CN103441324B

CN103441324B - 天线

Info

Publication number: CN103441324B
Application number: CN201310314996.9A
Authority: CN
Inventors: 谢乔治; 漆宏; 漆一宏
Original assignee: JIANGSU ENICE NETWORK INFORMATION CO Ltd
Current assignee: Jiangsu East Century Network Information Co ltd; Leader Technology Hengqin Co ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: CN103441324A

Abstract

本发明公开了一种天线，所述天线包括：底盘；辐射件，所述辐射件包括中心部和多个放射部，每个所述放射部的一端与所述中心部相连且每个所述放射部向远离所述中心部的方向延伸；馈电件，所述馈电件与所述中心部相连；和耦合件，所述耦合件包括耦合件本体和连接件，所述耦合件本体与所述辐射件耦合，所述连接件与所述耦合件本体和所述底盘中的每一个均相连。根据本发明实施例的天线具有性能高、高度低、剖面低等优点，所述天线还具有全向性特征。

Description

天线

技术领域

本发明涉及一种天线。

背景技术

现有的天线无法兼顾体积小、宽频带、高增益等特点。具体而言，减小天线的体积会导致天线的频带变窄、增益水平降低，导致天线无法满足工作要求。这就导致现有的天线存在体积大的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种天线。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种天线，所述天线包括：底盘；辐射件，所述辐射件包括中心部和多个放射部，每个所述放射部的一端与所述中心部相连且每个所述放射部向远离所述中心部的方向延伸；馈电件，所述馈电件与所述中心部相连；和耦合件，所述耦合件包括耦合件本体和连接件，所述耦合件本体与所述辐射件耦合，所述连接件与所述耦合件本体和所述底盘中的每一个均相连。

根据本发明实施例的天线通过设置包括与所述馈电件相连的中心部和与所述中心部相连的多个放射部的辐射件，从而可以在极大地提高所述天线的性能的同时（例如提高所述天线的增益水平，拓展所述天线的频带宽度），很好地压缩了所述天线的高度，使所述天线可以具有更低的剖面。也就是说，可以同时提高所述天线的性能、压缩所述天线的高度、降低所述天线的剖面。也就是说，与现有的天线相比，根据本发明实施例的天线可以在驻波比和天线尺寸一定的情况下，极大地提高频带宽度，或者可以在频带宽度和驻波比一定的情况下，缩小自身的尺寸。因此，根据本发明实施例的天线具有性能高、高度低、剖面低等优点，所述天线还具有全向性特征。

另外，根据本发明实施例的天线还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，每个所述放射部为片状。由此所述放射部具有结构简单等优点。

根据本发明的一个实施例，每个所述放射部为规则的多边形。由此不仅可以降低所述放射部的加工难度，而且可以提高所述辐射件的辐射性能。

根据本发明的一个实施例，每个所述放射部与所述底盘正交。由此可以使所述天线的结构更加合理。

根据本发明的一个实施例，相邻两个所述放射部之间的夹角彼此相等。由此不仅可以使所述辐射件的结构更加合理，而且可以降低多个所述放射部的布置难度。

根据本发明的一个实施例，多个所述放射部中的至少一个上设有开口。由此可以进一步提高所述辐射件的辐射性能。

根据本发明的一个实施例，多个所述放射部与多个所述连接件一一对应，且一个所述放射部和一个所述连接件位于同一平面上。由此可以使所述天线的结构更加合理。

根据本发明的一个实施例，所述耦合件本体为一体式的环形或分体式的环形。

根据本发明的一个实施例，所述耦合件本体的一部分与所述辐射件的一部分相连。

根据本发明的一个实施例，所述耦合件还包括耦合金属件，所述耦合金属件与所述连接件和所述底盘中的每一个均相连。

根据本发明的一个实施例，所述天线还包括谐振件，所述谐振件与所述底盘相连且位于相邻两个所述放射部之间。通过设置所述谐振件，可以进一步提高所述天线的驻波比和天线增益。

