CN1171353C - 多波段天线 - Google Patents

多波段天线 Download PDF

Info

Publication number
CN1171353C
CN1171353C CNB008007780A CN00800778A CN1171353C CN 1171353 C CN1171353 C CN 1171353C CN B008007780 A CNB008007780 A CN B008007780A CN 00800778 A CN00800778 A CN 00800778A CN 1171353 C CN1171353 C CN 1171353C
Authority
CN
China
Prior art keywords
coaxial
antenna
line
dipole
frequency band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008007780A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1304564A (zh
Inventor
M
M·斯托勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kathrein SE
Original Assignee
Kathrein Werke KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19920980A external-priority patent/DE19920980C2/de
Application filed by Kathrein Werke KG filed Critical Kathrein Werke KG
Publication of CN1304564A publication Critical patent/CN1304564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1171353C publication Critical patent/CN1171353C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/48—Combinations of two or more dipole type antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

一种多波段天线，它具有用于第一频带范围的第一天线装置和至少一个用于第二频带范围的第二天线装置，该天线具有如下特征：第一天线(3)和至少第二天线(9)相互拼入地组合并连套地布置；所述至少两个天线(3，9)的相关半偶极子(3′a，3”a；9′a，9”a)至少在电学方面被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形；所述至少两个天线(3，9)的半偶极子在其分别相互毗邻的末端(7a′，7”a)处彼此短接起来(11′a，11”a)，并且根据需传输的频带范围从那里以不同的长度延伸；而且用于传输相应较低频带范围的半偶极子(3a，3”a；9′a，9”a)位于那些被装设用来传输相应较高频率或相应较高频带范围的半偶极子(9′a，9”a；25′a，25”a)的内部。

Description

多波段天线
技术领域
本发明涉及一种多波段天线，其天线装置具有一个用于第一频带范围的天线和至少一个用于相对较高的第二频带范围的第二天线。
背景技术
大部分移动通信都是通过GSM 900网、也即在900MHz的波段内展开的。而在欧洲另外还建立了GSM 1800标准，其中信号可在1800MHz的波段内接收和发送。
因此，这种多波段基站需要通常具有多个偶极结构的多波段天线装置来发送和接收各种频率范围，也就是说，需要一种偶极天线装置来发送和接收900MHz的频带范围，以及需要另一种偶极天线装置来发送和接收1800MHz的频带范围。
为此，在实践中已经建议过一些多波段或至少两个波段的天线装置，即譬如一种既传输900MHz波段又传输1800MHz波段的偶极天线装置，其中两个偶极天线装置是毗邻地排列的。于是，无论如何都需要两个天线来用于至少两个频带范围，然而，由于该在空间上毗邻排列的装置会在辐射场内相互遮蔽，所以它们是相互阻碍和妨害的。由此再也不能实现圆形的辐射图。
