高效的天線陣列裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種高效的天線陣列裝置，它由天線牽引板（100）及天線饋電板（200）組成；天線牽引板（100）垂直間隔的放在天線饋電板（200）上方,天線牽引板（100）是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元（110），四個耦合單元（110）都是矩形金屬；天線饋電板（200）是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層（210），上層是饋電層（220），饋電層（220）包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元（230）；該高效的天線陣列裝置經(jīng)過饋電層（220）中的饋電網(wǎng)絡(luò)對四個輻射單元（230）饋電實現(xiàn)了兩個正交極化的高效率輻射，可用于無線通信的各個頻段;本發(fā)明的技術(shù)方案，實現(xiàn)高頻寬，同時具有，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、增益高的優(yōu)點。
【專利說明】高效的天線陣列裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及4G天線以及基于IEEE.802.11技術(shù)數(shù)據(jù)無線回傳天線，更具體地說，涉及一種4G的關(guān)鍵技術(shù)MMO (多路輸入輸出)天線以及無線回傳天線。

【背景技術(shù)】
[0002]隨者移動通訊技術(shù)發(fā)展到第三代(3G)，特別是智能終端的出現(xiàn)，使市場對移動數(shù)據(jù)的需求急劇膨脹，而目前的3G技術(shù)是當(dāng)初基于語音通信發(fā)展出的技術(shù)，由于受到移動數(shù)據(jù)帶寬的限制，對移動數(shù)據(jù)，目前已不能滿足移動數(shù)據(jù)需求的迅速發(fā)展。MMO (多路輸入輸出)多天線技術(shù)是4G中的一項關(guān)鍵技術(shù)，可以大大增加無線通信系統(tǒng)的容量，并有效改善無線通信系統(tǒng)的性能，非常適合未來移動通信系統(tǒng)中對高速率數(shù)據(jù)的要求。MMO (多路輸入輸出)多天線技術(shù)是在無線鏈路兩端都使用多元天線，將發(fā)送分集和接收分集結(jié)合起來的技術(shù)，如何在狹小空間內(nèi)安置多個天線，同時避免天線間的相互干擾，實現(xiàn)各個天線的高輻射效率改善無線通信系統(tǒng)的容量，這對天線設(shè)計來說是個挑戰(zhàn)。而雙極化天線可成為MMO多天線一種可實現(xiàn)的技術(shù)方式。
[0003]由此，一種新型的高效的天線陣列裝置可以實現(xiàn)雙極化，做為一種MMO(多路輸入輸出)多天線實現(xiàn)方式，滿足4G移動系統(tǒng)以及4G移動系統(tǒng)無線傳輸?shù)男枨蟆?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的高效的天線陣列裝置，具有增益高、體積小、結(jié)構(gòu)簡化等特點。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供一種高效的天線陣列裝置，它由天線牽引板(100)及天線饋電板(200)組成；天線牽引板(100)垂直間隔的放在天線饋電板(200)上方，天線牽引板(100)是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元(110)，四個耦合單元(110)都是矩形金屬；天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層
(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);該高效的天線陣列裝置經(jīng)過饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)對四個輻射單元(230)饋電實現(xiàn)了兩個正交極化的高效率輻射。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)是由微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(460)、微帶線(470)組成，相同標(biāo)號的微帶線長度和寬度相同，不同標(biāo)號的微帶線長度或?qū)挾炔幌嗤渲形Ь€(410)、微帶線(460)的寬度相同，但它們小于微帶線(420)的寬度，微帶線(420)的寬度小于微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度，而微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度相同，但它們的長度和形狀有所不同。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，依據(jù)附圖2，信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320 )，電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320 )左右分流；電流在節(jié)點(320 )左側(cè)分流，左側(cè)電流經(jīng)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個福射單元(230)垂直中心位置，這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)組成上凸或下凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流在節(jié)點(320)右側(cè)分流，右側(cè)電流經(jīng)微帶線(460)流入右側(cè)兩個輻射單元(230)垂直中心位置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，依據(jù)附圖3，信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320)；電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320)左右分流，電流經(jīng)過左右兩側(cè)并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個福射單元(230)左側(cè)垂直中心位置，以及流入右側(cè)的兩個輻射單元(230)左側(cè)垂直中心位置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，依據(jù)附圖2、附圖3，信號電流經(jīng)過節(jié)點
(310)分流，一路電流經(jīng)過上側(cè)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)流入節(jié)點(340)；這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)組成右凸或左凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流經(jīng)過節(jié)點(340)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入上方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置；另一路電流在節(jié)點(310)分流經(jīng)下側(cè)微帶線(460)流入節(jié)點(330),電流在節(jié)點(330)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入下方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，在饋電板(200)中和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個矩形輻射單元(230)相隔一定間距，對稱排列，在每個輻射單元(230)上方對稱對應(yīng)排列耦合單元(I 