根据本发明的一个实施例，所述天线还包括顶部加载，所述顶部加载与所述耦合件本体位于同一平面上且所述顶部加载位于所述耦合件本体的内侧，其中所述辐射件位于所述顶部加载与所述底盘之间，所述顶部加载与每个所述放射部相连。通过设置所述顶部加载，可以缩短所述天线的尺寸，改变所述天线的输入带宽，实现所述天线小型化。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的天线的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的天线的局部结构示意图；

图3是根据本发明的另一个实施例的天线的结构示意图；

图4是根据本发明的另一个实施例的天线的局部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的天线10。如图1-图4所示，根据本发明实施例的天线10包括底盘100、辐射件200、馈电件300和耦合件400。

辐射件200包括中心部210和多个放射部220，每个放射部220的一端与中心部210相连且每个放射部220向远离中心部210的方向延伸。馈电件300与中心部210相连。耦合件400包括耦合件本体410和连接件420，耦合件本体410与辐射件200耦合，连接件420与耦合件本体410和底盘100中的每一个均相连。

换言之，多个放射部220中的每一个都可以与其余任何一个放射部220相连，多个放射部220彼此相互连接的部分可以构成中心部210。由此中心部210与馈电件300相连，因此相当于形成一个单极天线。其中，耦合件本体410可以与辐射件200耦合，拓展了天线10的频带宽度。

根据本发明实施例的天线10通过设置包括与馈电件300相连的中心部210和与中心部210相连的多个放射部220的辐射件200，从而可以在极大地提高天线10的性能的同时（例如提高天线10的增益水平，拓展天线10的频带宽度），很好地压缩了天线10的高度，使天线10可以具有更低的剖面。也就是说，可以同时提高天线10的性能、压缩天线10的高度、降低天线10的剖面。也就是说，与现有的天线相比，根据本发明实施例的天线10可以在驻波比和天线尺寸一定的情况下，极大地提高频带宽度，或者可以在频带宽度和驻波比一定的情况下，缩小自身的尺寸。因此，根据本发明实施例的天线10具有性能高、高度低、剖面低等优点，天线10还具有全向性特征。

根据本发明实施例的天线10在室内接入时其工作带宽为0.7GHz到6GHz。根据本发明实施例的天线10还可以应用于自动化吸顶天线、超高频警用通信系统、户外小型基站天线等领域。根据本发明实施例的天线10可以是对称或不对称的双锥天线、单锥天线、振子天线等。

底盘100可以是金属底盘。换言之，底盘100可以由金属制成。底盘100可以是圆形、矩形或不规则多边形。

如图1-图4所示，馈电件300的一端（例如馈电件300的上端）可以穿过底盘100且馈电件300的一端可以与中心部210相连。其中，上下方向如图1和图3中的箭头A所示。有利地，馈电件300的一端可以穿过底盘100的中部。馈电件300的另一端（例如馈电件300的下端）可以与其他的射频设备相连。

有利地，放射部220可以是至少三个。辐射件200可以是金属辐射件，即辐射件200可以由金属制成。也就是说，中心部210和放射部220都可以由金属制成。

如图1-图4所示，在本发明的一些实施例中，每个放射部220都可以是片状。由此放射部220具有结构简单等优点。其中，每个放射部220的表面可以是平面，也可以是曲面。

有利地，每个放射部220可以是规则的多边形或不规则的多边形。例如，每个放射部220可以是矩形、正方形、梯形（直角梯形）或三角形（直角三角形）等。由此不仅可以降低放射部220的加工难度，而且可以提高辐射件200的辐射性能。

如图1和图3所示，在本发明的一个实施例中，每个放射部220可以与底盘100正交。换言之，每个放射部220可以垂直于底盘100。由此可以使天线10的结构更加合理。具体而言，每个放射部220的主表面可以与底盘100的上表面110正交。其中，放射部220的主表面是指放射部220的面积最大的表面。

