多頻天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多頻天線，包括至少一個低頻子天線；以及至少一個高頻子天線，其包括至少一個高頻振子以及與所述高頻振子耦接的反射板；其中，所述高頻振子和／或所述反射板的結(jié)構(gòu)和位置被設(shè)置為使得由所述低頻子天線在所述高頻子天線中感應(yīng)產(chǎn)生的電流流至所述反射板的有效距離被延長，所述被延長的有效距離與所述低頻子天線的頻率成比例。
【專利說明】多頻天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型主要涉及天線，特別的涉及多頻天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線在通信系統(tǒng)中占據(jù)了重要的地位，并且會直接的影響通信質(zhì)量。隨著無線技術(shù)不斷的興盛，多頻天線被用于實(shí)現(xiàn)更高速更多樣化的服務(wù)。
[0003]多頻天線通常包括由子天線組成的陣列，并且這些子天線一般被分為低頻子天線和高頻子天線。這兩類子天線可以工作在不同的頻帶上。圖1(a)所示為數(shù)個多頻天線其中包括雙頻、三頻、四頻、五頻天線的結(jié)構(gòu)示意圖，其中每個多頻天線都包括一個低頻子天線，以及一個或多個高頻子天線。
[0004]由于多頻天線存在如上述的結(jié)構(gòu)，因此在低頻子天線和高頻子天線之間存在著耦合相應(yīng)以及寄生輻射的問題。這嚴(yán)重的影響了多頻天線的性能以及用戶體驗(yàn)。圖1(b)所示為傳統(tǒng)多頻天線中的低頻子天線陣列的方向圖。由于上述影響導(dǎo)致該方向圖偏離正常水平。
[0005]目前解決這種問題的辦法是為多頻天線增加寄生貼片、整形壁、棒形或拱形結(jié)構(gòu)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]由于多頻天線中子天線個數(shù)的增加，為了減輕上述的耦合效應(yīng)和寄生輻射，需要向多頻天線增加越來越多的寄生貼片、整形壁、棒形或拱形等結(jié)構(gòu)。但是，這樣做會顯著的增加多頻天線的生產(chǎn)成本，并且多頻天線的空間也最終會限制所能夠增加的結(jié)構(gòu)的限制。
[0007]根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，提供了一種多頻天線，包括至少一個低頻子天線；以及至少一個高頻子天線，其包括至少一個高頻振子以及與所述高頻振子耦接的反射板；其中，所述高頻振子和/或所述反射板的結(jié)構(gòu)和位置被設(shè)置為使得由所述低頻子天線在所述高頻子天線中感應(yīng)產(chǎn)生的電流流至所述反射板的有效距離被延長，所述被延長的距離與所述低頻子天線的頻率成比例。
[0008]特別的，所述高頻振子與所述反射板彼此間隔，并通過金屬線耦接至所述反射板。
[0009]特別的，所述高頻振子通過PCB板與所述反射板間隔，并且所述金屬線位于所述PCB板上。
[0010]特別的，所述高頻振子與所述反射板彼此間隔，所述高頻子天線還包括螺旋形或回形金屬支架，用于將所述高頻振子耦接至所述反射板，所述金屬支架位于所述高頻振子下方，或者位于所述高頻振子旁側(cè)。
[0011]特別的，所述金屬線以螺旋的方式纏繞在或嵌入在所述高頻振子的絕緣部分的表面，所述金屬線的一端與所述高頻振子的導(dǎo)電部分相連，另一端與所述反射板相連。
[0012]特別的，在所述反射板上圍繞所述高頻振子形成有螺旋形或回形的狹縫。
[0013]特別的，所述高頻子天線還包括位于所述反射板下方的金屬盒子，用于覆蓋所述狹縫從而提高所述高頻子天線的前后比。[0014]特別的，所述高頻子天線還包括位于所述反射板下方的、耦接在所述高頻振子和所述反射板之間的至少一根電纜，以及被所述電纜穿過的金屬盒子或金屬塊。
[0015]特別的，所述被延長距離是所述低頻子天線頻率的四分之一或八分之一的倍數(shù)。