10)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，是由饋電層(220)以及其中所包含饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個輻射單元(230)組成的四單元天線陣列，以以上所述四單元天線陣列為基礎(chǔ)組成的八單元陣及十六單元陣均在該專利權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的上述的以及其它的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖對實施例的詳細(xì)說明而變得更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0013]圖1、2、3、4是按照本發(fā)明高效的天線陣列裝置的提供的結(jié)構(gòu)圖；在圖1中所列、一種高效的天線陣列裝置，它由天線牽引板(100)及天線饋電板(200)組成；天線牽引板(100)垂直間隔的放在天線饋電板(200)上方，天線牽引板(100)是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元(110)，四個耦合單元(110)都是矩形金屬；天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);該高效的天線陣列裝置經(jīng)過饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)對四個輻射單元(230)饋電實現(xiàn)了兩個正交極化的高效率輻射。

【具體實施方式】
[0014]圖1、2、4是本發(fā)明的第一種實現(xiàn)方式，下面結(jié)合附圖1、2、4進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]參考圖1所見，一種高效的天線陣列裝置，它由天線牽引板(100)及天線饋電板
(200)組成；天線牽引板(100)垂直間隔的放在天線饋電板(200)上方，天線牽引板(100)是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元(110)，四個耦合單元(110)都是矩形金屬；天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元
(230);該高效的天線陣列裝置經(jīng)過饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)對四個輻射單元(230)饋電實現(xiàn)了兩個正交極化的高效率輻射。
[0016]參考圖2所見，進一步展示了天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)是由微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(460)、微帶線(470)組成，相同標(biāo)號的微帶線長度和寬度相同，不同標(biāo)號的微帶線長度或?qū)挾炔幌嗤?，其中微帶線(410)、微帶線(460)的寬度相同，但它們小于微帶線(420)的寬度，微帶線(420)的寬度小于微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度，而微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度相同，但它們的長度和形狀有所不同。
[0017]信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320)，電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320)左右分流；電流在節(jié)點(320)左側(cè)分流，左側(cè)電流經(jīng)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個輻射單元(230)垂直中心位置，這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)組成上凸或下凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流在節(jié)點(320)右側(cè)分流，右側(cè)電流經(jīng)微帶線(460)流入右側(cè)兩個輻射單元(230)垂直中心位置。
[0018]信號電流經(jīng)過節(jié)點(310)分流，一路電流經(jīng)過上側(cè)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)流入節(jié)點(340);這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)組成右凸或左凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流經(jīng)過節(jié)點(340)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入上方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置；另一路電流在節(jié)點(310)分流經(jīng)下側(cè)微帶線(460)流入節(jié)點(330)，電流在節(jié)點(330)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入下方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置。
[0019]在饋電板(200)中和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個矩形輻射單元(230)相隔一定間距，對稱排列，在每個輻射單元(230)上方對稱對應(yīng)排列耦合單元(110)。
[0020]參考圖4所見，天線牽引板(100)中四個耦合單元(110)的排列位置，天線牽引板
(100)是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元(110)，四個耦合單元(110)都是矩形金屬，天線牽弓丨板(100)垂直間隔的放在天線饋電板(200)上方，和天線饋電板(200)有一定的間隔。
[0021]圖1、3、4是本發(fā)明的第二種實現(xiàn)方式，由于在附圖1、4中第二種實現(xiàn)方式和第一種方式完全相同，故下面只結(jié)合附圖3進一步說明本發(fā)明的第二種實現(xiàn)技術(shù)方案。
[0022]參考圖3所見，進一步展示了天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)是由微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(460)、微帶線(470)組成，相同標(biāo)號的微帶線長度和寬度相同，不同標(biāo)號的微帶線長度或?qū)挾炔幌嗤?，其中微帶線(410)、微帶線(460)的寬度相同，但它們小于微帶線(420)的寬度，微帶線(420)的寬度小于微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度，而微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度相同，但它們的長度和形狀有所不同。
[0023]信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320);電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320)左右分流，電流經(jīng)過左右兩側(cè)并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個輻射單元(230)左側(cè)垂直中心位置，以及流入右側(cè)的兩個輻射單元(230)左側(cè)垂直中心位置。
