CN101388490A

CN101388490A - 卡片式室内吸顶宽频天线

Info

Publication number: CN101388490A
Application number: CNA2008102237853A
Authority: CN
Inventors: 马志斌
Original assignee: DONGFANG XINLIAN SCIENCE-TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Current assignee: DONGFANG XINLIAN SCIENCE-TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Priority date: 2008-10-13
Filing date: 2008-10-13
Publication date: 2009-03-18

Abstract

本发明公开了一种卡片式室内吸顶宽频天线，包括：电路板，用于收发电磁波能量；射频连接器，位于所述电路板背面，与所述电路板焊接，用于作为所述天线与其它设备连接的接口；介质螺母，用于将所述电路板与射频连接器固定在室内天花板上。该天线应用于室内无线信号网络覆盖中，其体积小，重量轻，高度低，加工简单方便。天线印制在电路板上，采用对称振子形式，并对振子进行了阶梯阻抗变换优化，使天线能够工作在大于三个倍频的宽频上。本发明解决了传统室内吸顶天线隐蔽性差，影响室内装修环境的缺点。

Description

卡片式室内吸顶宽频天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是一种卡片式室内吸顶宽频天线。

背景技术

室内吸顶天线是一种应用于无线通信室内信号覆盖的天线，一般安装在天花板上，对以其为中心，半径几十米的区域进行无线信号覆盖。室外信号覆盖用的都是板状天线，功率大，信号强，覆盖远；而室内覆盖，比如会场、宾馆、写字楼、电影院、住宅楼内等，需要采用室内分布式系统来覆盖，就采用吸顶小天线，外形比较美观，不影响室内观瞻。

传统室内吸顶天线均是由金属反射板及立式金属柱形或锥形振子实现信号的辐射，天线带有一塑料防护罩，用于保护和装饰。虽然天线罩可以做到尽量的美观，各个天线厂家也尽量将天线的尺寸做小，但是基于普通吸顶天线反射板加单极子的结构形式，如果当天线工作在800MHz-2500MHz频段内，其高度约80mm。并且由于天线的批量生产模式，其无法完全适应每一个场所的不同环境风格。因此在过去，我们经常看到装修豪华的宾馆、酒店在天花板上突兀着一些白色锥状或蘑菇状的浅色天线，破坏了原有环境的和谐。

另外，传统吸顶天线加工及装配过程繁琐，至少需要十几个工序的操作方能完成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卡片式室内吸顶宽频天线，用于解决现有技术中存在的室内天线美观及隐蔽性问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种卡片式室内吸顶宽频天线，包括：

电路板，用于收发电磁波能量；

射频连接器，位于所述电路板背面，与所述电路板焊接，用于作为所述天线与其它设备连接的接口；

介质螺母，用于将所述电路板与射频连接器固定在室内天花板上。

本发明提供的天线体积小、重量轻，安装在天花板上，露出部分仅为一块轻薄的电路板，隐蔽性好，可以使场所的装修效果不受到破坏的情况下进行无线信号的覆盖，这样既能满足人们通信的需要，又能保持室内环境美观。

另外，该天线由于其自身的结构特点，大幅度的减少了对于铜、铝等金属材料的使用，加工成本较低。与传统吸顶天线相比，更适合大批量的加工及生产。天线辐射单元印制在电路板上，加工简单方便，产品一致性好，易于批量生产。产品结构简单，简化了装配工序，缩短了产品生产装配时间。

附图说明

图1为本发明实施例中卡片式室内吸顶宽频天线的结构侧视图；

图2为本发明实施例中卡片式室内吸顶宽频天线电路板正面的正视图；

图3为本发明实施例中卡片式室内吸顶宽频天线电路板背面的正视图；

图4为本发明实施例中射频连接器与电路板的连接方式示意图；

图5为本发明实施例中卡片式室内吸顶宽频天线的安装示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种卡片式室内吸顶宽频天线其结构如图1所示，图1是该天线的侧视图，包括：