[0016]通過延長由低頻子天線在高頻子天線中感應(yīng)產(chǎn)生的電流所流經(jīng)至反射板的有效距離，減輕了子天線之間的耦合效應(yīng)和寄生輻射。延長感應(yīng)電流流經(jīng)的有效距離，包括延長感應(yīng)電流流經(jīng)的路徑距離，或者具有相同的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本申請將結(jié)合附圖對上述內(nèi)容進(jìn)行更詳細(xì)的介紹，其中附圖包括
[0018]圖1 (a)所示為多頻天線的模塊示意圖；
[0019]圖1(b)所示為傳統(tǒng)多頻天線中的低頻子天線陣列的方向圖；
[0020]圖2(a)和(b)所示為根據(jù)本申請一個實(shí)施例的高頻子天線示意圖；
[0021]圖3為包括圖2中的高頻子天線的多頻天線俯視圖；
[0022]圖4所示為與包括圖2中的高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)作的低頻子天線陣列的方向圖；
[0023]圖5(a)和(b)所示為根據(jù)本申請另一實(shí)施例的高頻振子示意圖；
[0024]圖6所示為與包括圖5中的高頻振子的高頻子天線陣列協(xié)作的低頻子天線陣列的方向圖；
[0025]圖7(a)至(d)所示為根據(jù)本申請另一實(shí)施例的高頻振子示意圖；
[0026]圖8(a)和(b)所示為根據(jù)本申請又一實(shí)施例的高頻振子示意圖；
[0027]圖9(a)和(b)所示為與包括圖8中高頻振子的高頻子天線陣列協(xié)作的低頻子天線陣列的方向圖；
[0028]圖10(a)和(b)所不為包括圖8中所不聞頻振子的聞頻子天線陣列方向圖；
[0029]圖11(a)所示為根據(jù)本申請一實(shí)施例的高頻子天線示意圖；
[0030]圖11(b)所不為具有圖11(a)和圖2(a)至(b)中結(jié)構(gòu)的聞頻子天線不意圖；
[0031]圖12(a)和(b)所示為與包括圖11(a)中高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)作的低頻子天線陣列的方向圖；以及
[0032]圖13(a)和(b)所示為與包括圖11(b)中高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)作的低頻子天線陣列的方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面詳細(xì)討論本申請的實(shí)施例的制造和使用。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請?zhí)峁┝嗽S多可以在各種具體背景下實(shí)施的可行的創(chuàng)新性概念。所討論的具體實(shí)施例僅是說明制造和使用本申請的具體方式，并不限制本申請的范圍。
[0034]圖2(a)所示為根據(jù)本申請一個實(shí)施例所提供的多頻天線中的高頻子天線200的三維視圖，圖2(b)所示為高頻子天線200的概要圖。如圖所示，高頻子天線200可以包括振子臂202，支撐部分204，以及反射板208。其中，支撐部分204與反射板208不直接相連。支撐部分204與反射板208之間被PCB板隔開，支撐部分204通過在該P(yáng)CB板上延伸的金屬線206與反射板208相稱接。金屬線206的長度可以與聞頻子天線200協(xié)同工作的低頻天線的頻率成比例，例如可以是該頻率的1/4或1/8的倍數(shù)。
[0035]圖3是根據(jù)本申請一個實(shí)施例提供的包含圖2所示的高頻子天線的多頻天線300的俯視圖。如圖3所示，多頻天線300可以包括四個高頻子天線200a-d，該四個高頻子天線200a-d中的每一個都具有與圖2中高頻子天線200相同的結(jié)構(gòu)，也就是每個高頻子天線200a-d都經(jīng)過在PCB板上延伸的金屬線耦接到反射板。
[0036]低頻子天線位于四個高頻子天線200a_d的中間，并具有頻率F。高頻子天線200a-d中的金屬線的長度可以與F成比例，例如可以是1/4的F或者1/8的F的倍數(shù)。
