專利名稱：一種用于移動通信的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線的制作方法
專利說明 本實(shí)用新型涉及一種移動通信天線，尤指用于移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的多頻帶壁掛式天線。在今日的信息時(shí)代，通信的發(fā)展縮短了人與人之間的距離。移動通信的發(fā)展更是一日千里，業(yè)務(wù)量和用戶數(shù)連年出現(xiàn)爆炸式的增長。就中國移動通信目前的現(xiàn)狀來說，其兩個(gè)最大運(yùn)營商——中國移動和中國聯(lián)通根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，不斷地在擴(kuò)容和增加覆蓋的范圍。其措施是一方面增加已有基站的容量和在室外增加基站和直放站的數(shù)目，另一方面，加大服務(wù)區(qū)內(nèi)“補(bǔ)盲”的力度。服務(wù)區(qū)內(nèi)存在許多“盲區(qū)”，諸如賓館、寫字樓、地下商場、停車場、隧道、地鐵、車站、碼頭、機(jī)場等等，比比皆是。由于系統(tǒng)容量的不斷擴(kuò)展，在城市中心密集區(qū)采用微蜂窩和微微蜂窩技術(shù)，使得室內(nèi)“盲區(qū)”的數(shù)量大量增加。運(yùn)營商為改善室內(nèi)“盲區(qū)”的服務(wù)質(zhì)量，通常采用室內(nèi)分布通信系統(tǒng)的形式，投入少，見效快。
“室內(nèi)天線”是室內(nèi)分布系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，具有廣闊的應(yīng)用前景。壁掛式室內(nèi)天線就是其中的一種，它通常采用常規(guī)的垂直極化對稱振子來實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的對稱振子需要離開反射板四分之一波長左右，這在GSM類似的情況下，其天線的體積和厚度就會顯得較大。由于整個(gè)室內(nèi)分布通信系統(tǒng)的其它部件對于用戶來說是隱蔽的，唯有室內(nèi)天線是展示在用戶的視野內(nèi)，考慮到許多室內(nèi)環(huán)境空間有限，縮小天線尺寸才能更好地適應(yīng)各種使用要求。
另外，不同的運(yùn)營商采用不同的通信頻帶，同一運(yùn)營商為增加系統(tǒng)容量和提高服務(wù)質(zhì)量而采用多個(gè)通信頻帶。而現(xiàn)有的天線產(chǎn)品往往只能工作在單一的頻帶，這樣，既增加了成本，也使系統(tǒng)變得復(fù)雜和使用不便。為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種用于移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其可同時(shí)用于CDMA800MHz、GSM900MHz、DCS1800MHz以及PCS1900MHz四個(gè)不同的運(yùn)營頻帶的通信用途。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種用于移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其尺寸小巧，外形美觀，便宜和安裝使用方便。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一種用于移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，它包括一個(gè)第一輻射單元，該第一輻射單元為印刷型對稱振子；一個(gè)第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到所述的第一輻射單元，該第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)由多節(jié)對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第一濾波器連接到所述的第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，該第一濾波器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第二輻射單元，該第二輻射單元為印刷型對稱振子；一個(gè)第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到所述的第二輻射單元，該第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)由多節(jié)對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第二濾波器連接到所述的第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；該第二濾波器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)合路器連接到所述的第一濾波器和第二濾波器，該合路器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成。
一個(gè)平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器連接到所述的合路器，該平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)所述的帶狀平行雙線至微帶線的過渡；一個(gè)微帶傳輸線連接到所述的平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器；將上述各單元的對稱振子或平行雙線的兩部分分別印刷在同一塊雙面可覆銅的微波介質(zhì)基片的兩個(gè)面上，并通過支撐棒固定安置在一塊接地反射板的前方。
所述的第一輻射單元工作在多個(gè)頻帶中較低的兩個(gè)頻帶，其對稱振子兩個(gè)臂的總長可以大大小于所述頻帶工作波長的二分之一，其對稱振子每個(gè)臂的寬度可以大于或者小于所述的對稱振子兩個(gè)臂的總長。所述的較低兩個(gè)頻帶為CDMA 824-894MHz和GSM890-960MHz。
所述的第二輻射單元工作在多個(gè)頻帶中較高的兩個(gè)頻帶，其對稱振子兩個(gè)臂的總長可以大大小于所述頻帶工作波長的二分之一，其對稱振子每個(gè)臂的寬度可以大于或者小于所述的對稱振子兩個(gè)臂的總長。所述的較高兩個(gè)頻帶為DCS 1710-1880MHz和PCS1850-1990MHz。
所述的第一輻射單元的尺寸大于所述的第二輻射單元的尺寸。
所述的第一濾波器為低通濾波器；所述的第一濾波器為所述較高兩個(gè)頻帶的帶阻濾波器。
所述的第二濾波器為高通濾波器；所述的第二濾波器為所述較低兩個(gè)頻帶的帶阻濾波器。
