專利名稱：一種微帶天線和包含微帶天線的定向天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線,特別涉及ー種微帶天線。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)?zhí)枮?01010238411. 6的發(fā)明專利公開(kāi)了ー種微帶天線，雖然能在小巧的面積上覆蓋800-2500MHZ，且具有良好的性能，但存在以下不足1.駐波小于I. 5的特性不好.天線用在線路板上使用了套筒結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生金屬套筒結(jié)構(gòu)的寬頻特性，但是線路板自身匹配頻段較窄的特性還是限制了此天線800-2500MHZ能夠?qū)崿F(xiàn)駐波小于I. 5的匹配性能；2.此天線為低阻抗天線，與饋線的50歐姆不相匹配；3.此天線為單極天線原理，通過(guò)振子和反射面產(chǎn)生的鏡像來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的振子輻射，線路板的接地面作為反射面產(chǎn)生鏡像，這就必然不如金屬的反射面效果理想；4.低頻匹配不理想。國(guó)內(nèi)目前基站天線、小區(qū)美化天線、室內(nèi)分布天線主要分為全向輻射和定向輻射兩種類型。針對(duì)定向天線而言，定向基站天線可以實(shí)現(xiàn)IOdBi以上的増益效果，達(dá)到有效的輻射效果，但是達(dá)到12dBi的效果時(shí)，基站天線至少有0.6米的長(zhǎng)度，尺寸較大；而小區(qū)和室內(nèi)分布天線由于受到使用環(huán)境的局限，不能尺寸過(guò)大，同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)全頻段800-2500MHZ的福射效果，一般定向天線長(zhǎng)度都在200-300mm,普通定向天線在這樣的寬頻福射要求和尺寸條件下，頂多實(shí)現(xiàn)800-2500MHz，7-9dBi的增益效果。因此小區(qū)和室內(nèi)覆蓋亟需一種既能滿足小尺寸的要求，又能實(shí)現(xiàn)800— 2500MHz的全頻段輻射效果，并且能達(dá)到IOdBi以上的增益效果的定向天線。

發(fā)明內(nèi)容
I、 所要解決的技術(shù)問(wèn)題
現(xiàn)有微帶天線的不足1.駐波小于I. 5的特性不好；2.與饋線的50歐姆匹配性不好；3.反射面效果不理想；4.低頻匹配不理想。2、技術(shù)方案
為了解決以上不足，同時(shí)能夠保持原有尺寸的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了ー種微帶天線，包括微帶線饋電部分、T型微帶功率分配器和微帶線接地部分，微帶線饋部分兩片微帶振子5采用錐形套筒的結(jié)構(gòu)，其特征在于兩片微帶振子5上分別設(shè)有方塊形補(bǔ)償片I。為了更好的效果，還做出了一下改進(jìn)
微帶線接地部分的頂端，對(duì)應(yīng)兩片微帶振子上方設(shè)有長(zhǎng)方形補(bǔ)償片3。T型微帶功率分配器的中間上方設(shè)有ー長(zhǎng)方型補(bǔ)償片2。微帶線接地部分4加大
微帶天線為全向全頻天線，體積小，有很好的増益效果，所以用在了定向天線上。—種包含微帶天線的定向天線，由微帶天線和反射板組成，其特征在于至少I(mǎi)個(gè)所述的微帶天線，位于反射板6 —端，通過(guò)支撐板14連接反射板6，反射板6的面積比所有微帶天線的面積略大。
當(dāng)定向天線設(shè)有I個(gè)微帶天線時(shí)，
在所述微帶天線與反射板之間，微帶天線的兩個(gè)微帶振子左右對(duì)稱位置設(shè)置一方形金屬片7。在所述的微帶天線的左上角設(shè)置方形金屬片8右下角設(shè)置方形金屬片9。當(dāng)定向天線設(shè)有2個(gè)微帶天線時(shí)，2個(gè)微帶天線通過(guò)I分2功分器并聯(lián)。
