专利名称：一种用于移动通信的宽频带全向天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种应用于通信的天线，具体地说是一种移动通信领域内所 有通信网络中作为发射和接收无线电信号的宽频带全向天线。
(二)
背景技术：
由于无线电通信设备和电子信息设备朝着多功能化，小型化，超宽带以及与 周围环境友好协调的方向发展，这使得宽频带，小型化成为国内外研究的热点课 题之一。它涉及到天线的宽带阻抗匹配技术，天线的加载技术，天线的电抗补偿 技术，小天线外形的优化设计等先进技术和工艺。适合于不同小区信号覆盖的小 天线宽带匹配网络的设计以及多频带共用天线的集成设计，也成为现在研究的热 点之一。把多个频段的天线集成为一种天线结构，设计超宽带天线是当今技术发 展的一种趋势，也是实现设备小型化的主要动力。以往的天线产品是针对不同的 工作频段进行设计的， 一般尺寸和体积都比较大，各不同的通信系统独立设计， 能否兼容或兼容的程度取决于天线系统的带宽及成本。而且开发的产品都是定向 天线产品，虽然也有为数不多的宽频带全向天线产品，但是结构复杂，设计繁琐， 通用性差，加工成本高，且性能存在一定的缺陷，不宜推广，这个移动通信小区 覆盖造成了一定的难度，因此开发多频段，小型化，结构简单，设计灵活，成本 低廉的宽频带全向天线是当今研究的重中之重。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种多频段、小型化、结构简单、成本低廉的一种用 于移动通信的宽频带全向天线。 本发明的目的是这样实现的-
包括馈电电缆、上振子、下振子、固定底座，下振子固定在固定底座上， 上振子通过聚四氟乙烯柱支撑在上振子上方，上振子与下振子之间由短路导线连 接，馈电电缆的外导体与下振子连接构成负向馈电端，馈电电缆的内导体与上振 子连接构成正向馈电端。
本发明还可以包括1、 所述的上振子和下振子均为阶梯渐变结构，上振子、下振子分别连接在 上铜管与下铜管上，所述聚四氟乙烯柱支撑在上铜管与下铜管之间，所述固定底 座包括上固定底座和下固定底座，上铜管与上底座相连，下铜管与下底座相连， 馈电电缆穿过下固定底座进入下铜管。
2、 上振子的边缘带有两片补偿片。
3、 下振子的边缘带有一片补偿片，并且该补偿片的上端带有绝缘帽。
4、 下固定底座安装在固定槽钢上，在上固定底座、下固定底座外罩有天线罩。
5、 所述的下振子为阶梯渐变结构，上振子为圆锥结构。 本发明的显著特点主要体现在(1)本发明利用双锥天线的宽频带特性，
设计一款宽频带全向天线，本发明的带宽超过110%，并且有较高的辐射效率。 (2)本发明是一款全向天线，可安装在塑料桶内和任何形状的天线罩内，方向
图比较理想，能覆盖整个空间，电流分布均匀，实现无盲区覆盖，大大提高了通
信质量，改善了通信环境。(3)本发明直流短路接地技术和电抗补偿技术，改善 天线的宽频带阻抗匹配，增加天线的工作带宽。(4)本发明使用上下铜管组成中 心支撑结构，便于馈电，同时馈电电缆从中心铜管的内部通过，避免了电磁波在 高频时的泄露，提高天线的辐射效率。同时能通过改变馈电电缆的走向，改善馈 电相位，改善方向图的不圆度。(5)本发明采用槽钢支撑天线，不仅兼顾稳定的 支撑设计的天线，同时起到扼流作用，改善天线的阻抗带宽。(6)本发明提出的 天线，上下两个固定底座采用橡胶制作，不进能很好的支撑设计的天线，同时能 保证天线在运输的过程中性能不变，起到减震作用。(7)本发明提出的天线，其 馈线从中心铜管内部通过，便于天线组阵，同时改变天线的波束宽度。(8)本发 明提出的天线结构简单、设计灵活，可以根据不同的天线罩，优化相应的天线尺 寸，便于实际生产和推广。(6)本发明采用较薄的铜箔作为上下振子，同时采 用同轴馈电结构，材料简便，生产容易，成本低，便于批量生产。
(四)
图1为本发明的基本结构示意图2为本发明另一实施方式的结构示意图。
(五)
具体实施例方式
4下面结合附图举例对本发明做更详细地描述 实施实例1:
在现代通信等电子设备系统中，天线的种类繁多，双锥天线以其良好的宽 频带特性得到了广泛的应用。但是其制作较为复杂，成本较高，带宽也不能很好
的满足移动通信(800 2500MHz)的需求。与普通的双锥天线相比，该天线总
宽度通常为设计通信频带的下限频率的半个波长，本方案为了实现小型化设计的
需求，实际采用的尺寸，远远小于/L,/2 (4^为工作波段的最长工作波长)，
在本实施实例中，我们采用的最大口径(即天线的最大宽度)为116mm，远远 小于正常的;^,/2。同时采用不等的梯形渐变退化圆锥结构，尺寸进一歩縮小，
其上圆锥的尺寸仅仅为0.2;imax。这种宽频带天线的高度可以随着梯形的变化而
改变，以适应不同的安装环境需求。此宽频带全向天线在组阵中，便于固定和设 计，并且能克服因组阵带来的方向图畸变。