所述的微帶傳輸線通過微帶至同軸轉(zhuǎn)換連接到同軸電纜上，并通過帶N型接頭的同軸電纜與外部通信部件相連。
所述的微波介質(zhì)基片平行或傾斜置于所述的接地反射板前方。
所述的微波介質(zhì)基片與接地反射板的距離可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于四分之一個(gè)工作波長。所述的微波介質(zhì)基片的厚度相對于工作波長可忽略不計(jì)。
所述的支撐棒為絕緣的介質(zhì)材料或金屬材料。
所述的接地反射板為金屬材料。
本實(shí)用新型提供了一種用于移動通信室內(nèi)分布系統(tǒng)的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其可同時(shí)用于CDMA800MHz、GSM900MHz、DCS1800MHz以及PCS1900MHz四個(gè)不同的運(yùn)營頻帶的通信用途。具有尺寸小巧，外形美觀，便宜和安裝使用方便的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明[圖面說明]

圖1為本實(shí)用新型的立體示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的印刷電路正面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的印刷電路反面示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的等效電原理圖。
應(yīng)注意在附圖中使用的相同參照數(shù)字和符號表示相同的構(gòu)成元件。請參閱圖1所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主要包括一矩形微波介質(zhì)基片11，本實(shí)施例中該介質(zhì)基片11的厚度為1mm。該介質(zhì)基片11置于一矩形接地反射板01的前方，該接地反射板01選擇鋁材，其四邊作了適當(dāng)高度的翻邊。介質(zhì)基片11與接地反射板01之間由四根介質(zhì)棒(圖中未示出)分隔支撐和固定。該介質(zhì)棒的長度相對于較低的頻帶來說不大于0.15波長。
介質(zhì)基片11上的輻射單元及其電路結(jié)構(gòu)圖和電原理圖請參閱圖2、3、4所示，其中包括第一輻射單元21及22，第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)23，第一濾波器24，第二輻射單元31及32，第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)33，第二濾波器34，合路器41，平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器42和43，微帶傳輸線44和45。
該第一輻射單元為特殊設(shè)計(jì)的印刷對稱振子，其一個(gè)臂21印刷在介質(zhì)基片11的正面，其另一個(gè)臂22印刷在介質(zhì)基片11的反面；該第一輻射單元21和22工作在CDMA824-894MHz和GSM 890-960MHz兩個(gè)頻帶，其兩個(gè)臂的總長不大于三分之一工作波長。
該第二輻射單元為特殊設(shè)計(jì)的印刷對稱振子，其一個(gè)臂31印刷在介質(zhì)基片11的正面，其另一個(gè)臂32印刷在介質(zhì)基片11的反面；該第二輻射單元31和32工作在DCS1710-1880MHz和PCS 1850-1990MHz兩個(gè)頻帶，其兩個(gè)臂的總長不大于三分之一工作波長。
輻射單元、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、濾波器、合路器、平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器、微帶傳輸線各部件之間的互連方式很容易從圖2、3、4中清楚地看出。其中阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、濾波器、合路器為帶狀的平行雙線構(gòu)成；平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，其一端與帶狀的平行雙線相連、其另一端與微帶傳輸線相連，從而實(shí)現(xiàn)了兩種不同的傳輸線之間的高性能過渡。
第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)23和第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)33為特別設(shè)計(jì)的多節(jié)對稱饋電帶狀平行雙線構(gòu)成；第一濾波器24為特別設(shè)計(jì)的終端短路帶狀平行雙線構(gòu)成；第2濾波器34由特別設(shè)計(jì)的終端開路帶狀平行雙線構(gòu)成；合路器41設(shè)計(jì)的具體尺寸與上述四個(gè)頻帶波長有關(guān)。
微帶傳輸線44和45與一同軸電纜(圖中未示出)相連，并通過帶N型接頭的同軸電纜另一端連至外部通信設(shè)備。
由該實(shí)施例構(gòu)成的室內(nèi)壁掛天線樣品，實(shí)測增益為7.5dBi，方向圖覆蓋前向180度半空域，電壓駐波比在所述的CDMA、GSM、DCS、PCS四個(gè)頻帶內(nèi)小于1.5，能夠很好地滿足移動通信系統(tǒng)的要求。
容易看出，按照本實(shí)用新型制造的該天線具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊和高性能的優(yōu)點(diǎn)，且易于制造、便宜和方便安裝使用。
如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和描述了本實(shí)用新型，但其不得解釋為對本實(shí)用新型自身的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。所附的權(quán)利要求書覆蓋了本實(shí)用新型精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。
