專利名稱：一種u形槽結(jié)構(gòu)中饋高增益全向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全向天線，尤其涉及一種移動通信用中饋高增益全向天線。
背景技術(shù)：
目前在移動通信領(lǐng)域中VHF和UHF頻段所采用的高增益基站全向天線一般是通過 在其軸線方向上增加輻射單元，從而組成天線陣來提高增益。其饋電方式一般為底饋和中 饋兩種方式。專利CN96240834. 4公開了一種高增益全向天線，它采用交叉底饋共軸輻射單元 組陣結(jié)構(gòu)，輻射陣元由5至20節(jié)輻射單元構(gòu)成，輻射單元每節(jié)之間內(nèi)外導(dǎo)體交叉焊接。此 種底饋方案的缺點就是波束的指向隨頻率的變化而發(fā)生偏移，天線高低頻率的方向圖傾角 不一樣，并且?guī)捲酱?，波速傾角偏差也越大，從而限制了天線的帶寬。此外，它由多個輻射 單元兩兩人工焊接而成，其工藝要求高，生產(chǎn)一致性較差。為了克服波束下傾的問題，專利CN200410041560. 8公開了一種中饋全向天線陣 列，它由空心陣子和饋電電路組成，饋電電路由微帶介質(zhì)基片、功率分配器、微帶短路器組 成。并放置于空心陣子內(nèi)部。整付天線采用并饋方式進行饋電。此種方案解決了方向圖波 束下傾的問題，但由于它需要將多個一分二功分器及饋電電纜放置在空心陣子中，其結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜。生產(chǎn)工藝要求比較高，并且其焊點較多，一致性也難以保證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于加工的中饋高增益全向天線，以克服一 般全向天線波束下傾或結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜的問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的一種U形槽結(jié)構(gòu)中饋高增益全向天線，包括輻射單元，U形槽和芯線，其中由U形 槽和芯線組成傳輸線結(jié)構(gòu)，對輻射單元進行饋電，所述芯線固定在所述U形槽中，所述輻射 單元分別與U形槽和芯線相連接，由于U形槽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，其同時作為天線陣列的支撐 體，保證天線陣列不彎曲變形。作為一種優(yōu)選方案，所述的U形槽由金屬擠壓成形，或由金屬板折彎而成，所述U 形槽壁上開有矩形孔或矩形槽，使得連接輻射單元和芯線的金屬支撐柱穿過。作為一種優(yōu)選方案，所述的芯線由金屬條或金屬管組成，并通過塑料支撐件固定 在所述U形槽中。作為一種優(yōu)選方案，所述的輻射單元為雙折合振子形式，雙折合振子對稱分布在U 形槽兩側(cè)，饋電端通過金屬支撐柱分別與芯線及U形槽相連接。作為一種優(yōu)選方案，所述的輻射單元為偶極子形式，偶極子由兩金屬套筒組成，分 別為第一金屬套筒和第二金屬套筒套裝在U形槽外側(cè)，第一金屬套筒通過金屬支撐柱穿過 U形槽壁上開有的矩形孔或矩形槽與芯線相連接，第二金屬套筒通過金屬支撐柱與U形槽 相連接。作為一種優(yōu)選方案，所述的輻射單元為對稱半波振子形式，輻射單元由半波振子上臂和半波振子下臂組成，半波振子上臂及下臂分別由對稱分布在U形槽兩側(cè)的兩金屬片 組成。半波振子下臂通過金屬支撐柱穿過U形槽壁上開有的矩形孔或矩形槽與芯線相連 接，半波振子上臂通過金屬支撐柱與U形槽相連接。優(yōu)選地，所述的半波振子外形為矩形或三角形。作為一種優(yōu)選方案，所述的全向天線包括兩個或兩個以上輻射單元，輻射單元沿U 形槽對稱、等間距分布，間距為一個波長。作為一種優(yōu)選方案，饋電點在天線陣列中部，兩輻射單元中間，天線底部設(shè)有電纜 頭，通過同軸電纜與饋電點相連，同軸電纜外皮與U形槽相連，電纜芯線與芯線相連，優(yōu)選 地，所述的饋電點將天線陣分為上、下對稱的兩子陣，子陣采用串饋形式對各個輻射單元進 行饋電。本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1本發(fā)明采用金屬U形槽結(jié)構(gòu)作為傳輸線的一部分，即可有效的保證其電性能參 數(shù)不變，又可作為整個天線陣的支撐結(jié)構(gòu)，同時，極大的方便了芯線和輻射單元的安裝和固定。2天線采用中饋方式進行饋電，饋電點將天線陣分為上、下對稱的兩子陣，子陣采 用串饋形式對各個輻射單元進行饋電。這樣，即可保證天線的波束指向不下傾，又可簡化天 線的饋電網(wǎng)絡(luò)。3芯線的寬度可以方便的進行改變，這樣有利于天線的阻抗匹配及調(diào)試。4因為金屬U形槽同時起到支撐作用，因此天線尺寸可以做的比較大，天線增益可 以做到大于IOdBi,是一種高增益全向天線。5本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于生產(chǎn)加工，成本低廉，安裝調(diào)試方便，具有極高的實用 價值。