[0037]圖4所示為圖3中多頻天線中的低頻子天線陣列的方向圖。與圖1(b)中的方向圖相比，該方向圖具有更加正常的波束寬度(beam-width)和交叉極化鑒別度(crosspolarization discrimination, XPD)。
[0038]圖5所示為根據(jù)本申請一個實(shí)施例提供的另一多頻天線中的高頻子天線500的示意圖。高頻子天線500可以包括振子臂502，由導(dǎo)電材料例如金屬構(gòu)成的支撐部分504a，由絕緣材料例如塑料構(gòu)成的支撐部分504b，以及導(dǎo)電金屬線505以及振子腳506。金屬線505以螺旋的方式繞在支撐部分504b的表面并嵌入支撐其中，一端與支撐部分504a相連，另一端與振子腳506相連。
[0039]圖6所示為與包括圖5中的高頻振子500的高頻子天線陣列協(xié)同工作的低頻子天線陣列的方向圖。與圖1(b)中的方向圖相比，該方向圖具有更加正常的波束寬度和交叉極化鑒別度。
[0040]圖7所示為根據(jù)本申請一個實(shí)施例提供的高頻子天線700的示意圖。高頻子天線700包括由導(dǎo)電材料支撐的振子臂702，支撐部分704，延伸部分706。支撐部分704與反射板并不直接相連，而是通過延伸部分706與反射板耦接。特別的，延伸部分706可以是螺旋形或回形的金屬支架，一端與支撐部分704相連，另一端與反射板相連。延伸部分706的總長度可以與臨近的低頻子天線的頻率成比例。
[0041]圖7 (a)和(b)所示的情況是延伸部分706恰好位于支撐部分704下方的范例。圖7(c)和(d)所示的情況是延伸部分706位于支撐部分704旁側(cè)的范例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，在不脫離本實(shí)施例的范圍的前提下還可以存在很多不同的延伸部分706與支撐部分704的相對位置關(guān)系。
[0042]圖8(a)和(b)所示為根據(jù)本申請另一實(shí)施例所提供的高頻子天線800的示意圖。高頻子天線800可以包括，振子臂802，支撐部分804，以及反射板806。其中，在反射板806上形成有圍繞著支撐部分804的螺旋形或回形狹縫805。通過形成該狹縫805，使得在高頻子天線800中產(chǎn)生的、由協(xié)同工作的低頻子天線感應(yīng)產(chǎn)生的電流所流經(jīng)的到達(dá)反射板的有效距離被延伸的效果，被延伸的有效長度與該低頻子天線的頻率成比例。
[0043]為了提聞聞頻子天線800的如后比，在反射板806底部設(shè)有金屬盒/塊808以覆蓋狹縫805。
[0044]圖9(a)所示為與包括圖8中的高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)同工作的低頻子天線陣列的方向圖。與圖1(b)中的方向圖相比，該方向圖具有更加正常的波束寬度和交叉極化鑒別度。圖9(b)所示為圖9(a)中的波束寬度在3dB的曲線，其表明波束寬度基本趨于線性，是可以滿足通信的需要的。
[0045]圖10(a)所示為不包括圖8所示結(jié)構(gòu)的高頻子天線陣列方向圖。圖10(b)所示為包括圖8所示結(jié)構(gòu)的高頻子天線陣列方向圖?？梢?，該結(jié)構(gòu)對高頻子天線陣列的前后比并沒有很大影響。
[0046]圖11(a)所示為根據(jù)本申請又一實(shí)施例所提供的高頻子天線1100的示意圖。高頻子天線1100可以包括振子臂1102，支撐部分1104，振子腳1106，電纜1108，被電纜1108穿過的金屬塊/盒子1110，以及反射板。支撐部分1104和振子腳1106不直接與反射板相連，而是通過電纜1108與其相連。
[0047]電纜1108的長度，以及金屬塊/盒子1110的尺寸都與協(xié)同工作的低頻子天線的頻率相關(guān)，使得在高頻子天線1100中產(chǎn)生的、由協(xié)同工作的低頻子天線感應(yīng)產(chǎn)生的電流所流經(jīng)的到達(dá)反射板的距離被延伸，被延伸的長度與該低頻子天線的頻率成比例。
[0048]圖11(b)所示為結(jié)合了圖11(a)和圖2(a)至(b)中所示結(jié)構(gòu)的高頻子天線的示意圖。
