一种超宽频天线的制作方法

[0001]
本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种超宽频天线。


背景技术：

[0002]
随着移动通信产业的不断发展，移动通信网络从以前的2g,3g,4g（移动通信系统）到现在的5g（第五代移动通信）不断演进，在无线移动通信的终端，需要天线的支持。在5g（第五代移动通信）以及未来的通信里，在工作频率方面不断地向高频段发展，然而频率高传输损耗大穿透差，难以通过室外宏站覆盖室内，更是需要更多的室内天线。在目前的5g、lte联合组网中，工作频率使用多频段，相关现支持移动通信的终端天线，通常对每一个通信频段设置一个不同的辐射单元机构，随着不同频段的增加，对相应的天线尺寸也会随之增加，从而会大大地增加了放置天线的空间尺寸，这样既增加成本也会增加移动通信的终端设备尺寸。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种超宽频天线，其采用一个低频辐射机构和一个低剖面的pcb高频超宽带辐射机构，通过同轴线进行馈电，高低频通过一个pcb滤波合路器进行集成，重量轻体积小，实现至少三个工作频段，工作频段在800-960mhz&1710-2700 mhz&3300-3700 mhz，既能大大地降低了成本，又满足2g/3g/4g（移动通信系统）和5g（第五代移动通信）中频段兼容性使用要求，可用于5g、lte联合组网中室内覆盖；具有体积小巧、超宽频、低成本结构简单易于大批量生产制造、向下向上兼容等优点。解决了用户对不同频率协议的系统天线需要采购不同天线的叠加成本。
[0004]
为达到上述目的，本实用新型采用了如下所述的技术方案：
[0005]
一种超宽频天线，其包括：
[0006]
金属反射板；
[0007]
低频辐射机构和pcb高频超宽带辐射机构，两者线性排布安装在所述金属反射板上；
[0008]
至少两金属波束控制板，安装在所述pcb高频超宽带辐射机构的两旁；
[0009]
pcb滤波合路器，其分别与所述低频辐射机构和pcb高频超宽带辐射机构电性连接。
[0010]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述低频辐射机构和pcb高频超宽带辐射机构之间的间距≤0.6λ1，λ1为天线低频的工作中心频率波长。
[0011]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述金属波束控制板轮廓为l型或双折边“与”字型。
[0012]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述低频辐射机构包括金属振子板、馈电板和直流接地板，所述金属振子板与馈电板上下间隔设置，所述馈电板经所述直流接地板通过电缆与所述pcb滤波合路器连接。
[0013]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述金属振子板通过非金属塑料支撑柱连接支撑在金属反射板上。
[0014]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述金属振子板长宽尺寸控制在0.45-0.55λ1之间，所述金属振子板与金属反射板的间距≤0.16λ1，λ1为天线低频的工作中心频率波长。
[0015]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述pcb高频超宽带辐射机构包括pcb高频超宽带振子板及与所述pcb高频超宽带振子板连接的巴伦，所述巴伦通过电缆与所述pcb滤波合路器连接。
[0016]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述巴伦高度≤1/4λ2，λ2为天线中频的工作中心频率波长。
[0017]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述pcb高频超宽带振子板上方设置有耦合增幅器。
[0018]
作为本实用新型提供的所述的超宽频天线的一种优选实施方式，所述低频辐射机构的工作频段在800-960mhz；所述pcb高频超宽带辐射机构工作频段在1710-2700 mhz&3300-3700 mhz。
[0019]
本实用新型具有以下有益效果：
[0020]
相比市面上的天线为实现三个不同工作频段，需要至少三个不同工作频段的辐射单元机构，本实用新型提供的超宽频天线包括一个低频辐射单元和一个低剖面pcb高频超宽带辐射单元，还包括一个连接低频辐射单元和高频超宽带辐射单元的pcb滤波合路器，金属反射板，可以实现至少三个工作频段，第一工作频段为800-960mhz，第二频段为1710-2700 mhz，第三频段为3300-3700 mhz，这样既能大大地降低了成本，又满足2g/3g/4g（移动通信系统）和5g（第五代移动通信）中频段兼容性使用要求，具有体积小巧（相比现有同作用的天线体积降低了1/3）、超宽频、低成本结构简单易于大批量生产制造、向下向上兼容等优点。解决了用户对不同频率协议的系统天线需要采购不同天线的叠加成本。
