CN106299648A - 一种设有馈电窗的通信天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有馈电窗的通信天线，包括有反射板，反射板为PCB板，反射板上设有微带天线，微带天线包括有两个上下对称的振子单元；每个振子单元包括有呈矩形的第一谐振带，所述第一谐振带一端延伸有凹字形的第二谐振带，第二谐振带的两个支臂的自由端之间设有一菱形的第三谐振带，所述第三谐振带的其中两个对边之间设有多条互相平行的第四谐振带；第二谐振带的两个支臂之间还设有呈方波形的去耦谐振带；本天线其全向性和增益以及前后比均较好，效果佳。

Description

一种设有馈电窗的通信天线

技术领域

本发明涉及一种设有馈电窗的通信天线。

背景技术

在互联网时代，通信信息时代，少不了天线，如果需要在强电场下工作，就需要天线本身在方向性能有较好的性能；目前主流设备通信天线工作在700-1000MHz频段为佳，因此在此频段，设计一款适用于配电柜等高压配电设备的系统天线是十分迫切的，需要天线的电气性能，即发射性能，例如其全向性和增益以及前后比均要求要较好的电气性能，而且最好有辅助设备提高天线抗干扰能力。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种设有馈电窗的通信天线。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种设有馈电窗的通信天线，包括有反射板，反射板为PCB板，反射板上设有微带天线，微带天线包括有两个上下对称的振子单元；每个振子单元包括有呈矩形的第一谐振带，所述第一谐振带一端延伸有凹字形的第二谐振带，第二谐振带的两个支臂的自由端之间设有一菱形的第三谐振带，所述第三谐振带的其中两个对边之间设有多条互相平行的第四谐振带；第二谐振带的两个支臂之间还设有呈方波形的去耦谐振带；

所述去耦谐振带包括有多组子振臂；每个所述子振臂包括有底臂，所述底臂一侧与第二谐振带连接，还包括有从底臂的自由端向上延伸出的第一侧壁，还包括有从第一侧壁的自由端水平延伸出的顶臂，所述顶臂向下垂直延伸有第二侧壁；

所述两个振子单元之间设有工形的去耦带，所述去耦带由半导体构成。

其中，去耦带的四个自由端为圆弧形。

其中，所述半圆形闸口的数量为6-9个；所述半圆形闸口的直径为0.3cm-0.5cm。

其中，每个所述振子单元还包括有两个呈直角梯形的叶生振片，每个叶生振片顶端设有多个半圆形闸口；所述第一侧壁与第二侧壁高度相同并设为H，所述底臂的横向宽度设为W，顶臂的横向宽度设为K，所述K+H=1.25(K+W)。

其中，两个所述第一谐振带上设有馈电窗。

其中，所述第四谐振带的长度为20cm。

本发明的有益效果为：本天线其全向性和增益以及前后比均较好，效果佳。

附图说明

图1是本发明的反射板的俯视图；

图2是本发明的去耦谐振带的剖面图；

图3是在频率为700MHZ时前后比的实验数据图；

图4是在频率为890MHZ时前后比的实验数据图；

图5是在频率为1000MHZ时前后比的实验数据图；

图6是在频率为700MHZ时表示增益的方向图；

图7是在频率为890MHZ时表示增益的方向图；

图8是在频率为1000MHZ时表示增益的方向图；

图1至图8中的附图标记说明：

92-反射板；

921-第一谐振带；922-第二谐振带；923-第三谐振带；924-第四谐振带；925-去耦带；926-叶生振片；927-去耦谐振带；

927a-底臂；927b-第一侧壁；927c-顶臂；927d-第二侧壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图8所示，本实施例所述的通信天线，包括有反射板92，反射板92为PCB板，反射板92上设有微带天线，微带天线包括有两个上下对称的振子单元；每个振子单元包括有呈矩形的第一谐振带921，所述第一谐振带921一端延伸有凹字形的第二谐振带922，第二谐振带922的两个支臂的自由端之间设有一菱形的第三谐振带923，所述第三谐振带923的其中两个对边之间设有多条互相平行的第四谐振带924；第二谐振带922的两个支臂之间还设有呈方波形的去耦谐振带927；所述去耦谐振带927包括有多组子振臂；每个所述子振臂包括有底臂927a，所述底臂927a一侧与第二谐振带922连接，还包括有从底臂927a的自由端向上延伸出的第一侧壁927b，还包括有从第一侧壁927b的自由端水平延伸出的顶臂927c，所述顶臂927c向下垂直延伸有第二侧壁927d；所述两个振子单元之间设有工形的去耦带925，所述去耦带925由半导体构成。