權(quán)利要求1.一種用于移動通信的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于有如下各單元組成一個(gè)第一輻射單元，該第一輻射單元為印刷型對稱振子；一個(gè)第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到所述的第一輻射單元，該第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)由多節(jié)對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第一濾波器連接到所述的第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，該第一濾波器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第二輻射單元，該第二輻射單元為印刷型對稱振子；一個(gè)第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到所述的第二輻射單元，該第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)由多節(jié)對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)第二濾波器連接到所述的第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，該第二濾波器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)合路器連接到所述的第一濾波器和第二濾波器，該合路器由對稱饋電的帶狀平行雙線構(gòu)成；一個(gè)平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器連接到所述的合路器，該平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)所述的帶狀平行雙線至微帶線的過渡；一個(gè)微帶傳輸線連接到所述的平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器；將上述各單元的對稱振子或平行雙線的兩部分分別印刷在同一塊雙面可覆銅的微波介質(zhì)基片的兩個(gè)面上，并通過支撐棒固定安置在一塊接地反射板的前方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第一輻射單元工作在多個(gè)頻帶中較低的兩個(gè)頻帶，其對稱振子兩個(gè)臂的總長可以大大小于所述頻帶工作波長的二分之一，其對稱振子每個(gè)臂的寬度可以大于或者小于所述的對稱振子兩個(gè)臂的總長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的較低兩個(gè)頻帶為CDMA 824-894MHz和GSM 890-960MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第二輻射單元工作在多個(gè)頻帶中較高的兩個(gè)頻帶，其對稱振子兩個(gè)臂的總長可以大大小于所述頻帶工作波長的二分之一，其對稱振子每個(gè)臂的寬度可以大于或者小于所述的對稱振子兩個(gè)臂的總長。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的較高兩個(gè)頻帶為DCS 1710-1880MHz和PCS 1850-1990MHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第一輻射單元的尺寸大于所述的第二輻射單元的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第一濾波器為低通濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第一濾波器為所述較高兩個(gè)頻帶的帶阻濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第二濾波器為高通濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的第二濾波器為所述較低兩個(gè)頻帶的帶阻濾波器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的微波介質(zhì)基片平行置于所述的接地反射板的前方。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的微波介質(zhì)基片斜置于所述的接地反射板前方。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的介質(zhì)基片與的接地反射板的距離可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于四分之一個(gè)工作波長。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的支撐棒為絕緣的介質(zhì)材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的支撐棒為金屬材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的接地反射板為金屬材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的接地反射板的四邊允許有適當(dāng)高度的翻邊。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，其特征在于所述的介質(zhì)基片的厚度相對于所設(shè)計(jì)的適用頻帶的波長可忽略不計(jì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述的微帶傳輸線通過微帶至同軸轉(zhuǎn)換連接到同軸電纜上，并通過帶N型接頭的同軸電纜與外部通信部件相連。
專利摘要一種多頻帶室內(nèi)壁掛式天線，可同時(shí)用于CDMA800MHz、GSM 900MHz、DCS 1800MHz以及PCS1900MHz四個(gè)移動通信頻帶。它包括第一輻射單元，第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到第一輻射單元，第一濾波器連接到第一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；第二輻射單元，第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接到第二輻射單元，第二濾波器連接到第二阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)合路器連接到第一濾波器和第二濾波器，一個(gè)平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器連接到該合路器，一個(gè)微帶傳輸線連接到該平衡至不平衡轉(zhuǎn)換器；將上述各單元的對稱振子或平行雙線的兩部分分別印刷在同一塊雙面可覆銅的微波介質(zhì)基片的兩個(gè)面上，并通過支撐棒固定安置在一塊接地反射板的前方。本實(shí)用新型具有尺寸小巧，外形美觀，便宜和安裝使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號H01Q5/00GK2529478SQ0222564
公開日2003年1月1日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者薛鋒章 申請人:京信通信系統(tǒng)(廣州)有限公司