一种用于移动通信的多频段天线的制作方法

文档序号:15520507发布日期:2018-09-25 19:20阅读:346来源:国知局

本发明涉及一种定向天线,尤其涉及一种用于移动通信的多频段天线。



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。同时解决现有天线的一些缺点:(1)目前要求天线的增益比较高,比如要求有6-7dbi的增益,而已有的天线大多数八木天线或者是对数周期天线,天线的随着增益的提高,其体积增大,因此不便于小型化设计。(2)目前用户使用的天线要求小型化,要求移动用天线能很好的安装广告标语牌、室内等场合,因此天线的小型化成为现代移动通信的重要发展方向。(3)现在的通信对带宽的要求越来越高,目前移动通信使用的天线要求既能实现向下兼容,有要求实现共站共址,已解决现有的资源紧缺现象。目前的八木天线已经不能满足宽频带的需求,而对数周期天线虽然能满足要求,但是随着宽频带的设计需要有更多的振子,因此给生产和设计带来一定困难。因此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。而且开发的产品大多结构复杂,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,成本低廉的定向天线是当今研究热点之一。



技术实现要素:

所要解决的技术问题:

针对以上不足本发明提供了一种有较高的辐射效率和高的增益、结构简单的一种用于移动通信的多频段天线。

技术方案:

一种用于移动通信的多频段天线,包括馈电结构、接地板、小圆环形垂直贴片辐射单元、大圆环形垂直贴片辐射单元、馈电探针、支撑介质、小补偿片、大补偿片;天线的主辐射单元部分由两个圆环形垂直贴片组成,即小圆环形垂直贴片辐射单元和大圆环形垂直贴片辐射单元,小圆环形垂直贴片辐射单元和大圆环形垂直贴片辐射单元不同心;小圆环形垂直贴片辐射单元高度高于大圆环形垂直贴片辐射单元,馈电探针设置在小圆环形垂直贴片辐射单元内,且与馈电探针平齐设置,天线的接地面上在馈电探针的周围设有小补偿片和大补偿片;主馈线的外导体直接和接地板焊接在一起,主馈线线内导体和馈电探针连接在一起,天线的主辐射单元与接地板之间设有支撑介质。

所述的支撑介质采用泡沫或者介电常数近似等于1的介质进行填充,也可以采用塑料柱支撑结构。

所述的两个圆环形垂直贴片为两个同心的圆环垂直贴片。

所述的馈电探针设置在小圆环形垂直贴片辐射单元2与大圆环形垂直贴片辐射单元3之间。

有益效果:

(1)本发明利用圆环形垂直贴片技术设计多频段天线,本发明的天线可以满足移动通信的需求,并且有较高的辐射效率和高的增益。(2)本发明是一款定向天线,可安装在塑料桶内和任何形状的天线罩内,并且还可以方便的组成阵列天线,作为基站和直放站天线,大大提高了通信质量,改善了通信环境。(3)本发明采用探针耦合馈电技术,不仅简单,而且便于实际操作。(4)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。(5)本发明能有效的降低天线的剖面,便于天线的小型化设计,同时大大降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

如图1所示,其中1为馈电探针、2为小圆环形垂直贴片辐射单元、3为大圆环形垂直贴片辐射单元、4为支撑介质、5为小补偿片、6为大补偿片、7为接地板、8为主馈线线内导体。

一种用于移动通信的多频段天线包括接地板7、小圆环形垂直贴片辐射单元2、大圆环形垂直贴片辐射单元3、馈电探针1、支撑介质4、小补偿片5、大补偿片6、馈电结构。

天线的主辐射单元部分由两个不同心的圆环形垂直贴片组成(即小圆环形垂直贴片辐射单元2和大圆环形垂直贴片辐射单元3)。小圆环形垂直贴片辐射单元2高度高于大圆环形垂直贴片辐射单元3,且与馈电探针1平齐设置。馈电探针1设置在小圆环形垂直贴片辐射单元2内。天线的接地面上在馈电探针1的周围设有两个补偿片(即小补偿片5和大补偿片6)。主馈线9的外导体直接和接地板7焊接在一起,主馈线线内导体8和馈电探针1连接在一起。天线的主辐射单元与接地板7之间设有支撑介质4,支撑介质4采用泡沫或者介电常数近似等于1的介质进行填充,也可以采用塑料柱支撑结构。整个天线通过支撑结构牢牢的固定在一起,并安装在天线罩内,使设计的天线可以用作壁挂天线和直放站或者基站的单元。

本发明还可以包括:

1、直接采用同心圆环形垂直贴片技术设计的多频段天线。

2、馈电探针可以设置在两个圆环形垂直贴片之间。

3、本发明所设计的天线还可以采用圆环形垂直贴片和水平贴片相结合的方式设计多频段天线。

此结构的优点:

a.天线采用圆环形垂直贴片技术,继承了平面圆环形贴片天线的优点,同时有效的展宽了天线的带宽,便与使设计的天线能够实现宽频带的通信需求,从而满足天线的小型化要求。

b.天线采用两个圆环垂直贴片,便于实现高低频段的单独设计,从而能够为天线的设计提供方便,且两个圆环形垂直贴片采用不同心结构,便于实现高低频段的补偿。

c.本发明采用补偿结构,补偿因探针的过长带来的电感效应,从而增加天线的阻抗带宽,实现宽频带应用。

d.本发明采用电波传播原理,电波沿着馈电探针在圆环垂直贴片周围产生电磁耦合,把电磁能量传递给两个圆环形垂直贴片,从而使电磁波向外辐射,高低频因圆环形辐射单元距离探针的位置不同而激发能量,从而实现宽频带特性,满足cdma,gsm,3g的需求。

e.本发明采用耦合探针馈电技术和圆环形贴片技术,有效的降低天线的剖面,使得天线的尺寸大大降低。同时天线在工作频带内的辐射方向图和增益有较好的一致性。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种用于移动通信的多频段天线,其天线的主辐射单元部分由不同心的小圆环形垂直贴片辐射单元(2)和大圆环形垂直贴片辐射单元(3)组成,小圆环形垂直贴片辐射单元(2)高度高于大圆环形垂直贴片辐射单元(3),馈电探针(1)设置在小圆环形垂直贴片辐射单元(2)内,且与馈电探针(1)平齐设置,天线的接地面上在馈电探针(1)的周围设有小补偿片(5)和大补偿片(6);主馈线(9)的外导体直接和接地板(7)焊接在一起,主馈线线内导体(8)和馈电探针(1)连接在一起,天线的主辐射单元与接地板(7)之间设有支撑介质(4)。

技术研发人员:孙蓓;林泽欣
受保护的技术使用者:西安格瑞德化工新材料有限公司
技术研发日:2017.03.08
技术公布日:2018.09.25
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