所以，为了使其在两个不同的频带范围内工作，也已经建议过把两个相应的天线装置上下错开地放置。这样自然会带来较大的建造高度，并需要较大的地方。此外，由于通向较高天线装置的连接线必须从较低天线装置的旁边经过，所以圆形辐射图也可能会至少是轻微地受到损害。
发明内容
本发明的任务在于，创造一种相对改善的两波段或多波段天线装置。
根据本发明的具有天线装置的多波段天线，所述天线装置具有一个用于第一频带范围的天线和至少一个用于相对较高的第二频带范围的第二天线，其特征在于：属于天线装置的第一天线和至少第二天线相互拼入地组合并连套地布置，并且分别包括一对半偶极子，该对半偶极子中的一个半偶极子面向馈线装置，另一个则背向馈线装置；面向馈线装置的所述至少两个天线的半偶极子至少在电学方面被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形；背向馈线装置的所述至少两个天线的外部半偶极子至少在电学方面被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形；所述至少两个天线的半偶极子在其分别相互毗邻的内端处彼此短接起来，并且根据需传输的频带范围从那里以不同的长度延伸；以及用于传输相应较低频带范围的半偶极子位于那些被装设用来传输相应较高频率或相应较高频带范围的半偶极子的内部。
相对于现有技术，本发明用新奇的方式和方法创造了一种全新的、极紧凑的天线装置，它可以在双频带范围内工作。但在需要时，该天线装置还可以随意地扩展到多于两个频带的多频带范围。
对此，本发明规定，用于第一频带的偶极天线装置和用于不同于该频带的至少第二频带的偶极装置是同轴地相互构造的，而且它们相互拼入地连套在一起。
根据本发明，此处的半偶极子被优选地构造为杯形，其中，半偶极子的杯形直径互差到如下程度，使得各杯体可以相互拼入地放置。在此，半偶极子的长度取决于需传输的频带范围。同时，长度被定得较小的、用于较高频带范围的杯形半偶极子位于外边，其中，用于较低频带范围的、长度相应被定得较大的半偶极子被安放在该较外边的杯体的里面，而且其长度超过外边的偶极子杯体。
半偶极子的内外杯体均在其内侧与一个近似于杯底的短接点进行电气和机械连接，其中，一些相互拼入地连套成杯形的半偶极子与内导体相接触，而其它连套地相互拼入的半偶极子则与外导体相接触。
该设计原则的特殊性在于，位于最外边、适用于高频带范围的杯形半偶极子向外作用为偶极辐射器，向内则作用为陷波器，这样，该辐射器对为低频带范围而设置的杯形半偶极子是不认识的。
定得相对较长的、为低频带范围而设置的杯形半偶极子在其整个长度上向外作用为辐射器(用于高频带范围的较外边的杯形辐射器的陷波作用对此无影响)，向内作用为陷波器，这样，没有表面波延续到外导体上。
在多于两个需传输的频率或频带的情况下，可以相应地继续该设计原则，其中，频率较高的杯体在其较短的长度延伸方向上总是具有较大的直径，而用于低频带范围的杯形半偶极子总是连套地被容纳在里边。
该设计原则可以实现通过共用的接线或共用的同轴线集中地进行馈给，优选地，所述接线或同轴线不仅被用来馈入，而且还同时被用于天线的机械稳定性和支撑作用。在此，被构造为外导体的同轴立管在相应的馈入点、也即在一个半偶极子的短接点处与该半偶极子机械和电气地相连，其中，只有少量的内导体超出外导体，并在那里与其它半偶极子的杯底形短接点作电气和机械地连接。在内导体具有相应硬度的情况下，可无需其它用于稳定性的附加措施。否则，可以在相互毗邻的半偶极子的杯形短接点之间设置一些无电作用的、用于稳定性的附加措施。另外，附图所示的所有天线都可以安放在保护管中，譬如一种由玻璃纤维加强塑料组成的管，所述的管尽可能匹配精确地搭接在天线装置上，这样，内导体只须在重量上支撑和承受上部的半偶极子，因为倾复负荷和运动是由保护管来承载的。
从叙述中可以看出另一个较大的优点，即可以只通过一个单独的同轴电缆接线为天线装置的至少两个或多个频带范围实现馈给。
但是，半偶极子不必强制性地构造为管形的、在其馈入点处被短接的杯形结构。从横断面上看，该杯形结构的半偶极子可以构造为圆形或圆柱形，也可以设为角形或甚至椭圆形横断面。同样，它们不必强制性地构造为闭合管的形式。只要满足下述条件，也可采取多段结构，其中，类似于杯形的半偶极子由许多单个的导体段或导电元件组成，或被分割成这些导体段或导电元件，所述的条件是：这些元件在其与附近第二偶极子相毗邻的相应馈入端处彼此短接起来。
