用于室内/室外应用的小型化宽带全向天线的制作方法
【专利说明】用于室内/室外应用的小型化宽带全向天线
[0001]相关申请的引用
[0002]本文参考2012 年 10 月 30 日申请之名为 “COMPACT, BROADBAND, OMNIDIRECT1NALANTENNA FOR INDOOR/OUTDOOR APPLICAT1NS”之美国临时专利申请案第 61/720，106 号，其揭示内容以引用的方式并入本文中且根据37CFR 1.78(a) (4)及(5) (i)主张其优先权。
【技术领域】
[0003]本发明大体上涉及天线，特别是涉及用于无线通信的宽带天线。
【【背景技术】】
[0004]现有领域中已知有各种类型的宽带天线。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明旨在提供一种尤其适合于单输入单输出(SISO)操作的、新颖的小型化宽带天线。
[0006]因而，根据本发明的优选实施例提供了一种天线，其包括:宽带双锥形辐射元件，包括第一概呈锥形辐射元件和设于其上的第二概呈锥形辐射元件，所述第一概呈锥形辐射元件包含一具有底端的锥部以及一设于所述锥部底端的曲折衡网部件；一反射器，其在大致垂直于所述宽带双锥形辐射元件的垂直轴的一平面上具有凸起；以及一馈电装置，用于向所述宽带双锥形福射元件馈电。
[0007]优选地，第一概呈锥形辐射元件的锥部和第二概呈锥形辐射元件的锥部皆包含一具有截头顶点的截顶锥体。
[0008]优选地，所述天线还包含至少一支架与分隔元件，用以安装所述第二概呈锥形辐射元件于所述第一概呈锥形辐射元件上。
[0009]根据本发明的优选实施例，所述天线还包含有延伸于所述第一概呈锥形辐射元件和第二概呈锥形辐射元件之间的伽码匹配元件。
[0010]优选地，所述伽码匹配元件包括两由导电片构成的伽码匹配元件。
[0011]另外或可替代地，至少一所述伽码匹配元件包含有一电容器。
[0012]优选地，所述伽码匹配元件相对于所述垂直轴对称设置。
[0013]根据本发明的另一优选实施例，所述曲折衡网部件与所述第一概呈锥形辐射元件的锥部一体成型。
[0014]优选地，所述宽带双锥形辐射元件辐射一全向波束。
[0015]优选地，所述反射器形成所述天线的接地平面，且所述反射器是平面的。
[0016]根据本发明的另一优选实施例，所述馈电装置包括馈电端口，所述馈电端口电流地连接至所述第一概呈锥形辐射元件和第二概呈锥形辐射元件。
[0017]优选地，所述馈电装置包括一具有外层导电护套的同轴连接器，所述外层导电护套电流地连接至所述锥部并且为所述锥部提供接地连接。
[0018]根据本发明的另一优选实施例，所述第一概呈锥形辐射元件和第二概呈锥形辐射元件具有不同的高度。
[0019]优选地，所述宽带双锥形辐射元件包括倒盘锥天线，其中所述倒盘锥天线的盘体部分由所述第一概呈锥形辐射元件实现，以及所述倒盘锥天线的锥体部分由所述第二概呈锥形辐射元件实现。
[0020]优选地，所述天线辐射于频率为1710MHz至6000MHz之间的第一操作模式，其中所述曲折衡网部件的曲折有效缩短所述第一概呈锥形辐射元件的电性长度。
[0021]优选地，所述曲折衡网部件将辐射导向所述第二概呈锥形辐射元件所限定的容积中。
[0022]优选地，所述天线辐射于频率为690MHz至960MHz之间的第二操作模式，其中所述曲折衡网部件有效增加所述第一概呈锥形辐射元件的电性长度。
[0023]优选地，所述第一概呈锥形辐射元件和第二概呈锥形辐射元件沿所述垂直轴垂直地对准。
[0024]优选地，所述天线收纳在天线罩内。
[0025]优选地，多个孔形成在所述反射器和所述曲折衡网部件中并且在这二者之间相互对准，所述孔能够操作用于以下中的至少一种:将反射器附接至一支撑表面，以及将所述天线罩附接至所述天线。
[0026]根据本发明的另一优选实施例提供了一种天线，其包括:一宽带全向辐射元件，具有一垂直轴；至少两伽码匹配元件相对于所述垂直轴对称设置；以及一馈电装置，用于向所述宽带全向福射元件馈电。
[0027]优选地，所述宽带全向辐射元件包含一宽带双锥形辐射元件，所述宽带双锥形辐射元件包括第一概呈锥形辐射元件和设于其上的第二概呈锥形辐射元件，所述第一概呈锥形辐射元件包含一具有底端的锥部和一设于所述锥部底端的曲折衡网部件。