在所述的兩個(gè)微帶天線的中間正下方設(shè)有方形金屬片11。無(wú)論含有I個(gè)還是2個(gè)微帶天線，相鄰天線振之間的距離為中心頻率的有效波長(zhǎng)的0. 8-1倍。有益效果
改善了現(xiàn)有微帶天線的不足，而尺寸大小并沒(méi)有改變。而含有微帶天線的定向天線，體積小巧，可以放置干天線輻射面為非金屬的任何外罩內(nèi)構(gòu)成與環(huán)境融為一體的美化天線。如射燈中，壁畫(huà)內(nèi)，空調(diào)外罩內(nèi)，草坪牌廣告牌內(nèi)等，而當(dāng)定向天線內(nèi)含有兩個(gè)所述微帶天線時(shí)，在體積小巧和増益達(dá)到最好的平衡，此時(shí)定向天線的增益可以達(dá)到9-12dBi。


圖I本發(fā)明的微帶天線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2包含I個(gè)微帶天線的定向天線的示意圖。圖3包含2個(gè)微帶天線的定向天線的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。申請(qǐng)?zhí)枮?01010238411. 6公開(kāi)了ー種微帶天線，是由微帶饋電部分、T型微帶功率分配器和微帶線接地部分組成，具有體積小巧，全頻全向，増益有2-4dBi。在對(duì)此微帶天線的研究中發(fā)現(xiàn)，具有ー些不足，主要表現(xiàn)在I.駐波小于I. 5的特性不好.天線用在線路板上使用了套筒結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生金屬套筒結(jié)構(gòu)的寬頻特性，但是線路板自身匹配頻段較窄的特性還是限制了此天線800-2500MHZ能夠?qū)崿F(xiàn)駐波小于I. 5的匹配性能；2.此天線為低阻抗天線，與饋線的50歐姆不相匹配；3.此天線為單極天線原理，通過(guò)振子和反射面產(chǎn)生的鏡像來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的振子輻射，線路板的接地面作為反射面產(chǎn)生鏡像，這就必然不如金屬的反射面效果理想；4.低頻匹配不理想。為了使微帶天線取得更好的效果，對(duì)公開(kāi)的微帶天線進(jìn)行了如下的改進(jìn)
為了保證800-2500MHZ能實(shí)現(xiàn)駐波小于I. 5的優(yōu)良特性，考慮到低頻需要増加天線振子尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)良匹配，而產(chǎn)品空間和尺寸有限，并且產(chǎn)品重要優(yōu)點(diǎn)就是精巧，増加尺寸顯然不妥，因此如圖I所示，在兩片微帶振子上分別設(shè)方塊形補(bǔ)償片，微帶線接地部分的頂端，對(duì)應(yīng)兩片微帶振子上方設(shè)有長(zhǎng)方形補(bǔ)償片，通過(guò)此改進(jìn)匹配了天線低頻段，通過(guò)補(bǔ)償片I的振子加長(zhǎng)和補(bǔ)償片2的接地感應(yīng)加長(zhǎng)，來(lái)等效的實(shí)現(xiàn)整個(gè)天線輻射振子的増大，從而在不改變天線的外形大小的前提下，實(shí)現(xiàn)低頻的優(yōu)良匹配。天線用在線路板上使用了套筒結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生金屬套筒結(jié)構(gòu)的寬頻特性，但是線路板自身匹配頻段較窄的特性還是限制了此天線800-2500MHZ能夠?qū)崿F(xiàn)駐波小于I. 5的匹配性能，并且此天線為低阻抗天線，與饋線的50歐姆不相匹配，因此如圖I所示T型微帶功率分配器的中間上方設(shè)置ー長(zhǎng)方型補(bǔ)償片3來(lái)增強(qiáng)功率分配器的阻抗變換性能，以及兩個(gè)天線振子并合的匹配性能?？