[0024]信號電流經(jīng)過節(jié)點(310)分流，一路電流經(jīng)過上側(cè)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)流入節(jié)點(340);這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)組成右凸或左凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流經(jīng)過節(jié)點(340)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入上方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置；另一路電流在節(jié)點(310)分流經(jīng)下側(cè)微帶線(460)流入節(jié)點(330)，電流在節(jié)點(330)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入下方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置。
[0025]在饋電板(200)中和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個矩形輻射單元(230)相隔一定間距，對稱排列，在每個輻射單元(230)上方對稱對應(yīng)排列耦合單元(110)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，所述的高效的天線陣列裝置，是由饋電層(220)以及其中所包含饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個輻射單元(230)組成的四單元天線陣列，該四單元天線陣列所排列成的版圖以及以該四單元天線陣列為基礎(chǔ)組成的八單元陣及十六單元陣所排列成的版圖均在該專利權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。
[0027]上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高效的天線陣列裝置，其特征在于，它由天線牽引板(100)及天線饋電板(200)組成；天線牽引板(100)垂直間隔的放在天線饋電板(200)上方，天線牽引板(100)是單層PCB平板，其表面均勻排列著四個耦合單元(110)，四個耦合單元(110)都是矩形金屬；天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);該高效的天線陣列裝置經(jīng)過饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)對四個輻射單元(230)饋電實現(xiàn)了兩個正交極化的高效率輻射。
2.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，其特征在于，天線饋電板(200)是雙層PCB平板，它的下層是一層金屬地層(210)，上層是饋電層(220)，饋電層(220)包含了饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個均勻排列的矩形輻射單元(230);饋電層(220)中的饋電網(wǎng)絡(luò)是由微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(460)、微帶線(470)組成，相同標(biāo)號的微帶線長度和寬度相同，不同標(biāo)號的微帶線長度或?qū)挾炔幌嗤?，其中微帶線(410)、微帶線(460)的寬度相同，但它們小于微帶線(420)的寬度，微帶線(420)的寬度小于微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度，而微帶線(430)、微帶線(440)、微帶線(450)、微帶線(470)的寬度相同，但它們的長度和形狀有所不同。
3.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，其特征在于，信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320 )，電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320 )左右分流；電流在節(jié)點(320 )左側(cè)分流，左側(cè)電流經(jīng)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個福射單元(230)垂直中心位置，這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)組成上凸或下凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流在節(jié)點(320)右側(cè)分流，右側(cè)電流經(jīng)微帶線(460)流入右側(cè)兩個輻射單元(230)垂直中心位置。
4.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，其特征在于，信號電流經(jīng)過節(jié)點(300)分流，電流經(jīng)過上下并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(430)流入上下位置對稱的兩個節(jié)點(320)；電流在上下對稱的兩個節(jié)點(320)左右分流，電流經(jīng)過左右兩側(cè)并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(440)流入左側(cè)的兩個輻射單元(230)左側(cè)垂直中心位置，以及流入右側(cè)的兩個輻射單元(230 )左側(cè)垂直中心位置。
5.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，其特征在于，信號電流經(jīng)過節(jié)點(310)分流，一路電流經(jīng)過上側(cè)微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)流入節(jié)點(340);這一路連續(xù)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(470)組成右凸或左凹的凹凸形狀或連續(xù)凹凸的蛇形線形狀；電流經(jīng)過節(jié)點(340)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入上方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置；另一路電流在節(jié)點(310)分流經(jīng)下側(cè)微帶線(460)流入節(jié)點(330)，電流在節(jié)點(330)分流，電流經(jīng)過左右對稱并聯(lián)的微帶線(410)、微帶線(420)、微帶線(450)流入下方左右兩個輻射單元(230)的水平中心位置。
6.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，其特征在于，在饋電板(200)中和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個矩形輻射單元(230)相隔一定間距，對稱排列，在每個輻射單元(230)上方對稱對應(yīng)排列耦合單元(110)。
7.如權(quán)利要求1所述的高效的天線陣列裝置，是由饋電層(220)以及其中所包含饋電網(wǎng)絡(luò)和饋電網(wǎng)絡(luò)相互連接的四個輻射單元(230)組成的四單元天線陣列；該四單元天線陣列所排列成的版圖以及以該四單元天線陣列為基礎(chǔ)組成的八單元陣及十六單元陣所排列成的版圖均在該專利權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。
【文檔編號】H01Q21/24GK104282997SQ201310504075
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】林偉 申請人:林偉