电路板1，是天线的主体，为整个天线之核心，用于实现天线收发电磁波能量的功能。天线辐射元及射频连接器均附于其上，是整个天线结构实现的基础。当收发信机发射时，射频电流通过连接器馈入到天线电路板，电路板将射频电流转换为电磁波并向空间发射；当天线接收到电磁波后，在电路板上产生感应电流，电流经电路板和连接器进入收发信机，天线完成接收功能。

天线辐射单元11覆于电路板1上，两个辐射单元组成一对对称振子。图2和图3分别是电路板正面和背面的正视图。电路板正面辐射单元111，位于电路板正面的上半部分，面积约占整个板面的1/2，如图2所示；电路板背面辐射单元112，位于电路板背面的下半部分，面积约占整个板背面的1/2，如图3所示。本天线根据天线工作频段的不同要求，电路板长宽在400mm～20mm的范围内，厚度在1mm～30mm范围内。

在图2中，电路板正面振子的覆铜按其主要功能可分为三个部分：

微带传输线部分13：微带传输线部分13覆铜的底面，是背面辐射单元覆铜，这样此段覆铜与背面覆铜形成了微带传输线，此段传输线将馈入射频连接器2的信号能量传送到电路板正面振子；

阶梯阻抗变换部分12：阶梯阻抗变换部分12位于微带传输线部分13与正面辐射单元之间，其主要作用为扩展了天线的驻波带宽，在多节阶梯阻抗变换器中，各阻抗阶梯所产生的反射波彼此抵消，于是匹配的频带得以展宽；

正面辐射单元部分111，位于电路板正面的上部，与印制板背面的辐射单元112组成了一对对称振子，此对称振子符合经典的对称振子理论。对称振子两臂之间馈以高频电动势，则沿振子将产生一定的电流和电荷分布，并在其周围空间激发电磁场，电磁能量将不断地向空间辐射。对称振子起到了高频电流能量与电磁波能量相互转换的作用，从而实现了天线收发电磁波能量的功能。

此外，电路板的正面还包括：

射频连接器内导体插入孔15：位于微带传输线部分13的正中，射频连接器2于电路板1背面插入此孔中，射频连接器内导体21插入此孔，该导体从电路板1正面露出约1mm长度，露出的射频连接器内导体21与电路板正面微带传输线部分13覆铜锡焊，射频连接器外导体22与电路板背面覆铜锡焊。此连接方式完成了射频连接器与电路板电路的完好连接。射频连接器与电路板的连接方式如图4所示。

位于电路板腰部的两个安装孔14，用于整个天线的吸顶安装。当天线完成如图5的安装后，如果有进一步加固的需要时，可使用塑料螺栓，穿过安装孔14，螺栓拧入天花板，以实现对天线的紧固。

图3为电路板背面的结构，覆有一块覆铜，作为电路板背面辐射单元112，此块覆铜与电路板正面的覆铜共同构成一对对称振子。

射频连接器2，用于作为天线与收发射机等其它设备连接的接口。天线采用标准射频接口，使用同类型对应连接器对接旋拧至紧即可。其中，包括射频连接器内导体21和射频连接器外导体22，内导体21与外导体22之间绝缘。内导体21传输射频能量，外导体22屏蔽外部干扰及防止内导体能量的辐射泄漏。

介质螺母3，用于将天线安装在天花板上，即天花板被天线体和介质螺母夹于中间，如图5，拧紧介质螺母，天线即可紧固于天花板之上。介质螺母与天线体相配合，则可完成天线的有效安装。

电路板1与射频连接器2之间通过焊锡4焊接。

本发明实施例提供的天线的加工方式，采用印制板加工，天线辐射单元覆铜覆于电路板上，天线的两元分别覆于电路板的正反面上，两个辐射单元组成一对对称振子。电路板覆铜可分为三部分：微带传输线部分、阶梯阻抗变换部分及正面辐射单元部分。阶梯阻抗变换部分实现振子的宽频工作性能。射频连接器的内导体插入预设的插入孔，锡焊于天线的正面覆铜，射频连接器外导体锡焊于天线的背面覆铜。天线装配并测试完成后，对天线(除射频连接器)进行喷漆，可根据不同的安装环境，漆色选用与天花板同颜色。