本实例采用如图1所示的较薄铜箔或者是单面覆铜板制成上振子2和下振 子5，这样不仅能起到很好的辐射效果，同时起到支撑作用。本案例采用的简单 馈电结构，是主馈线17通过固定槽钢13和下固定底座12进入下铜管11给辐射 单元馈电。辐射单元由上振子2和下振子5组成，其基本特征为上振子2和下 振子5在中间通过馈电电缆17形成馈电。上振子2和下振子5之间设有聚四氟 乙烯柱15支撑，聚四氟乙烯柱15同时用来支撑的上下两根铜管，上铜管7用来 支撑上振子2，下铜管11用来支撑下振子5，中间用聚四氟乙烯柱15连接，上 铜管7和下铜管11分别与上底座8和下底座12构成支撑结构。中心铜管起着多 重作用作为支撑结构，稳定的支撑上振子2和下振子5;作为馈电的支撑，馈 电电缆的外导体16通过铜管上的孔与下振子5连接，构成负振子，作为馈电的 另一支柱，馈电电缆17的内导体14 (带绝缘介质)与上振子相接，构成正振子， 从而上下振子构成一对偶极子单元，对于偶极子馈电，起到巴伦变换的作用；同 轴电缆17从下中心铜管11的内部通过，有效的避免了同轴电缆在高频时的天线 作用，使电磁波的能量被屏蔽在中心铜管内，这样有效改善同轴电缆的辐射效应 对方向图的影响。上振子2的边缘有补偿片1和3，以及补偿片10综合补偿因 同轴电缆17的内导体14过长引起的电感效应，补偿片10的上端带有绝缘帽6，防止造成直接短路。短路导线4直接连接上下振子，构成直流通路结构，增加了
斗H" t^！帀苋。
整个天线有上底座8，下底座12，聚四氟乙烯柱15，上铜管7，下铜管ll构成 支撑结构，并安装在天线罩9 (PVC或者是玻璃钢材料)内。
这种天线设计结构简单，设计灵活，可以满足不同的设计需求，特别是能 用在移动通信中作为美化天线。比如用在草坪灯，路灯，蘑菇灯等美化通信中 提供很好的全向辐射特性。
实施实例2:
如图2所示，设计的天线上振子2变化为一个小的圆锥，下振子5仍采用 阶梯渐变结构，主馈电电缆17通过固定板12给振子馈电，其馈电电缆17的外 导体通过接锁紧铜套与下振子5构成负向馈电端，其内导体与上振子2构成正向 馈电端。上振子2与下振子5之间设有介质支撑柱15。短路导线(短路棒)4直 接和上振子2和下振子5短接，从而增大带宽。整个结构通过塑料螺栓和塑料螺 母，把整个天线固定起来。整个结构焊点比较少，因此更有利于提高无源交调。 设计的天线可以作为吸顶灯天线，同时也可以作为草坪灯使用。
权利要求
1、一种用于移动通信的宽频带全向天线，包括馈电电缆、上振子、下振子、固定底座，其特征是下振子固定在固定底座上，上振子通过聚四氟乙烯柱支撑在上振子上方，上振子与下振子之间由短路导线连接，馈电电缆的外导体与下振子连接构成负向馈电端，馈电电缆的内导体与上振子连接构成正向馈电端。
2、 根据权利要求l所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征 是所述的上振子和下振子均为阶梯渐变结构，上振子、下振子分别连接在上 铜管与下铜管上，所述聚四氟乙烯柱支撑在上铜管与下铜管之间，所述固定底 座包括上固定底座和下固定底座，上铜管与上底座相连，下铜管与下底座相连， 馈电电缆穿过下固定底座进入下铜管。
3、 根据权利要求2所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征 是上振子的边缘带有两片补偿片。
4、 根据权利要求2或3所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征是下振子的边缘带有一片补偿片，并且该补偿片的上端带有绝缘帽。
5、 根据权利要求2或3所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征是下固定底座安装在固定槽钢上，在上固定底座、下固定底座外罩有天线罩。
6 根据权利要求4所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征是下固定底座安装在固定槽钢上，在上固定底座、下固定底座外罩有天线罩。
7、 根据权利要求l所述的一种用于移动通信的宽频带全向天线，其特征 是所述的下振子为阶梯渐变结构，上振子为圆锥结构。
全文摘要
本发明提供的是一种用于移动通信的宽频带全向天线。包括馈电电缆、上振子、下振子、固定底座，下振子固定在固定底座上，上振子通过聚四氟乙烯柱支撑在上振子上方，上振子与下振子之间由短路导线连接，馈电电缆的外导体与下振子连接构成负向馈电端，馈电电缆的内导体与上振子连接构成正向馈电端。本发明且有较高的辐射效率；提高了通信质量，改善了通信环境；改善天线的宽频带阻抗匹配，阻抗带宽结构简单，生产容易，成本低，便于批量生产。
文档编号H01Q9/04GK101662071SQ20091007300
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者刘乘源, 李渠塘, 李迎松, 杨晓冬 申请人:哈尔滨工程大学