紤]到此天線為單極天線原理，通過(guò)振子和反射面產(chǎn)生的鏡像來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的振子輻射，線路板的接地面作為反射面產(chǎn)生鏡像，這就必然不如金屬的反射面效果理想，所以需要加大接地面，通過(guò)接地處增大來(lái)提高此天線接地反射性能，從而提高了鏡像效果以及天線輻射效果。經(jīng)過(guò)以上改進(jìn)，使本發(fā)明的微帶天線和已經(jīng)公開(kāi)的微帶天線性能有了很大的提 升。由于本發(fā)明的微帶天線體積小巧，且是全頻全向，而且有很好增益，因此，我們將此天線應(yīng)用到定向天線中。將I個(gè)或多個(gè)微帶天線設(shè)置于金屬反射板的一端，通過(guò)支撐柱和反射板連接，反射板的面積比全部微帶天線在反射板的投影面積大。這樣的結(jié)構(gòu)就是ー個(gè)定向天線。下面我們通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I :
如圖2所示包含微帶天線的定向天線,設(shè)有I個(gè)微帶天線。為了更好的匹配以及更好的増益，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，在所述微帶天線與反射板之間，微帶天線的兩個(gè)微帶振子左右對(duì)稱位置設(shè)置一方形金屬片7，通過(guò)金屬片在微帶天線附近對(duì)磁場(chǎng)的感應(yīng)來(lái)有效的對(duì)微波信號(hào)起到引向的效果，從而減少信號(hào)的反射，提高天線的匹配性能，駐波性能變好，和輻射效果更佳。在微帶天線的左上角和右下角分別設(shè)置方形金屬片8和9，通過(guò)金屬片在微帶天線附近對(duì)磁場(chǎng)的感應(yīng)來(lái)有效的對(duì)微波信號(hào)起到引向的效果，從而減少信號(hào)的反射，提高天線的匹配性能，駐波性能變好，和輻射效果更佳。實(shí)施例2:
如圖2所示包含微帶天線的定向，設(shè)有2個(gè)微帶天線。由于設(shè)有2個(gè)微帶天線，所以設(shè)置ー個(gè)I分2功分器(10)使2個(gè)微帶天線并聯(lián)。為了更好效果，兩個(gè)微帶天線的中間正下方設(shè)有方形金屬片11，通過(guò)金屬片在微帶天線附近對(duì)磁場(chǎng)的感應(yīng)來(lái)有效的對(duì)微波信號(hào)起到引向的效果，從而減少信號(hào)的反射，提高天線的匹配性能，駐波性能變好，和輻射效果更佳。含有兩個(gè)以上的微帶天線時(shí)，設(shè)置ー個(gè)I分多個(gè)功分器，例如有3個(gè)，設(shè)置ー個(gè)I分3功分器，有4個(gè)，設(shè)置ー個(gè)I分4功分器。通過(guò)功分器可以有效的把多個(gè)天線振子并合在一起，既實(shí)現(xiàn)高增益福射效果，又能通過(guò)功分器改善800-2500MHz的匹配特性,保證天線的輻射效率。功分器一端連接主饋線13,另一端連接負(fù)饋線12。無(wú)論是I個(gè)微帶天線，還是2個(gè)或者更多的微帶天線，相鄰天線振子之間的距離為中心頻率的有效波長(zhǎng)的0. 8-1倍。此距離經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，既保證了兩個(gè)或者多個(gè)電磁場(chǎng)的有效疊加，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，提高增益效果，同時(shí)又不至于多個(gè)天線間距過(guò)大而產(chǎn)生方向圖分叉的不良效果。此定向天線不僅可以單獨(dú)使用，而且可以放置干天線輻射面為非金屬的任何外罩內(nèi)構(gòu)成與環(huán)境融為一體的美化天線。如射燈中，壁畫(huà)內(nèi)，空調(diào)外罩內(nèi)，草坪牌廣告牌內(nèi)等。
