專利名稱：一種高增益寬頻帶全向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應用于通信，移動通信領(lǐng)域內(nèi)所有通信網(wǎng)絡中作為發(fā)射和接收無
線電信號的寬頻帶全向天線。
背景技術(shù)：
由于無線電通信設備和電子信息設備朝著多功能化，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)，垂直貼片技術(shù)、天線的電抗補償技術(shù)，小天 線外形的優(yōu)化設計等先進技術(shù)和工藝。同時解決現(xiàn)有天線的一些缺點(l)目前要求天線 的增益比較高，比如要求有5-6dBi的增益，而已有的天線大多數(shù)是偶極子天線和單極子天 線，方向圖上下相等，所以有一部分電波被消耗，因此增益比較低。(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在路燈、草坪燈、以及廣告標語牌等場合，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。目前的天線不能滿足現(xiàn)在的通信需求，特別是雙頻寬頻帶高增益天線達不 到要求。(4)目前的小區(qū)覆蓋和美化天線，大多采用單極子天線和偶極子天線，頻帶的控制 比較困難，同時為了充分利用現(xiàn)有的資源，適應不同環(huán)境的需求，要求天線的設計靈活，能 滿足不同場合的需求。因此把多個頻段的天線集成為一種天線結(jié)構(gòu)，設計超寬帶天線是當 今技術(shù)發(fā)展的一種趨勢，也是實現(xiàn)設備小型化的主要動力。以往的天線產(chǎn)品是針對不同的 工作頻段進行設計的，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)品都是定向天線產(chǎn)品，雖然也有 為數(shù)不多的寬頻帶全向天線產(chǎn)品，但是結(jié)構(gòu)復雜，設計繁瑣，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，設計靈活，成本低廉的寬頻帶全向天線是當今研究的重中之重。

發(fā)明內(nèi)容
1、所要解決的技術(shù)問題 針對以上不足本發(fā)明提供了有較高的輻射效率和高的增益、結(jié)構(gòu)簡單的一種高增
益寬頻帶全向天線。 2、技術(shù)方案 —種高增益寬頻帶全向天線包括接地板、主輻射單元和饋電結(jié)構(gòu)、加載輻射單元； 主輻射單元由垂直貼片單元與正交輻射單元垂直正交而成；其上設有加載輻射單元，加載 輻射單元由加載圓形貼片構(gòu)成；主饋線和假接頭連接在一起，構(gòu)成天線的饋電結(jié)構(gòu)；主饋 線穿過固定底座和接地板給主輻射單元饋電；主輻射單元與饋電假接頭連接在一起；主饋 線的內(nèi)導體與假接頭焊接在一起，主饋線的外導體與假接頭外導體連接在一起，加載圓形 貼片直接焊接在主輻射單元的頂部；假接頭外導體和假接頭內(nèi)導體之間采用聚四氟乙烯作為介質(zhì)；整個天線結(jié)構(gòu)有固定裝置和假接頭的外導體及直流短路接地線牢牢固定；直流短 路接地線在加載圓形單元居中心2/3處。 本天線采用直流短路接地技術(shù)，即采用四根短路線直接與接地面連接，直流短路 接地線與接地面的夾角在15° 90°之間變化。
3、有益效果 (1)本發(fā)明使用垂直貼片新技術(shù)，設計了一款高增益寬頻帶全向天線，本發(fā)明的帶 寬超過130%，并且有較高的輻射效率和高的增益。(2)本發(fā)明提供一款全向天線，可安裝 在塑料桶內(nèi)和任何形狀的天線罩內(nèi)，方向圖比較理想，能覆蓋整個空間，電流分布均勻，實 現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋，大大提高了通信質(zhì)量，改善了通信環(huán)境。(3)本發(fā)明采用直流接地技術(shù)，有效 的增加電流的長度，不僅展寬天線的阻抗帶寬，同時還能有效的支持設計的垂直貼片。(4) 本發(fā)明提出的天線結(jié)構(gòu)簡單、設計靈活，可以根據(jù)不同的天線罩，優(yōu)化相應的天線尺寸，便 于實際生產(chǎn)和推廣。(5)本發(fā)明采用新型的假接頭與同軸饋電配合的饋電結(jié)構(gòu)，不僅能很好 的展寬工作頻帶，而且材料簡便，生產(chǎn)容易，成本低，便于批量生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為測試的H面輻射方向圖；
圖3為測試的E面輻射方向圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。
