混合式辐射体天线结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线通信用的天线技术领域，具体涉及一种混合式辐射体天线结构。
【背景技术】
[0002]关于无线通信用的天线的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸，如CN102157783A (双极化宽频辐射单元及阵列天线)、CN203013922U (超宽频双极化基站天线辐射单元)、CN102074781U (一种TD-LTE双极化辐射单元)、CN203367470U (宽频带双极化3G基站天线辐射单元)和CN201576749U (双极化超宽频辐射装置)，等等。
[0003]随着无线通信技术的快速发展，加快了天线设计向微型化以及传输系统多频带发展的进程，具体而言，将多个天线集合于同一天线模块中的设计理念成为了天线设计的朝流。
[0004]已有技术中的数组天线通常由诸多相同的单个天线按一定规律排列顺序组成，这种结构形式的天线组由于单个天线的辐射场型图难以控制，因而增益受到限制(即增益不高)，其它主要参数也无法满足业界对高规格天线的使用要求，于是对于某些传输质量要求较高的电子产品中的数组天线的结构形式有必要加以改进。
[0005]如业界所知，天线单元的数量越多，增益也相应越高，但尺寸越大。另一方面，阻抗匹配是天线设计中务必考虑的一个重要因素，因为匹配欠佳会影响传输接收系统的敏感度以及系统的正确度。特别是对于高功率或高敏感度传输系统而言，如果长期处于阻抗不匹配的状态下，那么系统的稳定性会受到严重影响。
[0006]针对上述已有技术，有必要加以改进，为此本申请人作了积极而有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0007]本实用新型的任务在于提供一种有助于体现理想的阻抗匹配效果而藉以保障传输接收系统的灵敏度及正确度、有利于控制尺寸而藉以满足天线向微型化方向发展的要求的混合式福射体天线结构。
[0008]本实用新型的另一任务在于提供一种有益于对电容效应实施补偿而藉使共振频率处于2.4GHz范围的混合式辐射体天线结构。
[0009]本实用新型的又一任务在于提供一种有便于在2.4GHz频率体现良好的高方向性和高效率而藉以满足现代无线通信产品的使用要求的混合式辐射体天线结构。
[0010]本实用新型的再一任务在于提供一种有便于与低通滤波器连接而藉以避免高频信号对传输接收系统产噪声或倍频谐振干扰的混合式辐射体天线结构。
[0011]本实用新型的还有任务在于提供一种制作简单并且能设置于微波基板的单而藉以体现方便安装的混合式辐射体天线结构。
[0012]本实用新型的任务是这样来完成的，一种混合式辐射体天线结构，包括一高频信号馈入传输线，该高频信号馈入传输线的两端分别与一个金属辐射体相连接，该对金属辐射体并联，该高频信号馈入传输线的中部具有一信号馈入点和一信号接地点，所述一对金属辐射体左右对称于所述信号馈入点及信号接地点，且一对金属辐射体各包含:
[0013]一偶极辐射体，其输入阻抗于一天线操作频段内为电容性，且该偶极辐射体包括一第一偶极辐射臂和一第二偶极辐射臂，所述高频信号馈入传输线连接于该第一偶极辐射臂之一的第一接点以及第二偶极辐射臂之一的第二接点；
[0014]一折叠偶极辐射体，其输入阻抗于天线操作频段内为电感性，且其两端之一的一第三接点以及一第四接点分别接于所述高频信号馈入传输线并且形成一循环，用于补偿所述偶极辐射体的电容效应。
[0015]在本实用新型的一个具体的实施例中，所述偶极辐射体的长度为1.25个操作波长。
[0016]在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的折叠偶极辐射体的长度为0.9-1个操作波长。
[0017]在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的高频信号馈入传输线以及所述的一对金属辐射体设置在一微波基板的一侧表面，并且在对应于该微波基板的另一侧表面的位置设置有一金属反射板。
[0018]在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述微波基板与所述金属反射板之间保持有间距。
[0019]在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的间距为0.15个操作波长。
[0020]在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述微波基板以及所述金属反射板的面积以及形状彼此相同。