而當(dāng)定向天線內(nèi)含有兩個(gè)所述微帶天線時(shí)，在體積小巧和増益達(dá)到最好的平衡，此時(shí)定向天線的增益可以達(dá)到9-12dBi。解決了小區(qū)和室內(nèi)覆蓋亟需一種既能滿足小尺寸的要求，又能實(shí) 現(xiàn)800— 2500MHz的全頻段輻射效果，并且能達(dá)到IOdBi以上的増益效果的定向天線問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種微帶天線，包括微帶線饋電部分、T型微帶功率分配器和微帶線接地部分，微帶線饋部分兩片微帶振子(5)采用錐形套筒的結(jié)構(gòu)，其特征在于兩片微帶振子(5)上分別設(shè)有方塊形補(bǔ)償片(I)。
2.如權(quán)利要求I所述的微帶天線，其特征在于微帶線接地部分的頂端，對(duì)應(yīng)兩片微帶振子上方設(shè)有長(zhǎng)方形補(bǔ)償片(3)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的微帶天線，其特征在于T型微帶功率分配器的中間上方設(shè)有ー長(zhǎng)方型補(bǔ)償片(2)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的微帶天線,其特征在于微帶線接地部分(4)加大。
5.如權(quán)利要求3所述的微帶天線,其特征在于微帶線接地部分(4)加大。
6.—種包含微帶天線的定向天線，由微帶天線和反射板組成，其特征在于至少I(mǎi)個(gè)如權(quán)利要求1-5所述的微帶天線,位于反射板(6) —端，通過(guò)支撐柱(14)連接反射板，反射板(6)的面積比所有微帶天線在的面積略大。
7.如權(quán)利要求6任ー權(quán)利要求所述的包含微帶天線的定向天線,其特征在于所述定向天線設(shè)有I個(gè)微帶天線。
8.如權(quán)利要求7所述的包含微帶天線的定向天線,其特征在于在所述微帶天線與反射板之間，微帶天線的兩個(gè)微帶振子左右對(duì)稱位置設(shè)置一方形金屬片(7)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的包含微帶天線定向天線,其特征在于在所述的微帶天線的左上角設(shè)置方形金屬片(8)右下角設(shè)置方形金屬片(9)。
10.如權(quán)利要求6所述的包含微帶天線的定向天線,其特征在于所述定向天線設(shè)有2個(gè)微帶天線，2個(gè)微帶天線通過(guò)I分2功分器(10)并聯(lián)。
11.如權(quán)利要求10所述的定向天線，其特征在于在所述的兩個(gè)微帶天線的中間正下方設(shè)有方形金屬片(11)。
12.如權(quán)利要求7、8、10、11任ー權(quán)利要求所述的包含微帶天線的定向天線,其特征在于相鄰天線振子之間的距離為中心頻率的有效波長(zhǎng)的0. 8-1倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微帶天線和含微帶天線的定向天線。本發(fā)明改進(jìn)了現(xiàn)有的微帶天線的不足，一種微帶天線,包括微帶線饋電部分、T型微帶功率分配器和微帶線接地部分,微帶線饋部分兩片微帶振子(5)采用錐形套筒的結(jié)構(gòu),其特征在于:兩片微帶振子(5)上分別設(shè)有方塊形補(bǔ)償片(1)。改善后的微帶天線具有更好的性能。由于小巧，用在定向天線上，也使定向天線體積小巧，增益好，一種包含微帶天線的定向天線，由微帶天線和反射板組成,其特征在于:至少1微帶天線，位于反射板(6)一端，通過(guò)支撐柱(14)連接反射板，反射板(6)的面積比所有微帶天線在的面積略大。而當(dāng)含有2個(gè)微帶天線時(shí)，此定向天線在體積和增益上達(dá)到最好的平衡。
文檔編號(hào)H01Q1/48GK102655271SQ20121015819
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者張瑞峰, 王俊 申請(qǐng)人:江蘇聯(lián)海通信技術(shù)有限公司