專利名稱：全向賦形波束天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微波天線，特別是一種用于IP無線網(wǎng)的全向賦形波束天線。
在全球信息化產(chǎn)業(yè)浪潮的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。目前，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)均采用綜合布線方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，但是不管是雙絞線、同軸線和光纖都具有局限性。主要表現(xiàn)在某些不允許架線、挖溝和難于布線的場(chǎng)合；某些用戶要求移動(dòng)辦公的場(chǎng)合；要求應(yīng)急快速組網(wǎng)或臨時(shí)組網(wǎng)(如災(zāi)后恢復(fù)、短期商用展覽等)的場(chǎng)合；受洪水、地震、臺(tái)風(fēng)侵襲時(shí)，要求保持可靠通信的地區(qū)；要求傳輸信道有一定保密性的場(chǎng)合；針對(duì)上述移動(dòng)性、靈活性及快捷性，全球許多跨國(guó)通信公司都非常看好無線網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，投入大量資金發(fā)展利用擴(kuò)頻無線通信傳輸技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。預(yù)計(jì)到2001年左右，歐洲將有15％的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都將采用無線網(wǎng)絡(luò)，世界無線網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)營(yíng)業(yè)額將達(dá)到10億美元左右。
無線網(wǎng)絡(luò)的專用天線系統(tǒng)是無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在廣域網(wǎng)應(yīng)用中必不可少的關(guān)鍵，它直接影響到網(wǎng)絡(luò)的整體性能，甚至關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)的失敗。
目前市場(chǎng)上的全向天線，國(guó)內(nèi)外通稱為同軸共線(CO-CO)天線是結(jié)構(gòu)上最緊湊、合理的串聯(lián)諧振天線，它的輻射單元(振子)是由一系列電纜段組成的，因此，具有加工簡(jiǎn)單、成本低，特別是天線橫截面尺寸小的特點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外通訊領(lǐng)域廣泛采用。但是它的缺點(diǎn)也正是由于它的輻射單元是用射頻電纜來作饋源的，因此在焊接時(shí)由于烙鐵的加熱使電容介質(zhì)受熱而使每節(jié)電纜的電長(zhǎng)度引起變化，這使波束控制困難，由此產(chǎn)生的進(jìn)一步缺點(diǎn)是①產(chǎn)品的成品率不高；②天線的損耗加大，導(dǎo)致天線增益降低；③耐輻射功率約為200W，往往不能滿足工作要求。
本實(shí)用新型的目的就是為了有效地解決上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用于IP無線網(wǎng)的全向賦形波束天線，以降低天線損耗，提高耐大功率容量，達(dá)到500瓦以上，而且提高產(chǎn)品的成品率。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全向賦形波束天線，由電纜、套筒、天線罩和處于天線罩內(nèi)的同軸共線天線陣組成，所說的套筒將電纜和同軸共線天線陣連接處及天線罩連接固定形成整體，其特點(diǎn)是①所說的同軸共線天線陣是由N節(jié)交叉饋電振子組成的，每節(jié)饋電振子的內(nèi)導(dǎo)體由銅棒制成，而外導(dǎo)體采用銅管制成；②該N節(jié)振子的串聯(lián)關(guān)系是第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的一端與電纜的外、內(nèi)導(dǎo)體相連，第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體的另一端與下一節(jié)振子的外導(dǎo)體焊接，而外導(dǎo)體的另一端與下一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體焊接，如此一節(jié)一節(jié)振子的內(nèi)、外導(dǎo)體交叉焊接，直接把第N節(jié)振子連接完，最后將第N節(jié)振子的內(nèi)外導(dǎo)體短路；
