專利名稱：一種用于移動通信的寬頻帶定向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種定向天線，尤其涉及一種用于移動通信的寬頻帶定向天線。
背景技術(shù)：
由于無線電通信設(shè)備和電子信息設(shè)備朝著多功能化，小型化，超寬帶以及與周圍 環(huán)境友好協(xié)調(diào)的方向發(fā)展，這使得寬頻帶，小型化成為國內(nèi)外研究的熱點課題之一。它涉及 到天線的寬帶阻抗匹配技術(shù)，天線的加載技術(shù)，天線的電抗補(bǔ)償技術(shù)，小天線外形的優(yōu)化設(shè) 計等先進(jìn)技術(shù)和工藝。同時解決現(xiàn)有天線的一些缺點(1)目前要求天線的增益比較高，比 如要求有6-7dBi的增益，而已有的天線大多數(shù)八木天線或者是對數(shù)周期天線，天線的隨著 增益的提高，其體積增大，因此不便于小型化設(shè)計。(2)目前用戶使用的天線要求小型化，要 求移動用天線能很好的安裝廣告標(biāo)語牌、室內(nèi)等場合，因此天線的小型化成為現(xiàn)代移動通 信的重要發(fā)展方向。(3)現(xiàn)在的通信對帶寬的要求越來越高，目前移動通信使用的天線要求 既能實現(xiàn)向下兼容，有要求實現(xiàn)共站共址，已解決現(xiàn)有的資源緊缺現(xiàn)象。目前的八木天線已 經(jīng)不能滿足寬頻帶的需求，而對數(shù)周期天線雖然能滿足要求，但是隨著寬頻帶的設(shè)計需要 有更多的振子，因此給生產(chǎn)和設(shè)計帶來一定困難。因此把多個頻段的天線集成為一種天線 結(jié)構(gòu)，設(shè)計超寬帶天線是當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的一種趨勢，也是實現(xiàn)設(shè)備小型化的主要動力。以往 的天線產(chǎn)品是針對不同的工作頻段進(jìn)行設(shè)計的，一般尺寸和體積都比較大，各不同的通信 系統(tǒng)獨立設(shè)計，能否兼容或兼容的程度取決于天線系統(tǒng)的帶寬及成本。而且開發(fā)的產(chǎn)品大 多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計繁瑣，通用性差，加工成本高，且性能存在一定的缺陷，不宜推廣，這個移 動通信小區(qū)覆蓋造成了一定的難度，因此開發(fā)多頻段，小型化，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計靈活，成本低 廉的定向天線是當(dāng)今研究熱點之一。

實用新型內(nèi)容所要解決的技術(shù)問題針對以上不足本實用新型提供了一種有較高的輻射效率和高的增益、結(jié)構(gòu)簡單的 一種用于移動通信的寬頻帶定向天線。技術(shù)方案一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，包括饋電結(jié)構(gòu)、接地板、小圓環(huán)形垂直貼片 輻射單元、大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元、饋電探針、支撐介質(zhì)、小補(bǔ)償片、大補(bǔ)償片；天線的 主輻射單元部分由兩個圓環(huán)形垂直貼片組成，即小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元和大圓環(huán)形垂 直貼片輻射單元，小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元和大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元不同心；小圓 環(huán)形垂直貼片輻射單元高度高于大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元，饋電探針設(shè)置在小圓環(huán)形垂 直貼片輻射單元內(nèi)，且與饋電探針平齊設(shè)置，天線的接地面上在饋電探針的周圍設(shè)有小補(bǔ) 償片和大補(bǔ)償片；主饋線的外導(dǎo)體直接和接地板焊接在一起，主饋線線內(nèi)導(dǎo)體和饋電探針 連接在一起，天線的主輻射單元與接地板之間設(shè)有支撐介質(zhì)。所述的支撐介質(zhì)采用泡沫或者介電常數(shù)近似等于1的介質(zhì)進(jìn)行填充，也可以采用塑料柱支撐結(jié)構(gòu)。所述的兩個圓環(huán)形垂直貼片為兩個同心的圓環(huán)垂直貼片。所述的饋電探針設(shè)置在小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元2與大圓環(huán)形垂直貼片輻射 單元3之間。有益效果(1)本實用新型利用圓環(huán)形垂直貼片技術(shù)設(shè)計寬頻帶定向天線，本實用新型的天 線可以滿足移動通信的需求，并且有較高的輻射效率和高的增益。(2)本實用新型是一款定 向天線，可安裝在塑料桶內(nèi)和任何形狀的天線罩內(nèi)，并且還可以方便的組成陣列天線，作為 基站和直放站天線，大大提高了通信質(zhì)量，改善了通信環(huán)境。(3)本實用新型采用探針耦合 饋電技術(shù)，不僅簡單，而且便于實際操作。(4)本實用新型提出的天線結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計靈活， 可以根據(jù)不同的天線罩，優(yōu)化相應(yīng)的天線尺寸，便于實際生產(chǎn)和推廣。(5)本實用新型能有 效的降低天線的剖面，便于天線的小型化設(shè)計，同時大大降低生產(chǎn)成本。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型饋電探針與主輻射單元的布置示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。如圖1、圖2所示，其中1為饋電探針、2為小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元、3為大圓環(huán) 形垂直貼片輻射單元、4為支撐介質(zhì)、5為小補(bǔ)償片、6為大補(bǔ)償片、7為接地板、8為主饋線線 內(nèi)導(dǎo)體、9主饋線。一種用于移動通信的寬頻帶定向天線包括接地板7、小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元 2、大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元3、饋電探針1、支撐介質(zhì)4、小補(bǔ)償片5、大補(bǔ)償片6、饋電結(jié) 構(gòu)。天線的主輻射單元部分由兩個不同心的圓環(huán)形垂直貼片組成(即小圓環(huán)形垂直 貼片輻射單元2和大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元3)。