本发明尤其还可以既实现单频带天线装置，又实现多频带天线装置，所述多频带天线装置优选地包括至少两个上下错开放置的天线装置，而且该错开放置的天线装置又可以至少在两个不同的频带范围内进行辐射。
根据本发明，这可以通过如下方法来实现，即同轴馈线装置轴向地穿过优选地位于较低位置的天线装置，然后继续穿过下一更高的天线装置。在馈线当中，总是多芯同轴馈线的较外边的导电体被用来馈入到较低的天线装置的半偶极子，而同轴线的相对较里边的导体(譬如：通常构造为导线形的内导体和包围它的最里边的同轴导体)被用来给相对较高的、在那儿装有半偶极子的天线装置进行电馈入。
设计原则可以相应地进行级联，使得可以上下错开地放置三个或多个天线装置。
优选地，通过使用特殊的馈给及输出耦合装置，这可以非常有利和有效地实现。
附图说明
下面借助实施例来详细说明本发明。此处详细地示出了：
图1a以轴向纵剖面的形式示出了两波段天线的实施例(偶极结构)；
图1b为两个上下错开地放置的两波段天线的实施例的轴向纵剖面；
图2为现有技术中已知的用于同轴线的窄带避雷装置；
图3为一种摘要的轴向截面图，用来阐明本发明的为频带馈给双重屏蔽线的馈给及输出耦合装置的原理；
图4为本发明的多频带馈给或输出耦合装置的扩展方案；
图5为图4中按照V-V的剖面图；
图6为对图4进行改变后的实施例；
图7为对图4进行又一次改变后的、馈给三种频率(三种频带)的多频带输出耦合装置的实施例，它通过两个天线装置进行辐射或接收；
图8为对图4进行进一步扩展后的实施例，它借助四芯同轴线来馈给三个上下错开放置的、包括两个频带范围的天线装置；以及
图9为图4的一种可比实施方案，但它只有单根的内导体(譬如作为双频带装置的避雷器)。
具体实施方式
如图1a所示，多波段天线1包括有一个具有两个半偶极子3′及3”的第一天线3，在所示的实施例中，所述半偶极子由导电的圆柱管组成。在此，位于附图上部的半偶极子3′被构造为杯形，也就是说，它在其与第二个半偶极子3”邻接的端部7′处被封闭成杯形。
该半偶极子3′和3”的长度取决于需传输的频带范围，在所示的实施例中，它是根据传输较低的GSM频带范围、也即按传输900MHz波段的GSM移动无线标准来进行调谐的。
为了传输第二频带范围(在所示的实施例中即为1800MHz)，设置了一个第二偶极子形的天线，相应于较高的需传输的频带范围，该天线的半偶极子9′和9”的长度被定得比较小，在所示的实施例中，由于传输频率有两倍那么高，故其长度只有半偶极子3′和3”的约一半。
该半偶极子9′和9”在所示实施例中同样被构造为管形或圆柱形，但其直径要大于半偶极子3′和3”的直径，这样，长度较短的天线9的半偶极子便可以容纳和搭接伸得较长的、位于里面的半偶极子3′和3”。
分别在彼此毗邻的、半偶极子的内端7′和7”处，相互连套地拼入的半偶极子3′和9′、或3”和3”一同被构造成杯形，并由此通过所形成的短路11′或11”而相互电气地连接起来。
图中还示出了下边的半偶极子3”和9”通过同轴馈线17的外导体15而被供给，其中，内导体19超过下边半偶极子端部7”处的短路11”，然后引出到上边半偶极子3′和9′的杯形短路连接11′上，并在那里与该半偶极子3′及9′的杯形底部形成电气和机械的连接。
在这种结构中，可以通过一个单独的同轴接线端21馈给两个相互连套地拼入放置的偶极天线3和9。
该天线的工作原理是，为较高频带范围而设置的、长度向外伸出较小的半偶极子以辐射器的方式进行作用，而该杯形半偶极子9′和9”的内侧则作用为一种陷波器。该陷波器作用确保了没有表面波延续到第二天线的、设定有较长延伸的半偶极子上。
但是，对于具有延伸长度较大的半偶极子3′、3”的天线3而言，用于外部管形或杯形半偶极子9′、9”的高频的陷波器是“不认识的”，或是不起作用的，这样，该半偶极子向外的作用也就如同单个辐射器一样。然而，下边的杯形半偶极子3”的内侧作用为一种陷波器。该陷波器作用确保了没有表面波延续到同轴馈线的外导体上。
通过这种构造可创造出一种极为紧凑的天线装置，而且它还具有迄今还未已知的最优圆形辐射特性和性能；它只需一个单独的共用接线端就可进行简便地馈入。