[0049]圖12(a)所示為與包括圖11(a)所示的高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)同工作的低頻子天線陣列的方向圖。圖12(b)為圖12(a)所示方向圖在3dB的波束寬度曲線，其表明波束寬度基本趨于線性，是可以滿足通信的需要的。
[0050]圖13(a)所示為與包括圖11(b)所示的高頻子天線的高頻子天線陣列協(xié)同工作的低頻子天線陣列的方向圖。圖13(b)為圖13(a)所示方向圖在3dB的波束寬度曲線，其表明波束寬度基本趨于線性，是可以滿足通信的需要的。
[0051]在本申請中，所描述的反射板是連接到地電位的。另外，所述被延伸的有效距離的長度，例如所述圖5中的金屬線長度，或圖11(a)中的電纜長度以及金屬盒/塊尺寸，是與協(xié)同工作的低頻子天線陣列的頻率成比例的，例如可以是該頻率的1/4或1/8的倍數(shù)。
[0052]本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易就得知，可以在本申請的范圍內(nèi)改變材料和方法。還應(yīng)該理解的是，除了用于說明實(shí)施例的具體語境之外，本申請?zhí)峁┝嗽S多可應(yīng)用的創(chuàng)新性概念。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求旨在將這樣的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)合成、裝置、方法或者步驟包括在它們的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多頻天線，包括: 至少一個低頻子天線；以及 至少一個高頻子天線，其包括至少一個高頻振子以及與所述高頻振子耦接的反射板； 其中，所述高頻振子和/或所述反射板的結(jié)構(gòu)和位置被設(shè)置為使得由所述低頻子天線在所述高頻子天線中感應(yīng)產(chǎn)生的電流流至所述反射板的有效距離被延長，所述被延長的有效距離與所述低頻子天線的頻率成比例。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其特征在于所述高頻振子與所述反射板彼此間隔，并通過金屬線耦接至所述反射板。
3.如權(quán)利要求2所述的多頻天線，其特征在于所述高頻振子通過PCB板與所述反射板間隔，并且所述金屬線位于所述PCB板上。
4.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其特征在于所述高頻振子與所述反射板彼此間隔，所述高頻子天線還包括螺旋形或回形金屬支架，用于將所述高頻振子耦接至所述反射板，所述金屬支架位于所述高頻振子下方，或者位于所述高頻振子旁側(cè)。
5.如權(quán)利要求2所述的多頻天線，其特征在于所述金屬線以螺旋的方式纏繞并嵌入所述高頻振子的絕緣部分的表面，所述金屬線的一端與所述高頻振子的導(dǎo)電部分相連，另一端與所述反射板相連。
6.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其特征在于在所述反射板上圍繞所述高頻振子形成有螺旋形或回形的狹縫。
7.如權(quán)利要求6所述的多頻天線，其特征在于所述高頻子天線還包括位于所述反射板下方的金屬盒子或金屬塊，用于覆蓋所述狹縫從而提高所述高頻子天線的前后比。
8.如權(quán)利要求1-3中任一所述的多頻天線，其特征在于所述高頻子天線還包括位于所述反射板下方的、耦接在所述高頻振子和所述反射板之間的至少一根電纜，以及被所述電纜穿過的金屬盒子或金屬塊。
9.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其特征在于所述被延長有效距離與所述低頻子天線頻率的四分之一或八分之一成比例。
【文檔編號】H01Q21/30GK203774460SQ201320893224
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】S·謝農(nóng), J·普萊, A·伊拉里, G·科基耶, 王金菊, T·朱利安 申請人:上海貝爾股份有限公司, 安弗施無線射頻系統(tǒng)（上海）有限公司