图5为本发明实施例提供的天线的安装示意图，安装时，先将介质螺母拧下，将射频连接器穿过事先在天花板上打好的圆孔，再将介质螺母拧紧，则天线即可紧贴于天花板上，实现了天线的吸顶安装方式。

本发明实施例提供的天线实现了工作于带宽大于三个倍频程的电气性能，对于此宽频卡片式天线的实现及使用方式在网优领域是开拓性的。通过阶梯阻抗变换部分的设计与使用，扩展了天线的带宽。关于开拓性，在网优领域，从未有开发并应用卡片式吸顶宽频天线的先例，此种产品及其应用为首创。

卡片式室内吸顶天线主要是解决了现有技术中存在的室内天线美观及隐蔽性问题。由于本发明实施例提供的天线体积小、重量轻，安装在天花板上，隐蔽性好，可以使场所的装修效果不受到破坏的情况下进行无线信号的覆盖，这样既能满足人们通信的需要，又能保持室内环境美观。

而且该天线由于其自身的结构特点，大幅度的减少了对于铜、铝等金属材料的使用，加工成本较低。与传统吸顶天线相比，更适合大批量的加工及生产。天线辐射单元印制在电路板上，加工简单方便，产品一致性好，易于批量生产。产品结构简单，简化了装配工序，缩短了产品生产装配时间。该产品与传统室内吸顶天线相比，节省了大量铜材和铝材，符合“集约型社会”的发展要求。

另外，本发明实施例的卡片式室内吸顶天线，采用对称振子形式，对称振子的两臂印制在电路板上，实现了天线轻薄的结构特点，振子两臂非完全对称。采用阶梯阻抗变换技术实现了天线的大于3个倍频的驻波比带宽。

Claims

1、一种卡片式室内吸顶宽频天线，其特征在于，包括：

电路板，用于收发电磁波能量；

2、根据权利要求1所述的天线，其特征在于，在所述电路板具体包括：

电路板正面覆铜和背面覆铜，正面覆铜位于所述电路板正面的上半部分，背面覆铜位于所述电路板背面的下半部分，共同构成一对对称振子，用于进行高频电流能量与电磁波能量相互转换，实现了天线收发电磁波能量的功能；

射频连接器内导体插入孔，将所述射频连接器通过此孔与所述电路板焊接，从而实现射频连接器与电路板电路的连接。

3、根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述电路板进一步包括：

两个安装孔，位于电路板腰部，用于整个天线的吸顶安装。

4、根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述电路板正面覆铜具体包括：

微带传输线部分，该微带传输线部分覆铜的底面，是电路板背面覆铜，用于将馈入射频连接器的信号能量传送到电路板正面的振子；

正面辐射单元部分，用于与所述电路板背面覆铜共同构成对称振子；

阶梯阻抗变换部分，位于所述微带传输线部分与正面辐射单元之间，用于扩展所述天线的驻波带宽。

5、根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述电路板背面覆铜为背面辐射单元，与所述正面辐射单元构成所述对称振子的两臂。

6、根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述射频连接器进一步包括：

射频连接器内导体，位于所述射频连接器的前部，能够插入所述插入孔，与所述电路板正面覆铜焊接，用于传输射频能量；

射频连接器外导体，位于所述射频连接器与内导体之间，与所述电路板背面覆铜焊接，用于屏蔽外部干扰及防止内导体能量的辐射泄漏。

7、根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述射频连接器内导体插入所述插入孔，该导体从电路板正面露出1mm，露出的射频连接器内导体与电路板正面覆铜锡焊，射频连接器外导体与电路板背面覆铜锡焊。