通过不小于300次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构，在模拟强电场环境下以及模拟电场跳频度在200-630HZ情况下，该天线，在700MHZ至1000MHZ频段均表现出优良的通信电气参数性能，具体的，辐射单元最低频点前后比大于31dB,频带内前后比平均大于35dB；低频点增益大于9.37dBi,频带内平均增益大于9.8dBi。

具体实际测试结果如下表HFSS15软件计算：

测试频带段

频带内前后比

对应增益

700MHz

31.222dB

9.4001dBi

750MHz

31.856dB

9.4216dBi

850MHz

32.325dB

9.5352dBi

870MHz

32.687dB

9.6159dBi

890MHz

33.987dB

9.7650dBi

910MHz

33.999dB

9.9321dBi

920MHz

34.147dB

9.9225dBi

940MHz

35.236dB

9.9150dBi

1000MHz

36.100dB

10.250dBi

在模拟强电场环境下以及模拟电场跳频度在200-630HZ情况下，具体从实验数据中截取三个频段的前后比数据图以及三个频段的增益数据图，如图3至图8，在700MHz至1000MHz实现了优良的前后比特性，

其中，在700MHz时，如图4，其频带内前后比为31.222dB；在890MHz时，如图5，其频带内前后比为33.987dB；在1000MHz时，如图7，其频带内前后比为36.100dB；而在增益上的表现：如图6，其在700MHz时，其增益达到：9.4001dBi；如图7，其在890MHz时，其增益达到：9.7650dBi；如图8，其在1000MHz时，其增益达到：10.250dBi；可以得知，其平均内前后比大于33dB，其增益平均大于9.8dBi。配合两个去耦板，改天线满足强电场下，对700MHz至1000MHz频段的使用要求，性能稳定；在配合去耦板使用后，证明其基本不受强电场干扰。

本实施例所述的通信天线，所述每个振子单元还包括有两个呈直角梯形的叶生振片926，每个叶生振片926顶端设有多个半圆形闸口；所述第一侧壁927b与第二侧壁927d高度相同并设为H，所述底臂927a的横向宽度设为W，顶臂927c的横向宽度设为K，所述K+H=1.25(K+W)。在模拟强电场环境下以及模拟电场跳频度在200-630HZ情况下，该天线，证明符合公式K+H=1.25(K+W)的结构下，该天线性能会更加稳定，方向性也会更加均匀，去耦度也会更高，增益也有所改善。

本实施例所述的通信天线，两个所述第一谐振带921上设有馈电窗。本实施例所述的通信天线，所述第四谐振带924的长度为20cm。本实施例所述的通信天线，去耦带925的四个自由端为圆弧形。通过实验仿真和实际测量得知，该结构进一步增加，天线系统的电气性能。

本实施例所述的通信天线，所述半圆形闸口的数量为6-9个；所述半圆形闸口的直径为0.3cm-0.5cm。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种设有馈电窗的通信天线，其特征在于：包括有反射板（92），反射板（92）为PCB板，反射板（92）上设有微带天线，微带天线包括有两个上下对称的振子单元；每个振子单元包括有呈矩形的第一谐振带（921），所述第一谐振带（921）一端延伸有凹字形的第二谐振带（922），第二谐振带（922）的两个支臂的自由端之间设有一菱形的第三谐振带（923），所述第三谐振带（923）的其中两个对边之间设有多条互相平行的第四谐振带（924）；第二谐振带（922）的两个支臂之间还设有呈方波形的去耦谐振带（927）；所述去耦谐振带（927）包括有多组子振臂；每个所述子振臂包括有底臂（927a），所述底臂（927a）一侧与第二谐振带（922）连接，还包括有从底臂（927a）的自由端向上延伸出的第一侧壁（927b），还包括有从第一侧壁（927b）的自由端水平延伸出的顶臂（927c），所述顶臂（927c）向下垂直延伸有第二侧壁（927d）；所述两个振子单元之间设有工形的去耦带（925），所述去耦带（925）由半导体构成；

两个所述第一谐振带（921）上设有馈电窗。

2.根据权利要求1所述的一种设有馈电窗的通信天线，其特征在于：去耦带（925）的四个自由端为圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种设有馈电窗的通信天线，其特征在于：所述半圆形闸口的数量为6-9个；所述半圆形闸口的直径为0.3cm-0.5cm。

4.根据权利要求1所述的一种设有馈电窗的通信天线，其特征在于：所述第一侧壁（927b）与第二侧壁（927d）高度相同并设为H，所述底臂（927a）的横向宽度设为W，顶臂（927c）的横向宽度设为K，所述K+H=1.25(K+W)。