如圖1至圖3，其中1為垂直貼片單元、2為加載圓形貼片、3為接地線、4為假接頭 外導體、5為接地板、6為固定底座、7為固定裝置、8為主饋線、9為聚四氟乙烯、10為假接 頭、11為正交輻射單元、12為假接頭內(nèi)導體。 —種高增益寬頻帶全向天線包括接地板、主輻射單元、加載輻射單元和饋電結(jié)構(gòu)。
天線的主輻射單元部分采用垂直貼片組成正交結(jié)構(gòu)(即垂直貼片單元1與正交輻 射單元11垂直正交)；其上設有加載輻射單元(即加載圓形貼片2)。
主饋線8和假接頭10連接在一起，構(gòu)成天線的饋電結(jié)構(gòu)。 主饋線8穿過固定底座6和接地板5給主輻射單元饋電；主輻射單元與饋電假接 頭10連接在一起；主饋線8的內(nèi)導體12與假接頭10焊接在一起，主饋線8的外導體與假 接頭外導體4連接在一起，加載圓形貼片2直接焊接在主輻射單元的頂部；假接頭外導體4 和假接頭內(nèi)導體12之間采用聚四氟乙烯9作為介質(zhì)。整個天線結(jié)構(gòu)有固定裝置7和假接 頭的外導體4及直流短路接地線3牢牢固定。 天線的主輻射單元采用正交垂直貼片技術(shù)，同時采用直流短路接地技術(shù)(即采用 四根短路線直接與接地面連接)，直流短路接地線3在加載圓形單元2居中心2/3處，并與 接地面的夾角在15。 90°之間變化。
此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點 a.采用垂直貼片技術(shù)，有效節(jié)省天線的占用的空間，同時能有較高的輻射增益，在 工作頻帶內(nèi)有很好的輻射一致性和增益的一致性。
b.天線采用正交寄生單元的結(jié)構(gòu)，能夠很好的改善方位面的輻射方向圖，提高天 線的不圓度，滿足天線的全向特性需求。 c.本發(fā)明采用假接頭和同軸電纜饋電相結(jié)合的技術(shù)，有效的展寬天線的阻抗帶 寬，同時起到很好的固定作用，能夠很好的固定饋電裝置。 d.本發(fā)明采用直流短路技術(shù)，采用四根短路線直接與接地面連接，能很好的擴展 阻抗帶寬，并且分布均勻，對輻射方向圖影響較小。 e.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在頻率較高是正交寄生單元的末端被激勵，產(chǎn)生類似喇叭天線的 輻射，因此帶寬很寬，能覆蓋GSM、 CDMA2000 、 DCS、 PCS、 PHS、 UMTS、 WCDMA、 TD-CDMA、 WLAN、 UWB 的低端等，涵蓋700MHz 3300MHz的通信需求。
權(quán)利要求
一種高增益寬頻帶全向天線，包括接地板、主輻射單元和饋電結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括加載輻射單元；主輻射單元由垂直貼片單元(1)與正交輻射單元(11)垂直正交而成；其上設有加載輻射單元，加載輻射單元由加載圓形貼片(2)構(gòu)成；主饋線(8)和假接頭(10)連接在一起，構(gòu)成天線的饋電結(jié)構(gòu)；主饋線(8)穿過固定底座(6)和接地板(5)給主輻射單元饋電；主輻射單元與饋電假接頭(10)連接在一起；主饋線(8)的內(nèi)導體(12)與假接頭(10)焊接在一起，主饋線(8)的外導體與假接頭外導體(4)連接在一起，加載圓形貼片(2)直接焊接在主輻射單元的頂部；假接頭外導體(4)和假接頭內(nèi)導體(12)之間采用聚四氟乙烯(9)作為介質(zhì)；整個天線結(jié)構(gòu)有固定裝置(7)和假接頭的外導體(4)及直流短路接地線(3)牢牢固定；直流短路接地線(3)在加載圓形單元(2)居中心2/3處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高增益寬頻帶全向天線，其特征在于本天線采用直流 短路接地技術(shù)，即采用四根短路線直接與接地面連接，直流短路接地線(3)與接地面的夾 角在15° 90°之間變化。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種高增益寬頻帶全向天線。天線兩個正交的輻射單元、加載輻射單元、直流通路、接地板和饋電結(jié)構(gòu)組成。天線的輻射單元部分采用垂直貼片組成正交結(jié)構(gòu)，其上的加載輻射單元有效的提高方位面的輻射方向圖，直流短路探針和加載饋電技術(shù)，不但展寬天線的帶寬，而且減小天線的尺寸。其本發(fā)明有較高的輻射效率和高的增益；提高了通信質(zhì)量，改善了通信環(huán)境；增加天線的工作帶寬；改善天線的阻抗帶寬；成本低，便于批量生產(chǎn)。
文檔編號H01Q13/08GK101699657SQ20091021303
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者劉乘源, 吳成云, 姜興文, 徐燕, 李渠塘, 李迎松, 王積祥, 邢紅兵 申請人:江蘇安特耐科技有限公司