圖Ia為本發(fā)明的第一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib為本發(fā)明的第一實施例的輻射單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ic為本發(fā)明的第一實施例的垂直面方向圖和水平面方向圖。圖加為本發(fā)明的第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2b為本發(fā)明的第二實施例的輻射單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a為本發(fā)明的第三實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖北為本發(fā)明的第三實施例的輻射單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。 如圖la，該全向天線包括U形槽1，芯線2以及4個輻射單元31，輻射單元31等間 距排列在U形槽上，間隔為λ，以保證各輻射單元相位相同。信號經(jīng)同軸電纜傳輸至饋電點 4，對天線進行饋電。電纜的外導(dǎo)體與U形槽1相連，電纜的內(nèi)導(dǎo)體與芯線2相連。 如圖lb，輻射單元31為雙折合振子結(jié)構(gòu)，其一端通過金屬支撐柱51與U形槽相 連接，另一端通過金屬支撐柱52與芯線相連接，金屬相連接處可以通過焊接或鉚接的形式進行固定。同時，U形槽壁上開有矩形孔或矩形槽6，使得金屬支撐柱52與U形槽不接觸。 兩折合振子相并聯(lián)，對稱分布在U形槽1兩側(cè)。此實施例的方向圖見圖lc。從圖中可見，其 垂直面波束未見明顯偏斜，水平面方向圖不圓度<ldB。圖加為本發(fā)明的第二實施例，其與第一實施例的不同在于輻射單元32為偶極子 形式。請參閱圖2b，輻射單元32由第二金屬套筒321和第一金屬套筒322組成，并套裝在 U形槽1外側(cè)。兩金屬套筒分別通過金屬支撐柱51和52與U形槽及芯線相連接。圖3a為本發(fā)明的第三實施例，其與第一實施例的不同在于輻射單元33為對稱 半波振子形式。請參閱圖北，輻射單元33由半波振子上臂331和半波振子下臂332組成， 半波振子上臂及下臂分別由對稱分布在U形槽1兩側(cè)的兩金屬片組成。半波振子下臂332 通過金屬支撐柱52穿過U形槽壁上開有的矩形孔或矩形槽與芯線2相連接，半波振子上臂 331通過金屬支撐柱51與U形槽1相連接。由上述實施例構(gòu)成的全向天線，不僅波束指向不偏斜，而且其它輻射方向圖參數(shù) 及電路參數(shù)也同樣滿足指標要求。同時其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于生產(chǎn)加工，成本低廉，安裝調(diào) 試方便，能夠很好的應(yīng)用于移動通信場合。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全向天線，包括輻射單元，U形槽和芯線，其特征在于由U形槽(1)和芯線(2) 組成傳輸線結(jié)構(gòu)，對輻射單元進行饋電，所述芯線(2)固定在所述U形槽(1)中，所述輻射 單元分別與U形槽(1)和芯線(2)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的U形槽(1)由金屬擠壓成形， 或由金屬板折彎而成，所述U形槽(1)壁上開有矩形孔或矩形槽，使得連接輻射單元和芯線 (2)的金屬支撐柱穿過。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的芯線(2)由金屬條或金屬管組 成，并通過塑料支撐件固定在所述U形槽(1)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的輻射單元(31)為雙折合振子 形式，雙折合振子對稱分布在U形槽兩側(cè)，饋電端通過金屬支撐柱分別與芯線(2)及U形槽 (1)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的輻射單元(32)為偶極子形式， 偶極子由兩金屬套筒組成，分別為第一金屬套筒(322)和第二金屬套筒(321)套裝在U形槽 (1)外側(cè)，第一金屬套筒(322)通過金屬支撐柱(52)穿過U形槽壁上開有的矩形孔或矩形 槽與芯線(2)相連接，第二金屬套筒(321)通過金屬支撐柱(51)與U形槽(1)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的輻射單元(33)為對稱半波振 子形式，輻射單元(33)由半波振子上臂(331)和半波振子下臂(332)組成，半波振子上臂及 下臂分別由對稱分布在U形槽(1)兩側(cè)的兩金屬片組成，半波振子下臂(332)通過金屬支撐 柱(52)穿過U形槽壁上開有的矩形孔或矩形槽與芯線(2)相連接，半波振子上臂(331)通 過金屬支撐柱(51)與U形槽(1)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全向天線，其特征在于，所述的半波振子外形為矩形或三角形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，所述的全向天線包括兩個或兩個以 上輻射單元，輻射單元沿U形槽對稱、等間距分布，間距為一個波長。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全向天線，其特征在于，饋電點(4)在天線陣列中部，兩輻射 單元中間，天線底部設(shè)有電纜頭，通過同軸電纜與饋電點(4)相連，同軸電纜外皮與U形槽 (1)相連，電纜芯線與芯線(2)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全向天線，其特征在于，所述的饋電點(4)將天線陣分為上、 下對稱的兩子陣，子陣采用串饋形式對各個輻射單元進行饋電。
專利摘要本實用新型公開了一種移動通信用中饋高增益全向天線，其包括U形槽，芯線及輻射單元。U形槽和芯線組成傳輸線結(jié)構(gòu)，對輻射單元進行饋電。輻射單元沿U形槽等間距分布，并通過金屬支撐柱與U形槽及芯線相連。饋電點位于天線陣中部，對上下兩子陣進行饋電。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于生產(chǎn)加工，成本低廉，安裝調(diào)試方便，并且具有良好的方向圖特性和極高的實用價值。
文檔編號H01Q13/08GK201898200SQ201020610068
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者李俊 申請人:廣州杰賽科技股份有限公司