附图说明
[0021]
图1为本实用新型超宽频天线的结构示意图；
[0022]
图2为本实用新型超宽频天线中低频辐射机构的透视图；
[0023]
图3为本实用新型超宽频天线中低频辐射机构的分解示意图；
[0024]
图4为本实用新型超宽频天线中pcb高频超宽带辐射机构的透视图；
[0025]
图5为本实用新型超宽频天线中pcb高频超宽带辐射机构的分解示意图；
[0026]
图6为本实用新型超宽频天线中金属波束控制板的结构示意图；
[0027]
图7为本实用新型超宽频天线中pcb滤波合路器背面示意图。
具体实施方式
[0028]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应
当属于本实用新型保护的范围。
[0029]
请参考图1-7，本实施例提供了一种超宽频天线，其包括金属反射板100、低频辐射机构200、pcb高频超宽带辐射机构300、至少两金属波束控制板400和pcb滤波合路器500。
[0030]
所述低频辐射机构200和pcb高频超宽带辐射机构300，两者线性排布且垂直安装在所述金属反射板100上；所述低频辐射机构200和pcb高频超宽带辐射机构300之间的间距≤0.6λ1，λ1为天线低频的工作中心频率波长。
[0031]
所述至少两金属波束控制板400安装在所述pcb高频超宽带辐射机构300的两旁，固定在所述金属反射板100上；所述金属波束控制板400主要用来控制水平波瓣宽度以及前后比。优选地，所述金属波束控制板400轮廓为l型或双折边“与”字型，但并不局限于此。
[0032]
所述低频辐射机构200和pcb高频超宽带辐射机构300通过同轴电缆600电性连接在一个所述pcb滤波合路器500上进行端口集成，以至于达到一端口多频输出的效果。
[0033]
如图2、3所示，所述低频辐射机构200包括金属振子板210、馈电板220和直流接地板230。其中，所述金属振子板210，其与馈电板220之间通过固定柱240上下间隔设置，所述金属振子板210通过非金属塑料支撑柱250连接支撑在金属反射板100上，所述金属振子板210与金属反射板100的间距（也称为非金属塑料支撑柱250的高度）≤0.16λ1，λ1为天线低频的工作中心频率波长，低频工作频段为800-960mhz；所述馈电板220经所述直流接地板230通过同轴电缆600与所述pcb滤波合路器500连接，进行直流接地，如此结构设计降低了pim的风险，更加保障了pim的长期稳定性。
[0034]
如图4、5所示，所述pcb高频超宽带辐射机构300包括pcb高频超宽带振子板310及与所述pcb高频超宽带振子板310焊接连接的巴伦320，所述巴伦320通过同轴电缆600与所述pcb滤波合路器500连接。所述巴伦320高度≤1/4λ2，λ2为天线中频的工作中心频率波长，中频工作频段为1710-2700mhz。优选地，所述pcb高频超宽带振子板310上方设置有耦合增幅器330,其与所述pcb高频超宽带振子板310之间通过非金属塑料固定柱340间隔设置。如此结构设计，实现了超宽带辐射以及更好地提高辐射效率，从而实现了在工作频段1710-2700 mhz&3300-3700 mhz中取得高性能的优越性。
[0035]
为实现一端口多频输出的效果，本实施例使用了一个所述pcb滤波合路器500对低频辐射机构200和pcb高频超宽带辐射机构300进行端口集成，这样既可以实现多系统共用室内分布时单端口输出，也对带外频段具有抑制能力，使得对有源设备达到避免系统间的有源干扰效果。
[0036]
通过如上结构设计的超宽频天线，具备性能高、频率宽、体积小、结构简单、成本低，一致性好，易于大批量生产制造等优势，而且提高了天线系统的可靠性及天线的自动化生产。适用于5g、lte联合组网室内分布的大幅布网，弥补室外宏站不能覆盖室内的短缺。所述低频辐射机构200的工作频段在800-960mhz；所述pcb高频超宽带辐射机构300工作频段在1710-2700 mhz&3300-3700 mhz，可以实现至少三个工作频段，这样既能大大地降低了成本，又满足2g/3g/4g（移动通信系统）和5g（第五代移动通信）中频段兼容性使用要求。
[0037]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0038]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0039]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0040]
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，也不仅限于单极化或交叉极化等方式，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。