一、内部结构关键要点
(一)振子部分
振子是吸盘天线的核心部件之一,它主要负责将电信号转换为电磁波向外辐射,或者将接收到的电磁波转换为电信号。对于吸盘天线来说,振子的长度往往与天线工作频率相关。以常见的半波振子为例,其长度大约是工作波长的一半。例如,在频率为 433MHz(波长约为 0.69 米)的频段下,半波振子长度约为 0.345 米。振子的材质也很关键,一般采用导电性良好的金属材料,如铜或铝,这样可以减少信号传输过程中的损耗。

(二)馈电部分
馈电结构负责将射频信号传输到振子上。在吸盘天线中,馈电点的位置和方式直接影响天线的输入阻抗。通常采用同轴电缆进行馈电,同轴电缆的内导体连接振子,外导体接地。为了保证良好的馈电效果,需要准确设计馈电点的位置,使天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗相匹配。例如,常用的 50Ω 同轴电缆,就要求天线在馈电点处的输入阻抗也尽量接近 50Ω,这样可以减少反射损耗,提高能量传输效率。
(三)吸盘部分
吸盘主要起到固定天线和提供接地的作用。它的材质一般是具有良好弹性和吸附性的橡胶材料,内部通常有金属片来增强接地效果。吸盘的尺寸和形状设计要考虑到能够牢固地吸附在各种表面上,同时还要保证天线在吸附后的稳定性,防止因晃动等因素影响信号传输。
二、电路设计关键要点
(一)匹配电路
匹配电路是为了使天线与发射机或接收机的输出 / 输入阻抗达到良好的匹配。通常会使用电感、电容等元件组成匹配网络。例如,在一些简单的匹配电路中,通过串联或并联电感、电容来调整天线的输入阻抗,以达到和馈线及设备的蕞佳匹配状态。匹配电路的设计需要根据天线的实际输入阻抗和工作频段来准确计算元件参数。
(二)滤波电路
滤波电路用于滤除不需要的频率成分,提高天线的选择性。在吸盘天线的电路设计中,可能会遇到来自其他频段的干扰信号。通过设计合适的带通或带阻滤波器,可以让天线只对所需频段的信号进行处理。例如,在一个工作在 2.4GHz 频段的吸盘天线电路中,设计一个带通滤波器,让频率在 2.4 - 2.4835GHz 范围内的信号通过,而滤除其他频段的干扰信号。
(三)防雷电路
考虑到吸盘天线可能会在户外环境使用,容易遭受雷击。因此,设计防雷电路是很重要的。一般会采用气体放电管、压敏电阻等元件来泄放雷击产生的高能量,保护天线和连接的设备。例如,在天线的馈电线路上并联一个合适参数的压敏电阻,当感应到雷击产生的过高电压时,压敏电阻的阻值急剧下降,将电流导向大地,从而保护天线和后续设备免受损坏。