然而，与所示实施例不同的是，半偶极子不必强制性地构造为管形或杯形。为了替代半偶极子3′至9”的圆形截面，也可以考虑角形(n多角形)或类似的不同于圆形构造的半偶极子，如椭圆形。另外，也可以为半偶极子构想这样一些结构，其中环绕的外壳面不必强制性地闭合起来，而且只要满足下述条件，它可以分成许多单个的在空间上被弯曲的元件或甚至平面的元件，该条件是：在其上形成有前文所述杯形短路11′或11”的半偶极子的相互毗邻的内端7′或7”处，这些元件彼此电气地连接起来，并且在此作如下实施，使得相对于内部杯体的各外部杯体的所述陷波作用能得到保持，以便确保没有表面波传播。
在附图所示的实施例中，虚线的意思是表示该设计原则还可以毫无问题地扩展到其它频带范围上。在此，虚线意味着：譬如可以再次为第三天线25的半偶极子25′或25”装设另一个外部杯体，所述第三天线是为另一更高的频率而设计的，并由此具有更短的长度延伸。该半偶极子25′和25”也分别在其依次分配的内端处被短接在其它半偶极子的末端上。该半偶极子25′和25”的外侧作用为该频率的辐射器，其中，相对于下一个内部半偶极子的内侧作用为陷波器。但该陷波器对连套地位于里边的半偶极子又不起作用。
与图1a所示的实施例不同的是，也可以用非杯形或非空心圆柱形或类似构造的半偶极子来代替上述位于最里边的半偶极子3′，也就是说，譬如也可以采用棒形的半偶极子，原因是该半偶极子的里面既不必容纳另外的半偶极子，也不必容纳馈线接线端。
如图1b所示的多波段天线包括有第一天线装置A，它在结构上对应于图1a所示的天线装置。对天线装置A而言，在图1b中只是在图1a所采用的参考符号基础上扩展了字母“a”。
但图1b所示的天线装置还包括一个在原理上具有相同结构的第二多波段天线装置B，其中，在参考字符方面，该第二天线装置B采用的是扩展字母“b”，而不是第一多波段天线装置A的“a”。
在该结构中，可以通过单个的同轴接线端21a和由此出发的馈线17对两个连套地拼入排列的偶极天线3a和9a进行馈给，所述同轴接线端21a上插有一种带有外导体51和内导体53的同轴连接线52，而且所述馈线17带有外导体15a和内导体19a。
因此，在图1b所示的这种天线中采取下述做法也是值得追求的，即譬如可以通过三芯同轴线17，也就是说通过具有内导体19a和外导体15a的内同轴线17a馈给上边的多波段天线装置A，而通过具有内导体19b和外导体15b的外同轴线17b馈给下边的天线装置B。于是中间的同轴导体同时具有双重功能，因为它既是上边天线装置A的外导体15a，又同时是下边天线装置B的内导体19b。由于内同轴线的外导体15a无论如何都为地电位(譬如通过同轴接线端连接21a)，且内同轴电缆17a的该外导体15a也同时表现为外同轴电缆17b的内导体19b，因此，外同轴电缆17b的内外导体19b、15b位于相同的电位、亦即地电位上。
为此，有必要采取附加的技术措施，以便为上下天线装置A或B的工作实现相应地馈入，同时还能使内导体处于外导体的电位上。
借助图2示出了一种可从现有技术得知的、用于带有内导体19和外导体15的同轴线17的解决方案，所述外导体15在连接点46处具有一个同轴的分支线SL，其同轴的外导体AL电气地连接在外导体15上，而其内导体IL电气地连接在同轴线17的内导体19上。在分支线的端部处，外导体AL通过一种杯形的短路KS而被短接在所属的内导体IL上，由此使内导体19和同轴线17的外导体15连接起来。这是如此地为某一确定的频率或确定的频带而产生的，使得同轴分支线LS的电长度对应于1＝λ/4，其中，λ为相关频率或相关频带的波长。但这对某一确定频率一直只是窄带的，由此对某一确定波长也是可能的。
倘若图1所示的具有上下天线装置的天线只需工作在一个频带，那么这可以通过一种具有图3所示的本发明馈给或输出耦合装置的共用多芯同轴线来实现。
另外，图3所示的实施例与图2的不同之处还在于，同轴线17在连接点46处形成一个直角拐弯，由此不是象图2一样从上向下延伸，而是在连接点46处拐往左边延伸。对于图2中所示出的分支线，它在图3所示的实施例中是垂直于向上延伸的同轴连接线而在连接点6上轴向延伸的。另一个区别在于，图2中所示的内导体19在图3中由同轴线17a来代替。
