一种陶瓷压电水下探测和5G手机天线

一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线
技术领域
1.本发明属于水下通信、水下定位、水下探测领域，特别是涉及一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线。


背景技术：

2.随着人们认知的发展和生活需求不断提高，对海洋的探索活动越来越多，传统的水下探测主要依托水声探测，但是近年来水下探测技术由水声通信、探测向非声通信和探测的方向发展，为水下或者海洋提供多元化通信和探测服务。
3.此外，水声通信和探测技术出水困难，而传统的无限通信技术要实现低频通信的时候，需要根据电磁波的频率与波长的关系设计天线。因此，在低频甚至水下通信的时候需要设计低频天线，根据天线设计原理则天线的尺寸绵延数十至数百公里，很难搭载在水下移动装备上。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线，旨在通过锆钛酸铅薄膜和稀土-铁合金涂层的设计，实现从至低频至6ghz的天线设计，且天线的尺寸为传统天线的千分之一至数十分之一，同时该天线可以用在水下通信、探测、4g、5g等移动终端中。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线，包括：
6.陶瓷腔体、薄膜、电极馈电孔、涂层；
7.所述薄膜嵌入在所述陶瓷腔体内部；
8.所述陶瓷腔体底部一端的薄膜两侧钻孔设置所述电极馈电孔；
9.所述涂层涂在所述陶瓷腔体的外侧，用于实现全向辐射；
10.所述薄膜驱动所述陶瓷腔体，使所述陶瓷腔体外表面的所述涂层产生辐射震动，产生电磁波辐射进行通信和探测。
11.优选地，所述陶瓷腔体内部还包括正电极、负电极；
12.所述正电极、负电极分别设置于所述薄膜的两侧，并与所述陶瓷腔体、所述薄膜粘合。
13.优选地，所述电极馈电孔包括正电极馈电孔、负电极馈电孔；
14.所述正电极靠近所述正电极馈电孔的一端设有正电极馈电点；
15.所述负电极靠近所述负电极馈电孔的一端设有负电极馈电点。
16.优选地，所述正电极通过所述正电极馈电点与所述正电极馈电孔连接；
17.所述负电极通过所述负电极馈电点与所述负电极馈电孔连接。
18.优选地，所述薄膜包括锆钛酸铅薄膜。
19.优选地，所述涂层包括稀土-铁合金涂层。
20.优选地，所述薄膜的尺寸、正电极和负电极的供电电压，以及正电极馈电孔和负电极馈电孔的位置均可根据实际需求进行调整，用于实现从低频至6ghz的天线设计。
21.优选地，所述陶瓷腔体、薄膜、正电极和负电极至少包括圆形陶瓷腔体、圆形薄膜、圆环形正电极和负电极；方形陶瓷腔体、方形薄膜、方环形正电极和负电极。
22.本发明公开了以下技术效果：
23.本发明提供的陶瓷压电水下探测和5g手机天线，采用的是陶瓷腔体，可以避免水以及海水的侵蚀，采用锆钛酸铅薄膜产生至低频至6ghz的谐振，可以通过改变整锆钛酸铅薄膜的尺寸、正电极和负电极的供电电压，实现不同谐振频率的设计，采用稀土-铁合金涂层可以提供良好的辐射特性，实现至低频至6ghz的辐射。由于本发明一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线具有极小的天线尺寸，为传统天线的千分之一至数十分之一，且可以直接实现水下至空中的通信，可以用在水下通信、探测、4g、5g等移动终端中，具有广阔的应用前景。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线的剖面图；
26.图2为本发明的一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线的底部示意图；
27.图3为本发明的一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线的内部电极连接示意图。
28.其中，1、稀土-铁合金涂层；2、陶瓷腔体；3、正电极；4、锆钛酸铅薄膜；5、正电极馈电点；6、负电极馈电点；7、正电极馈电孔；8、负电极馈电孔；9、负电极。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.如图1所示，本发明提供了一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线，包括：陶瓷腔体、陶瓷腔体内的锆钛酸铅薄膜、正电极馈电孔、负电极馈电孔、稀土-铁合金涂层、正负电极。在矩形陶瓷腔体内嵌入锆钛酸铅薄膜，且在矩形陶瓷腔体底部锆钛酸铅薄膜两侧钻孔，分别为正电极馈电孔、负电极馈电孔，正电极馈电孔、负电极馈电孔分别直接与正电极和负电极连接，直流电压的正负极分别施加在锆钛酸铅薄膜两侧的正负电极上，正负电极紧紧和矩形陶瓷腔体粘合。稀土-铁合金涂层涂在矩形陶瓷腔体的外侧，实现全向辐射。陶瓷腔体内的锆钛酸铅薄膜驱动陶瓷腔体，使陶瓷腔体外表面的稀土-铁合金涂层产生辐射震动，产生电磁波辐射。
32.该天线可以产生极低的工作频率，且可以根据需求，调整锆钛酸铅薄膜的尺寸、正电极和负电极的供电电压，以及正电极馈电孔和负电极馈电孔的位置，实现从至低频至6ghz的天线设计。该天线采用直流电源供电进行馈电，实现低频天线的超小化设计，该天线可以用在水下通信、探测、4g、5g等移动终端中。
33.实施例1
34.如图1-3所示，陶瓷腔体2内部嵌入锆钛酸铅薄膜4，锆钛酸铅薄膜4的左右分别为正电极3和负电极9的金属层，直流电压源通过陶瓷腔体2底部的正电极馈电孔7和负电极馈电孔8分别与正电极馈电点5和负电极馈电点6连接，正电极馈电点5和负电极馈电点6分别与正电极3和负电极9的金属层连接；且锆钛酸铅薄膜4和陶瓷腔体2之间设有正负电极金属层，正电极3和负电极9金属层一边与锆钛酸铅薄膜4紧密粘合，一边与陶瓷腔体2内部紧密粘合；锆钛酸铅薄膜4、正电极3和负电极9构成的结构充满整个陶瓷腔体2内部；陶瓷腔体2的外部全部由稀土-铁合金涂层1包裹。
35.本发明提供的天线可以工作在极低的工作频率，通过调整锆钛酸铅薄膜的尺寸、正电极和负电极的供电电压，以及正电极馈电孔和负电极馈电孔的位置，实现不同的激励，调整锆钛酸铅薄膜的工作模式，实现从至低频至6ghz的天线设计。
36.本发明的正电极和负电极采用根据陶瓷腔体的结构形状可以为圆形陶瓷腔体、圆形锆钛酸铅薄膜、圆环形正电极和负电极，也可以为方形陶瓷腔体、方形锆钛酸铅薄膜、方环形正电极和负电极，也可以为其它形状，且陶瓷腔体、锆钛酸铅薄膜以及正电极和负电极可以根据需求和实际应用进行设计。
37.本发明的锆钛酸铅薄膜可以根据应用场合和实际的工作频段进行设计，锆钛酸铅薄膜的尺寸和厚度由工作频率、电压以及陶瓷腔体的整体结构进行设计，以实现低频至6ghz的工作频率设计。
38.为了实现比较好的辐射，本发明利用了国内稀土工业的优势，采用稀土和钛合金实现稀土-铁合金涂层涂镀在陶瓷腔体的外部，实现至低频至6ghz天线良好的全向辐射。
39.本发明设计的一种陶瓷压电水下探测和5g手机天线可以工作在至低频到6ghz等频段，具有超小的设计，工作频率可调、可控，可以应用在水下通信、探测，2g、3g、4g和5g以及手机终端内，具有很好的应用前景。
40.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。