③每?jī)晒?jié)振子之間由介質(zhì)片提供支撐，使銅棒的內(nèi)導(dǎo)體處于大銅管的外導(dǎo)體之內(nèi)并保持同軸。
所說的介質(zhì)片由玻璃鋼制成，共有三片，上片有一小孔和一相切的大孔，中片有兩個(gè)分立的小孔。下片有一大孔與一相切的小孔，三片疊在一起時(shí)，上片的小孔對(duì)準(zhǔn)中片的小孔，中片的小孔對(duì)準(zhǔn)下片的小孔，中片的小孔與上片的大孔并同心，中片的小孔與下片的大孔同心。
所說的振子節(jié)數(shù)N的選擇范圍為5≤N≤18，其最佳振子節(jié)數(shù)N＝12。
所說的天線罩是由玻璃鋼材料制成的，其壁厚最好小于2毫米。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)①由于本實(shí)用新型的采用銅管作振子的內(nèi)、外導(dǎo)體，內(nèi)、外導(dǎo)體之間的介質(zhì)是安全的空氣介質(zhì)，因此幾乎沒有介質(zhì)損耗，自然天線的增益會(huì)高；②由于采用銅管作振子，振子的電長(zhǎng)度不會(huì)因?yàn)楹附影惭b同軸共線天線陣過程中有所改變，振子的長(zhǎng)度和振子之間間距完全可以根據(jù)設(shè)計(jì)予以確保，因此可以有效地控制波束的上翹或下俯，以適應(yīng)工程具體性的需要；③產(chǎn)品的成品率大大提高，達(dá)95％以上；④振子的內(nèi)、外銅導(dǎo)體的同心度，由每節(jié)振子間的介質(zhì)支撐來保證，因而效率比傳統(tǒng)天線提高；⑤由于采用細(xì)銅棒作內(nèi)導(dǎo)體、銅管作外導(dǎo)體，中間是空氣介質(zhì)，不擊穿，因此本實(shí)用新型的功率容量在500瓦以上。
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例同軸共線天線陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例介質(zhì)片示意圖。圖中1—電纜2—套筒3—天線罩4—同軸共線天線陣5—振子6—內(nèi)導(dǎo)體7—外導(dǎo)體8—介質(zhì)片，81——上片，811—大孔，812—小孔，82——中片，821——小孔，822——小孔，83——下片，831——小孔，832——大孔請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型全向賦形波束天線由電纜1、套筒2、天線罩3和處于天線罩3內(nèi)的同軸共線天線陣4組成，所說的套筒2將電纜1和同軸共線天線陣4的連接處及天線罩3連接固定形成整體，其特點(diǎn)是①所說的同軸共線天線陣4是由N節(jié)交叉饋電振子5組成的，每節(jié)饋電振子5的內(nèi)導(dǎo)體6由銅棒制成，外導(dǎo)體7采用銅管制成；②該N節(jié)振子5的串聯(lián)關(guān)系是第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體6和外導(dǎo)體7的一端與電纜1的外、內(nèi)導(dǎo)體相連，第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體6的另一端與下一節(jié)振子的外導(dǎo)體7焊接，而外導(dǎo)體7的另一端與下一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體6焊接，如此一節(jié)一節(jié)振子的內(nèi)、外導(dǎo)體交叉焊接，直接把第N節(jié)振子連接完，最后將第N節(jié)振子的內(nèi)外導(dǎo)體短路；③每?jī)晒?jié)振子5之間由介質(zhì)片8提供支撐，使銅棒的內(nèi)導(dǎo)體6處于大銅管的外導(dǎo)體7之內(nèi)并保持同軸。
所說的介質(zhì)片由玻璃鋼制成，共有三片，上片81有一小孔812和一相切的大孔811，中片82有兩個(gè)分立的小孔821、822，下片83有一大孔832與一相切的小孔831，三片疊在一起時(shí)，上片的小孔812對(duì)準(zhǔn)中片的小孔822，中片的小孔821對(duì)準(zhǔn)下片83的小孔831，中片82的小孔822與上片的大孔811同心，中片的小孔822與下片的大孔832同心。
由上述介質(zhì)片8可以保證振子5的內(nèi)導(dǎo)體6與外導(dǎo)體7的同心度，而且由于內(nèi)導(dǎo)體6的長(zhǎng)度都比外導(dǎo)體7長(zhǎng)，因而可用增加介質(zhì)片82的數(shù)量來調(diào)節(jié)振子之間的距離，以改變波束付瓣。
所說的振子節(jié)數(shù)N的選擇范圍為5---18，因?yàn)楸緦?shí)用新型天線是依靠振子饋電輻射的，振子數(shù)太少，輻射效率不高，但是振子太多也沒有必要，最佳的振子節(jié)數(shù)為12。