通过一种具有内导体53和外导体51、并被输至同轴接线端21a的同轴电缆52，现在可以形成一个通往内部同轴线17a的内导体19a或外导体15a的电气连接，以便馈给上边的天线装置A，其中，利用具有内导体43和外导体41的第二馈线42，并经过同轴接线端21b和具有内导体63及外导体61的同轴中间线62为外部的同轴线17b提供相应的馈给，为此，最后在连接点46处把第二连接线42的内导体63电气地连接在内导体19b的上，以及把外导体41连接在馈线17b的外导体15b上。因此，从电的意义上讲，中间线62表现为具有内导体19b和外导体15b的外部同轴馈线17b。正如在该实施例中一样，如果图1所示的上下天线装置A及B只在一个频带范围内工作，则如此地在连接点46处进行馈入，使得同轴分支线SL的长度或所属外导体AL的长度1在所谈及的频率方面对应于1＝λ/4。通过杯形的短路KS，外部的外导体15b与内部的外导体15a电气地短接起来，而且在连接点46处转变成一个开路。为此，可以借助图3所示的馈给或输出耦合装置来为相应的天线装置提供馈给，以便使其在一个频带内工作。
但与此相反，倘若图1所示的带有两个上下错开放置的天线装置A、B的天线要在两个频带范围内工作，那么就有必要采取图4所示的馈给或输出耦合装置，该装置将在下文讨论。
为了使图1所示的天线装置工作在譬如两个不同的频带范围，两个分别通过短路KS1和KS2而短接的同轴λ/4线被连套起来，其中外部λ1/4线SL1被用来对高频进行匹配(譬如用来传输1800MHz频带范围，如PCN)，而内部λ2/4线SL2则被用来对低频进行匹配，譬如900MHz波段(如：GSM)。由此，第一分支线SL1的外导体AL1在分支线的端部处(指的是馈入点)利用径向的、亦即环形或杯形的短路KS1而被短接在同轴分支线SL2的外导体AL2上，而分支线SL2的外导体SL2又通过另一个径向的、亦即环形或杯形的短路KS2而被短接在外部同轴线的内导体19b上。内部的外导体AL2在连接点46附近的任意处终止。
于是，根据该实施例，通过第一同轴电缆接线端21a馈给上边的天线装置A，其中，内导体53被转变成内导体19a，而连接线52的外导体51被转变成上部天线装置A的同轴馈线17a的外导体15a。
通过第二同轴电缆接线端21b和跟随的具有所属外导体41和内导体43的中间线42，下部天线装置B的馈给如此来进行，使得内导体43与同轴馈线17的内导体19b作电连接，而且第二同轴电缆连接线的外导体41与双重屏蔽线的外导体15b电气地连接起来。对此，在馈入和输出耦合装置的下端，根据相对于两个需传输的频率范围的波长λ1/4和λ2/4，通过同轴连套的、其末端处分别被短接的分支线SL1、SL2来实现所需的匹配，其中，第一杯形短接线KS1大约位于同轴分支线SL2的电长度的轴向中心位置处，以便在本实施例中对需传输的频带范围900MHz和1800MHz进行匹配。
因此，所述两个短接的λ/4分支线SL1和SL2成套连接，使得所属的短路KS1和KS2相对于各自的频带范围在连接点46处均被转变成开路。
借助图6可以看出，如果(具有外导体AL2的)λ2/4分支线SL2排列在外面而被用于低频，而(具有外导体AL1的)λ1/4分支线SL1(同心地)排列在第一分支线的里面而被用于高频，则成套连接的短路线KS1和KS2的构造原理也可以按相反的顺序来实现。但为此所需的构造费用偏高。
为了对前述实施例进行补充，也可以连套地相互拼入多个(譬如三个)λ/4线，并由此对多个频带范围(譬如三个频带)进行馈给或输出耦合。
图7只为下述情况画出了构造原理，即三个相互有偏差的频带可以在相应的多芯同轴馈线17中馈入，为此装设了用于匹配的第三短路连接KS3，其中，该实施例的出发点在于，第三短路KS3具有一个用于传输更高频带范围的长度λ3/4。
图8示出了又一个从图4变化得出的馈给或输出耦合装置的实施例，其中，譬如为了补充图1的实施例，三个上下错开放置的、并工作在两个频带范围内的天线装置可以一起通过多芯同轴电缆线17进行馈给。通过两个如图4所示的馈给及输出耦合装置的级联，此处示出了外部的外导体和所属的内导体之间的相应匹配，所述内导体同时也表现为下一个较靠内的内导体的外导体。在装设的每个级中，外导体和其所属的内导体总是通过上述本发明的馈给或输出耦合装置101或103而处于一个共同的电位上。图8所示的实施例示出了怎样利用其它的外导体AL1、AL2和短路KS3、KS4来多级地扩展该方法。
图9还示出了一种用于单根同轴线17的馈给及输出耦合装置，但该同轴线设有一种宽带的避雷保护，在所示的实施例中它是用于两个频带范围。