[0021]在本实用新型的进而一个具体的实施例中，在所述的高频信号馈入传输线上连接有一低通滤波器。
[0022]在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的第一、第二偶极辐射臂的长度彼此相等。
[0023]在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述第一接点与所述第三接点之间的距离小于操作频率之四分之一波长。
[0024]本实用新型提供的技术方案的技术效果之一，由于采用了相互并联的一对金属辐射体，因而当单一金属辐射体阻抗较高时，得以降低混合式辐射体的整体阻抗，确保阻抗匹配，满足业界标准而体现理想的应用价值；之二，由于采用了折叠偶极辐射体与偶极辐射体，因而在天线操作频段内，折叠偶极辐射体作为电感元件而可对偶极辐射体的电容效应进行补偿，使天线之共振频率能被调整并落入2.4GHz频率范围；之三，由于在2.4GHz的频率具有高指向性以及高效率，因而能适用于现有的无线通信产品；之四，由于高频信号馈入传输线得以与低通滤波器相连接，因而仅允许如2.4GHz的低频信号通过，避免高频信号通过而成为其它系统的噪声(例如操作频率范围涵盖3GHz之WiMax，或5GHz之WLAN)或成为倍频谐振的干扰；之五，由于能将高频信号馈入传输线以及一对金属辐射体设置于微波基板之单面，因而结构简单、体积小，既可满足天线向微型化方向发展的要求，又能方便操作与安装。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的实施例结构示意图。
[0026]图2为图1所示的金属辐射体的示意图。
[0027]图3为图1所示的微波基板与金属反射板的相对位置示意图。
[0028]图4为本实用新型结构的输入阻抗曲线图。
[0029]图5A为本实用新型结构的E平面辐射场型图。
[0030]图5B为本实用新型结构的H平面辐射场型图。
[0031]图6为本实用新型结构的信号返回损耗测试结果示意图。
[0032]图7A为图1所示的高频信号馈入传输线与低通滤波器连接的示意图。
[0033]图7B为配有低通滤波器的本实用新型结构的信号返回损耗测试结果示意图。
[0034]图中标记:1.高频信号馈入传输线，1A.第一传输线，1B.第二传输线，10.信号馈入点，11.信号接地点，2.金属辐射体，21.偶极辐射体，21A.第一偶极辐射臂，210A.第一接点，21B.第二偶极辐射臂，210B.第二接点，22.折叠偶极辐射体，22A.第三接点，22B.第四接点，3.微波基板，4.金属反射板，50.馈入线，51.低通滤波器，D.间距，S.第一接点210A与第三接点22A之间的距离，(1)~(3)测试结果。
【具体实施方式】
[0035]为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。
[0036]请参见图1和图2，本实用新型混合式辐射体天线结构包括一高频信号馈入传输线I以及一对金属辐射体2，该高频信号馈入传输线I的两端分别与一个金属辐射体2相连接，从而使一对金属辐射体2并联。
[0037]前述的高频信号馈入传输线I包括一第一传输线IA以及一第二传输线1B，两者平行设置，且第一传输线IA以及第二传输线IB的中点分别具有信号馈入点10以及信号接地点U。信号馈入点10与馈入线(图未示)的中心信号导线相连接而馈入高频信号，信号接地点11则与馈入线的外层接地导线连接。一对金属辐射体2除了连接于高频信号馈入传输线I的两端，还同时以信号馈入点10以及信号接地点11为对称中心而左右对称设置。
[0038]一对金属辐射体2各包含一组偶极辐射体21以及一个折叠偶极辐射体22，两者均与高频信号馈入传输线I相连接。
[0039]偶极辐射体21包括第一偶极辐射臂21A以及第二偶极辐射臂21B，该两个辐射臂的长度相同，并且以高频信号馈入传输线I为中心而上下对称。偶极辐射体21与高频信号馈入传输线I的连接通过第一偶极辐射臂21A的一端的第一接点210A以及第二偶极辐射臂21B的一端的第二接点210B实现。本实用新型的偶极辐射体21的长度大体上为1.25个操作(也可称工作，以下同)波长(1.25 λ)，该长度较一般的半波长偶极天线(0.5 λ)为长，具有较大的增益效果，能量较为集中。
[0040]折叠偶极辐射体22与偶极辐射体21并无直接连接，其两端的第三接点22k以及第四接点22B分别与高频信号馈入传输线I的第一传输线IA以及第二传输线IB的端