天線罩3選用玻璃鋼比較合適，而且壁厚最好控制在2毫米以內(nèi)，對(duì)振子的效率也不無影響。
本天線經(jīng)試驗(yàn)證明工作在2.4GHZ自由頻段并具有以下優(yōu)點(diǎn)①由于本實(shí)用新型的采用銅棒作振子的內(nèi)導(dǎo)體，采用銅管作外導(dǎo)體，內(nèi)、外導(dǎo)體之間的介質(zhì)是安全的空氣介質(zhì)，因此幾乎沒有介質(zhì)損耗，自然，天線的增益會(huì)高；②由于采用銅材作振子，振子的電長(zhǎng)度不會(huì)因?yàn)楹附影惭b同軸共線天線陣的過程而有所改變，振子的長(zhǎng)度和振子之間間距完全可以根據(jù)設(shè)計(jì)予以確保，因此可以有效地控制波束的上翹或下俯，以適應(yīng)工程具體情況的需要；③產(chǎn)品的成品率大大提高，達(dá)95％以上；④同軸線的同心度，由每節(jié)振子間的介質(zhì)支撐來保證，因而效率比傳統(tǒng)天線提高；⑤由于采用銅材作內(nèi)、外導(dǎo)體，空氣介質(zhì)，不擊穿，因此本實(shí)用新型的功率容量在500瓦以上。
以上所舉實(shí)施例僅是為了說明本實(shí)用新型，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型保護(hù)范圍，舉凡根據(jù)本實(shí)用新型所作的非本質(zhì)性的變換都應(yīng)屬本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種全向賦形波束天線，由電纜(1)、套筒(2)、天線罩(3)和處于天線罩(3)內(nèi)的同軸共線天線陣(4)組成，所說的套筒(2)將電纜(1)和同軸共線天線陣(4)的連接處及天線罩(3)連接固定形成整體，其特征在于①所說的同軸共線天線陣(4)是由N節(jié)交叉饋電振子(5)組成的，每節(jié)饋電振子(5)的內(nèi)導(dǎo)體(6)由銅棒制成和外導(dǎo)體(7)采用銅管制成；②該N節(jié)振子(5)的串聯(lián)關(guān)系是第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體(6)和外導(dǎo)體(7)的一端分別與電纜(1)的外、內(nèi)導(dǎo)體相連，第一節(jié)振子的內(nèi)導(dǎo)體(6)的另一端與下一節(jié)的外導(dǎo)體(7)焊接，而外導(dǎo)體(7)的另一端與下一節(jié)的內(nèi)導(dǎo)體(6)焊接，如此一節(jié)一節(jié)振子的內(nèi)、外導(dǎo)體交叉焊接，直接把第N節(jié)振子連接完，最后將第N節(jié)振子的內(nèi)外導(dǎo)體短路；③每?jī)晒?jié)振子(5)之間由介質(zhì)片(8)提供支撐，使銅棒的內(nèi)導(dǎo)體(6)處于大銅管的外導(dǎo)體(7)之內(nèi)并保持同軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向賦形波束天線，其特征在于所說的介質(zhì)片由玻璃鋼制成，共有三片，上片(81)有一小孔(812)和一相切的大孔(811)，中片(82)有兩個(gè)分立的小孔(821、822)，下片(83)有一大孔(832)與一相切的小孔(831)，三片疊在一起時(shí)，上片的小孔(812)對(duì)準(zhǔn)中片的小孔(822)，中片的小孔(821)對(duì)準(zhǔn)下片的小孔(831)，中片的小孔(821)與上片的大孔(811)同心，中片的小孔(822)與下片的大孔(832)同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向賦形波束天線，其特征在于所說的振子節(jié)數(shù)N的選擇范圍為5≤N≤18。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的全向賦形波束天線，其特征在于所說的振子節(jié)數(shù)N＝12。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的全向賦形波束天線，其特征在于所說的天線罩(3)是由玻璃鋼材料制成的，其壁厚最好小于2毫米。
專利摘要一種全向賦形波束天線,最主要的特點(diǎn)就是天線陣子采用銅棒和銅管作內(nèi)外導(dǎo)體,內(nèi)外導(dǎo)體的同心度采用介質(zhì)片保證,因此,本實(shí)用新型具有增益高、成品率高、效率高,功率容量高,并可工作在2.4GHz自由頻段等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01Q9/32GK2482742SQ0124620
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
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