在此，该功能与图4的实施例是一致的，其中，所不同的只是装设了一个单根的内导体15来代替图4所示的较内同轴导体17a，这样，该内导体在轴方向上没有弯曲地延伸，而且，两个连套的、在端部同样被短接的分支线SL1和SL2垂直地从该同轴线17引出。此外，相关的结构和作用方式可参照图4所示的实施例，图4所示的实施例在其外部同轴导体17b方面以及外导体15b和内导体19b方面也可以类似地用在图9所示的实施例中。

Claims (28)

1.具有天线装置(A)的多波段天线，所述天线装置具有一个用于第一频带范围的天线和至少一个用于相对较高的第二频带范围的第二天线，其特征在于：
-属于天线装置(A)的第一天线(3)和至少第二天线(9)相互拼入地组合并连套地布置，并且分别包括一对半偶极子，该对半偶极子中的一个半偶极子面向馈线装置(17)，另一个则背向馈线装置(17)，
-面向馈线装置(17)的所述至少两个天线(3，9，2 5)的半偶极子(3”，9”，25”)至少在电学方面被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形，
-背向馈线装置(17)的所述至少两个天线(3，9，25)的外部半偶极子(3′，9′，25′)至少在电学方面被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形，
-所述至少两个天线(3，9，25)的半偶极子在其分别相互毗邻的内端(7′，7”)处彼此短接起来(11′，11”)，并且根据需传输的频带范围从那里以不同的长度延伸，以及
-用于传输相应较低频带范围的半偶极子(3′，3”；9′，9”；25′，25”)位于那些被装设用来传输相应较高频率或相应较高频带范围的半偶极子(9′，9”；25′，25”)的内部。
2.根据权利要求1所述的多波段天线，其特征在于：所述第一天线装置(A)的所有天线(3，9，25)的所有半偶极子(3，3”；9′，9”；25′，25”)被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形，而且同时在其分别相互毗邻的内端(7′，7”)处彼此短接起来(11′，11”)。
3.根据权利要求1或2所述的多波段天线，其特征在于：所述的半偶极子(3，3”；9′，9”；25′，25”)是同轴地相互排列的。
4.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述的半偶极子(3′，3”；9′，9”；25′，25”)在垂直于偶极子长度方向的横断面上被构造成圆形、角形、n多角形或椭圆形。
5.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：还包括一个导电的偶极子壁用以短路所述的半偶极子，使得在垂直于偶极子长度方向的圆周方向上装设的导电偶极天线阵是闭合的。
6.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：在垂直于偶极子长度方向的圆周方向上装设的导电偶极天线阵被分成许多单个的段，它们在其半偶极子(3′，3”；9′，9”；25′，25”)的相应内端(7′，7”)处彼此电气地短接起来。
7.根据权利要求1所述的多波段天线，其特征在于：所述的多个天线(3，9，25)通过一个共用的接线端(21)进行馈给。
8.根据权利要求1所述的多波段天线，其特征在于：所述的多个天线(3，9，25)通过一个共用的同轴线(17)进行馈给。
9.根据权利要求7或8所述的多波段天线，其特征在于：所述用于馈给的同轴线(17)被用作所述多波段天线(1)的机械支架和固着装置，并被构造为立管。
10.根据权利要求9所述的多波段天线，其特征在于：由外导体(15)馈给的半偶极子(3”，9”，25”)通过该外导体来进行机械支撑和保持。
11.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述内导体(19)至少是少量地超出外导体(15)，并且，通过内导体(19)所超出的那一端对位于其上的被馈给的半偶极子(3′，9′，25′)进行至少是支撑式的机械支持。
12.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：