[0028]优选地，所述至少两伽码匹配元件延伸于所述第一概呈锥形辐射元件和第二概呈锥形辐射元件之间。
[0029]优选地，所述至少两伽码匹配元件包括两个由导电片构成的伽码匹配元件。
[0030]另外或可替代地，所述至少两伽码匹配元件中至少有一个包含有一电容器。
[0031]优选地，所述天线包含一导电地端，所述至少两伽码匹配元件电流地连接至所述导电地端。
[0032]优选地，所述导电地端包含一同轴缆线的一外层护套。
【【附图说明】】
[0033]通过参考下列结合附图的详细说明，将可更全面地了解和理解本发明，其中在附图中:
[0034]图1是根据本发明的优选实施例构建和操作的天线的示意图；
[0035]图2A是图1所示类型的天线的简化立体分解图；
[0036]图2B是图1所示类型的天线的简化立体组装图；
[0037]图2C是图1所示类型的天线的简化顶视图；
[0038]图2D和图2E是图1所示类型的天线的简化截面图；以及
[0039]图3A和3B是根据本发明的另一优选实施例构建和操作的天线的简化立体分解图和组装图。
【【具体实施方式】】
[0040]现在参考图1，图1是根据本发明的优选实施例构建和操作的天线的示意图。
[0041]如图1所示，其提供了一天线100。天线100优选地为室内型天线，并且特别优选地适于安装在天花板102上。然而，应当理解，根据天线100的操作要求，天线100可择一地适于安装在各种室内表面和/或室外表面上。
[0042]如在放大图104中最佳地看到的，天线100包括宽带双锥形辐射元件，宽带双锥形辐射元件包含一第一概呈锥形辐射元件105和一设于其上的第二概呈锥形辐射元件106。这里作为示例而被实现为宽带垂直极化锥形单极辐射元件106。第一概呈锥形辐射元件105优选包括一维部107和一曲折衡网部件108 (meandered counterpoise port1n)，其中所述曲折衡网部件108优选是设置于所述锥部107的一底端110且优选是与其一体成型。锥部107优选是设置在一反射器112的上表面，其中所述反射器112优选形成所述天线100的一接地平面，且在大致垂直于所述天线100的一垂直轴113的一平面上具有凸起。可以理解的是，上述锥形的天线元件106和107优选是成形为截顶锥体。
[0043]本发明天线的一优选实施例的特殊特征是所述第一概呈锥形辐射元件105和第二概呈锥形辐射元件106具有不同的高度，从而使得天线100有两个操作模式。
[0044]天线100优选是操作为一倒盘锥天线，其中所述天线的盘体部分是由第一概呈锥形辐射元件105提供，以及所述天线的锥体部分是由第二概呈锥形辐射元件106提供。在处于相对高频率诸如1710MHz至6000MHz的第一操作模式中，曲折衡网元件108的曲折提供了相对高阻抗，从而有效缩短第一概呈锥形辐射元件105的锥部107的电性长度。再者，可以理解的是，衡网元件108作为一反射器，其能够操作以将辐射导向所述第二概呈锥形福射元件106所限定的容积中。
[0045]在处于相对低频率诸如690MHz至960MHz的第二操作模式中，所述曲折衡网部件108有效增加所述第一概呈锥形辐射元件105的锥部107的电性长度。增加的长度允许天线100在低频率下起作用而不会显着增加所述天线的尺寸。
[0046]一双伽码匹配元件114优选是延伸于第一概呈锥形辐射元件105和第二概呈锥形辐射元件106之间。伽马匹配元件114优选在天线100的第一和第二操作模式中引起一分布式并联电抗，该分布式并联电抗增加辐射电阻且因而改善输入匹配同时维持全方位覆盖(omnidirect1nal azimuth coverage)。
[0047]本发明天线的一优选实施例的特殊特征是，多个伽马匹配元件114的使用起到了防止天线100的辐射图案的微扰(perturbat1n)，该微扰通常是在利用轴向对称的辐射器诸如元件105和106来实现单个伽马匹配元件时所形成。伽码匹配元件114优选是体现为一对导电片，且优选是相对于所述垂直轴113对称设置。可以理解的是，然而，所述伽码匹配元件114可择一地由其他导电结构来形成并且可包括超过两个伽码匹配元件，后面将参照图3A和3B详细说明。
[0048]在天线100操作时，天线100优选依靠馈电装置115接收RF (rad1-frequency)