在本发明的一个具体示例中，如图1-图4所示，相邻两个放射部220之间的夹角可以彼此相等。换言之，相邻两个放射部220之间的夹角可以是预定角度。也就是说，多个放射部220可以沿底盘100的周向或耦合件本体410的周向等间距地设置。由此不仅可以使辐射件200的结构更加合理，而且可以降低多个放射部220的布置难度。

具体地，放射部220可以是四个，相邻两个放射部220之间的夹角可以是九十度。也就是说，相邻两个放射部220可以相互垂直，即四个放射部220可以呈正十字形状。

如图3和图4所示，多个放射部220中的至少一个上可以设有开口221。由此可以进一步提高辐射件200的辐射性能。具体地，开口221可以沿上下方向延伸。开口221可以沿上下方向和放射部220的厚度方向贯通放射部220，以便将放射部220分为两个部分。有利地，每个放射部220上都可以设有开口221。

每个放射部220的形状、结构、大小可以彼此相同，也可以不同。放射部220可以垂直于底盘100，也可以不垂直于底盘100。相邻两个放射部220之间的夹角可以彼此相等，也可以不等。

如图1和图4所示，在本发明的一些示例中，多个放射部220与多个连接件420可以一一对应，且一个放射部220和一个连接件420可以位于同一平面上。换言之，放射部220的数量可以等于连接件420的数量。由此可以使天线10的结构更加合理。

具体地，放射部220可以是四个且连接件420也可以是四个。第一个放射部220和第一个连接件420可以位于第一平面上，第二个放射部220和第二个连接件420可以位于第二平面上，第三个放射部220和第三个连接件420可以位于第三平面上，第四个放射部220和第四个连接件420可以位于第四平面上。

耦合件400可以是金属耦合件，即耦合件400可以由金属制成。也就是说，耦合件本体410和连接件420都可以由金属制成。有利地，耦合件本体410可以是金属环。也就是说，如果侧视耦合件本体410，则耦合件本体410可以是片状，如果俯视耦合件本体410，则耦合件本体410可以是环状。具体地，耦合件本体410可以是圆环形。

在本发明的一个示例中，耦合件本体410可以是一体式的环形，即耦合件本体410可以是一体件。在本发明的另一个示例中，耦合件本体410可以是分体式的环形。换言之，耦合件本体410可以包括多个耦合件子本体，多个该耦合件子本体可以依次相连以便形成耦合件本体410。

耦合件本体410的外周缘的长度可以显著地大于耦合件本体410的内周缘的长度。耦合件本体410的表面可以是平面，也可以是曲面。

耦合件本体410可以与辐射件200间隔开。耦合件本体410的一部分可以与辐射件200的一部分相连。具体地，耦合件本体410的一部分可以与每个放射部220的一部分相连。

如图1-图4所示，在本发明的一些示例中，连接件420可以是多个，多个连接件420可以间隔开设置。由此可以使耦合件本体410更加稳固地与底盘100相连，即可以使天线10的结构更加稳固。

具体地，如图1所示，每个连接件420的上端可以与耦合件本体410的下表面411相连，每个连接件420的下端可以与底盘100的上表面110相连。由此可以使天线10的结构更加合理。

每个连接件420可以是金属连接件，即每个连接件420可以由金属制成。每个连接件420的外周缘可以是规则的多边形或不规则的多边形。每个连接件420可以是金属片，每个连接件420的表面可以是平面，也可以是曲面。

如图1-图4所示，在本发明的一个具体示例中，耦合件400可以包括四个连接件420，且每个连接件420可以是长条形的金属片。这四个连接件420的外周缘的形状和大小可以完全相同，这四个连接件420的相对位置也可以相同。此外，耦合件400的多个连接件420的结构、大小、相对位置可以彼此不同。