-除了带有至少两个天线(3，9，25)的天线装置(A)以外，还至少装设了一个另外的天线装置(B)，
-所有属于所述天线装置(B)的半偶极子(3b，9b，25b)被构造成杯形或盒形、或者类似杯形或盒形，
-输至天线装置(A)的馈线装置(17)轴向地穿过所述的天线装置(B)，而且穿过最里边的杯形或盒形、或者类似杯形或盒形的半偶极子(3b)  ，
-所述馈线装置(17)如此地被构造为多芯同轴线(17a，17b)的形式，使得多芯同轴线(17a，17b)的外同轴导体(15b)被连接在馈线侧的、天线装置(B)的半偶极子(3”b，9”b，25”b)上，而相对于该外同轴导体(15b)比较靠内的同轴导体(19b)被连接在天线装置(B)的第二半偶极子(3′b，9′b，25′b)上，
-所述多芯同轴线(17a，17b)在穿过天线装置(B)后所超出的内同轴线(15a，19a)一方面被连接到接线侧的半偶极子(3”a，9”a，25”a)上，另一方面还被连接到所述天线装置(A)的背向该半偶极子的半偶极子(3′a，9′a，25′a)上。
13.根据权利要求12所述的多波段天线，其特征在于：在两个天线装置(A，B)中至少装设一个双重屏蔽线作为馈线(17)，其中，外同轴线(17b)的内导体(19b)同时作用为内同轴线(17a)的外导体(15a)。
14.根据权利要求12所述的多波段天线，其特征在于：如此地装设多芯同轴线，使得在具有天线装置(A，B)的天线设备中装设一种带有2n根电气分离的导线的多芯同轴馈线(17)。
15.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：
-为具有至少两个天线装置(A，B)的多波段天线装设一种用于多芯同轴线(17)的馈给或输出耦合装置，
-另外还装设一种从同轴馈线(17；17b，42，62)分路出去的分支线(SL；SL1，SL2)，
-所述分支线(SL；SL1，SL2)包括至少两个连套的同轴分支线(SL1，SL2)，
-所述较外的同轴分支线(SL1或SL2)的电长度对应于λ1/4，其中λ1对应于第一频带范围的波长或在此基础上进行调谐，
-所述较内的同轴分支线(SL2或SL1)的电长度对应于λ2/4，其中λ2对应于第二频带范围的波长或在此基础上进行调谐，
-所述较外的同轴分支线(SL1或SL2)的外导体(AL1或AL2)在其末端通过短路连接(KS1或KS2)而被短接到较内的同轴分支线(SL2或SL1)的外导体(AL2或AL1)上，
-所述较内的同轴分支线(SL2或SL1)的外导体(AL2或AL1)在其末端通过短路连接(KS2或KS1)而被连接到该同轴分支线(SL2或SL1)的内导体(IL，19b)上，
-所述较外的同轴分支线(SL1或SL2)的外导体(AL1或AL2)与同轴馈线(17，17b)的外导体(15；15b)相连，
-所述最里边的分支线(SL2或SL1)的内导体(IL，19b)在连接点(46)处被电气地连接在馈线(17，17b)的内导体(19；19b)上，以及
-为至少两种频率或频带范围而对该馈给或输出耦合装置进行匹配。
16.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述至少两个连套的分支线(SL1，SL2)横向地偏离所述至少一个同轴馈线(17a)而延伸，而且所述同轴馈线(17a)在轴向延长方向上超过该连接点(46)。
17.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述馈线(17)至少由一个双重屏蔽线(17a，17b)组成，其中，较内分支线(SL1或SL2)的内导体(IL)被构造成同轴馈线(17a)的形式，并实现了外导体(AL2或AL1)和较内分支线(SL2或SL1)的相关内导体(IL，19b)之间的短路连接(KS2或KS1)。
18.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述较内的馈线(17a)被构造成沿直线方向通过连接点(46)进行延伸，且所述连接点(46)处连接有第二馈线(42，62，19b)的内导体。
19.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述较外的同轴分支线(SL1或SL2)的外导体(AL1，AL2)被电气地连接在较外的同轴馈线(17b)的外导体(15b)上，而且，同时构造为较内馈线(17a)的外导体(15a)的、所述较内分支线(SL1或SL2)的内导体(IL)在连接点(46)处被电气地连接在较外馈线(17b)的内导体(19b)上。
