極子水天線。

背景技術

水在我們生活中是必不可少的物質之一，在日常生活中起著重要的作用。水具有易獲取、透明性、流動性等特點。基于水的特性設計的水天線相對于傳統的天線，不但成本低、接入方便，而且具有隱蔽性和可應急性的特點，近幾年中備受歡迎。

現有的單極子水天線裝載海水與純凈水兩種不同電導率的水，海水與純凈水分別實現一個頻段工作，從未實現了雙頻段工作，其中通過海水實現的第一個工作頻段為wifi頻段(2.420–2.4835GHz)，用于進行室內通信，通過純凈水實現的第二個工作頻段為應急通信頻段(1.544-1.646GHz)?，用于遇到突發事件時的通信。但是，現有的單極子水天線因為需要同時裝載海水與純凈水，其需要分別設計海水與純凈水的輻射結構，以致結構比較復雜，同時，其海水和純凈水的輻射結構中形成的水柱都是圓柱體，由此在兩個頻段內的輻射方向都不是全向輻射。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，且在兩個工作頻段都能實現全向輻射的單極子水天線。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種單極子水天線，包括同軸電纜、金屬底板、Teflon底座、第一水罐，第二水罐和四個完全相同的弧形水臂，所述的弧形水臂采用上端開口下端封閉的弧形水管實現，所述的金屬底板為圓板，所述的Teflon底座為圓柱形，所述的Teflon底座位于所述的金屬底板的上方，所述的Teflon底座與所述的金屬底板同軸，且所述的Teflon底座的下端面與所述的金屬底板的上端面貼合，所述的Teflon底座的半徑小于所述的金屬底板的半徑，所述的第一水罐通過在圓柱體主體上開設圓柱形空腔實現，所述的圓柱形空腔與所述的圓柱體主體同軸，所述的圓柱形空腔的上端面與所述的圓柱體主體的上端面齊平，所述的圓柱形空腔的高度等于所述的圓柱體主體的高度，所述的圓柱形空腔的半徑比所述的圓柱體主體半徑小4mm，所述的圓柱體主體位于所述的Teflon底座的上方，所述的圓柱體主體和所述的Teflon底座同軸，且所述的圓柱體主體的下端面與所述的Teflon底座的上端面貼合，所述的Teflon底座將所述的圓柱體主體的下端面封閉，所述的圓柱體主體的半徑小于所述的Teflon底座的半徑，所述的同軸電纜的內芯依次穿過所述的金屬底板、所述的Teflon底座和所述的圓柱體主體的底部后進入所述的圓柱形空腔中，所述的第二水罐通過在圓錐臺主體上開設圓錐臺空腔實現，所述的圓錐臺主體具有大頭端和小頭端，所述的圓錐臺主體的小頭端半徑等于所述的圓柱形主體的半徑，所述的圓錐臺主體的小頭端位于其大頭端的下方，所述的圓錐臺主體與所述的圓柱形主體同軸，所述的圓錐臺主體的小頭端與所述的圓柱形主體的上端面貼合，所述的圓錐臺空腔與所述的圓錐臺主體同軸，所述的圓錐臺空腔具有大頭端和小頭端，所述的圓錐臺空腔的小頭端與所述的圓錐臺主體的小頭端齊平，所述的圓錐臺空腔的大頭端與所述的圓錐臺主體的大頭端齊平，所述的圓錐臺空腔與所述的圓錐臺主體同軸，所述的圓錐臺空腔的小頭端半徑等于所述的圓柱形空腔的半徑，所述的圓錐臺主體的側壁上沿一圈均勻間隔設置有與所述的圓錐臺空腔相通的四個通孔，四個弧形水臂一一對應安裝在四個通空處，四個弧形水臂均與所述的圓錐臺空腔相通；所述的弧形水臂的側壁厚度為2mm，所述的弧形水臂下端封閉處厚度為1mm；將弧形水臂到與所述的金屬底板的之間夾角記為α，α取值范圍為45-60°；將所述的Teflon底座的高度記為H1,H1的取值范圍為1-4mm，將所述的同軸電纜的內芯進入所述的圓柱形空腔的高度記為H2，H2的取值范圍為8-12mm，將圓柱形空腔的高度記為H3，H3的取值范圍為45-65mm，將所述的通孔中心到所述的金屬底板下端面所述的平面的距離記為H4，H4的取值范圍為55-65mm,將所述的圓錐臺主體的高度記為H5，H5的取值范圍為15-25mm，將所述的金屬底板的半徑記為R1，R1的取值范圍20-60mm，將所述的弧形水臂的內徑記為R2，R2的取值范圍1-1.5mm，將所述的弧形水臂的外徑記為R3，R3的取值范圍3-3.5mm，將所述的圓柱形空腔的直徑記為D1，D1的取值范圍為6-8mm,?將所述的圓柱形主體的直徑記為D2，D2的取值范圍為14-16mm，所述的圓錐臺空腔的大頭端直徑記為D3，D3的取值范圍為10-16mm，將所述的圓錐臺主體的大頭端直徑記為D4，D4的取值范圍為20-30mm。