小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元2高度高于 大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元3，且與饋電探針1平齊設(shè)置。饋電探針1設(shè)置在小圓環(huán)形垂直 貼片輻射單元2內(nèi)。天線的接地面上在饋電探針1的周圍設(shè)有兩個補(bǔ)償片(即小補(bǔ)償片5 和大補(bǔ)償片6)。主饋線9的外導(dǎo)體直接和接地板7焊接在一起，主饋線線內(nèi)導(dǎo)體8和饋電 探針1連接在一起。天線的主輻射單元與接地板7之間設(shè)有支撐介質(zhì)4，支撐介質(zhì)4采用泡 沫或者介電常數(shù)近似等于1的介質(zhì)進(jìn)行填充，也可以采用塑料柱支撐結(jié)構(gòu)。整個天線通過 支撐結(jié)構(gòu)牢牢的固定在一起，并安裝在天線罩內(nèi)，使設(shè)計的天線可以用作壁掛天線和直放 站或者基站的單元。本實用新型還可以包括1、直接采用同心圓環(huán)形垂直貼片技術(shù)設(shè)計的寬頻帶定向天線。2、饋電探針可以設(shè)置在兩個圓環(huán)形垂直貼片之間。3、本實用新型所設(shè)計的天線還可以采用圓環(huán)形垂直貼片和水平貼片相結(jié)合的方 式設(shè)計寬頻帶定向天線。[0022]此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點a.天線采用圓環(huán)形垂直貼片技術(shù)，繼承了平面圓環(huán)形貼片天線的優(yōu)點，同時有效 的展寬了天線的帶寬，便與使設(shè)計的天線能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶的通信需求，從而滿足天線的小 型化要求。b.天線采用兩個圓環(huán)垂直貼片，便于實現(xiàn)高低頻段的單獨設(shè)計，從而能夠為天線 的設(shè)計提供方便，且兩個圓環(huán)形垂直貼片采用不同心結(jié)構(gòu)，便于實現(xiàn)高低頻段的補(bǔ)償。c.本實用新型采用補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償因探針的過長帶來的電感效應(yīng)，從而增加天線 的阻抗帶寬，實現(xiàn)寬頻帶應(yīng)用。d.本實用新型采用電波傳播原理，電波沿著饋電探針在圓環(huán)垂直貼片周圍產(chǎn)生電 磁耦合，把電磁能量傳遞給兩個圓環(huán)形垂直貼片，從而使電磁波向外輻射，高低頻因圓環(huán)形 輻射單元距離探針的位置不同而激發(fā)能量，從而實現(xiàn)寬頻帶特性，滿足CDMA，GSM, 3G的需 求。e.本實用新型采用耦合探針饋電技術(shù)和圓環(huán)形貼片技術(shù)，有效的降低天線的剖 面，使得天線的尺寸大大降低。同時天線在工作頻帶內(nèi)的輻射方向圖和增益有較好的一致 性。
權(quán)利要求一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，包括饋電結(jié)構(gòu)、接地板(7)，其特征在于還包括小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)、大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)、饋電探針(1)、支撐介質(zhì)(4)、小補(bǔ)償片(5)、大補(bǔ)償片(6)；天線的主輻射單元部分由兩個圓環(huán)形垂直貼片組成，即小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)和大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)，小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)和大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)不同心；小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)高度高于大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)，饋電探針(1)設(shè)置在小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)內(nèi)，且與饋電探針(1)平齊設(shè)置，天線的接地面上在饋電探針(1)的周圍設(shè)有小補(bǔ)償片(5)和大補(bǔ)償片(6)；主饋線(9)的外導(dǎo)體直接和接地板(7)焊接在一起，主饋線線內(nèi)導(dǎo)體(8)和饋電探針(1)連接在一起，天線的主輻射單元與接地板(7)之間設(shè)有支撐介質(zhì)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，其特征在于所述的 支撐介質(zhì)(4)采用泡沫或者介電常數(shù)近似等于1的介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，其特征在于所述的 支撐介質(zhì)(4)采用塑料柱支撐結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，其特 征在于所述的兩個圓環(huán)形垂直貼片為兩個同心的圓環(huán)垂直貼片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，其特 征在于所述的饋電探針(1)設(shè)置在小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)與大圓環(huán)形垂直貼片 輻射單元⑶之間。
專利摘要本實用新型涉及一種用于移動通信的寬頻帶定向天線，其天線的主輻射單元部分由不同心的小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)和大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)組成，小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)高度高于大圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(3)，饋電探針(1)設(shè)置在小圓環(huán)形垂直貼片輻射單元(2)內(nèi)，且與饋電探針(1)平齊設(shè)置，天線的接地面上在饋電探針(1)的周圍設(shè)有小補(bǔ)償片(5)和大補(bǔ)償片(6)；主饋線(9)的外導(dǎo)體直接和接地板(7)焊接在一起，主饋線線內(nèi)導(dǎo)體(8)和饋電探針(1)連接在一起，天線的主輻射單元與接地板(7)之間設(shè)有支撐介質(zhì)(4)。
文檔編號H01Q1/36GK201749945SQ20102026127
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者劉乘源, 吳成云, 姜興文, 徐燕, 李迎松, 王積祥, 邢紅兵 申請人:江蘇安特耐科技有限公司