耦合件400还可以包括耦合金属件，所述耦合金属件可以与连接件420和底盘100中的每一个均相连。具体地，所述耦合金属件的第一部分可以与连接件420相连，且所述耦合金属件的第二部分可以与底盘100耦合。

为了使天线10的驻波比和天线增益达到指定要求，可适当切除天线10上的非金属区域。例如，通过切除靠近馈电件300的非金属区域，可有效地调节天线10的驻波比。

如图3和图4所示，在本发明的一些实施例中，天线10还可以包括谐振件500，谐振件500可以与底盘100相连且谐振件500可以位于相邻两个放射部220之间。通过设置谐振件500，可以进一步提高天线10的驻波比和天线增益。

有利地，谐振件500可以是棒状金属条或片状金属条。谐振件500可以是多个，由此可以进一步提高天线10的驻波比和天线增益。

如图1-图4所示，在本发明的一些示例中，天线10还可以包括顶部加载600，顶部加载600可以与耦合件本体410位于同一平面上且顶部加载600可以位于耦合件本体410的内侧。其中，辐射件200可以位于顶部加载600与底盘100之间，顶部加载600可以与每个放射部220相连。换言之，顶部加载600可以位于辐射件200上方，底盘100可以位于辐射件200下方。

通过设置顶部加载600，从而可以改变辐射件200上的电流分布，使辐射件200的输入阻抗能按照一种规律分布。通过设置顶部加载600，可以缩短天线10的尺寸，改变天线10的输入带宽，实现天线10小型化。

具体地，顶部加载600可以由金属制成，即顶部加载600可以是金属件。顶部加载600可以是片状，且顶部加载600可以是圆形、规则的多边形或不规则的多边形。顶部加载600的表面可以是平面，也可以是曲面。顶部加载600上可以设有切口，该切口可以沿顶部加载600的厚度方向贯通顶部加载600。顶部加载600的一部分可以与每个放射部220的一部分相连。

顶部加载600与耦合件本体410可以位于同一平面上，也可以位于不同的平面上。顶部加载600可以与耦合件本体410间隔开，例如顶部加载600可以在内外方向上与耦合件本体410间隔开。其中，内外方向如图1和图3中的箭头B所示。此外，顶部加载600可以通过至少一个金属片与耦合件本体410相连。如图3和图4所示，在本发明的一个具体示例中，顶部加载600与耦合件本体410可以一体形成。

根据本发明实施例的天线10可以利用多种方式加工得到，例如采用金属冲压、金属线、金属网、PCB等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种天线，其特征在于，包括：

底盘；

辐射件，所述辐射件包括中心部和多个放射部，每个所述放射部的一端与所述中心部相连且每个所述放射部向远离所述中心部的方向延伸；

馈电件，所述馈电件与所述中心部相连；

耦合件，所述耦合件包括耦合件本体和连接件，所述耦合件本体与所述辐射件耦合，所述连接件与所述耦合件本体和所述底盘中的每一个均相连；和

谐振件，所述谐振件与所述底盘相连且位于相邻两个所述放射部之间。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，每个所述放射部为片状。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，每个所述放射部为规则的多边形。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，每个所述放射部与所述底盘正交。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，相邻两个所述放射部之间的夹角彼此相等。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，多个所述放射部中的至少一个上设有开口。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，多个所述放射部与多个所述连接件一一对应，且一个所述放射部和一个所述连接件位于同一平面上。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述耦合件本体为一体式的环形或分体式的环形。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述耦合件本体的一部分与所述辐射件的一部分相连。

10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述耦合件还包括耦合金属件，所述耦合金属件与所述连接件和所述底盘中的每一个均相连。

11.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括顶部加载，所述顶部加载与所述耦合件本体位于同一平面上且所述顶部加载位于所述耦合件本体的内侧，其中所述辐射件位于所述顶部加载与所述底盘之间，所述顶部加载与每个所述放射部相连。