20.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：分支线(SL1，SL2)的短路连接(KS1，KS2)被构造为杯形或环形。
21.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：用于高频带范围的短接线(KS1)位于外边，并且同轴地从四周夹住用于低传输频带范围的、利用相对较大的轴向长度进行构造的短接线(KS2)。
22.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：用于高频带范围的短接线(KS1)位于里边，并且由用于低传输频带范围的、利用相对较大的轴向长度进行构造的短接线(KS2)同轴地包围住。
23.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述构造成杯形的、且沿径向延伸的各短路部分在多芯同轴线(17)的长度方向上有偏差。
24.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述馈给或输出耦合装置由至少一个具有内导体和外导体(19a，15a)的内同轴线(17a)来实现，而且，至少一个包围着该内同轴线(17a)的另一同轴外导体(15b)具有一个导出口，其中，所述第二同轴连接线(42，62)的内导体(43，63，19b)穿过该导出口而被导至多芯同轴线(17a，17b)的外部内导体(19b)上的连接点(46)。
25.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：多芯同轴线的一个或多个内导体(19a，19b)以及一个或多个外导体(15a，15b)可以借助馈给或输出耦合装置而被置于相同的电位。
26.根据权利要求25所述的多波段天线，其特征在于：所述至少一个内导体和至少一个外导体(19a，19b；15a，15b)之间的电连接是宽带地产生的，也即至少用于两个频带范围。
27.根据权利要求1～2之一所述的多波段天线，其特征在于：所述至少两个相互拼入地连套的分支线(SL1，SL2)的长度具有一种依赖于需传输的频带范围的电长度；在分支线(SL1，SL2)的相应末端处装设的短路连接(KS1，KS2)在馈入点或连接点(46)处被转变成开路。
28.根据权利要求1～2之一所述的馈给或输出耦合装置，其特征在于：所述馈给及输出耦合装置是宽带地为至少两种频率或频带范围而进行匹配的。
CNB008007780A 1999-05-06 2000-05-04 多波段天线 Expired - Fee Related CN1171353C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19920980.4 1999-05-06
DE19920980A DE19920980C2 (de) 1999-05-06 1999-05-06 Speise- oder Auskoppelvorrichtung für eine Koaxialleitung, insbesondere für eine Mehrfach-Koaxialleitung
DE19920978 1999-05-06
DE19920978.2 1999-05-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1304564A CN1304564A (zh) 2001-07-18
CN1171353C true CN1171353C (zh) 2004-10-13

Family

ID=26053260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008007780A Expired - Fee Related CN1171353C (zh) 1999-05-06 2000-05-04 多波段天线

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6421024B1 (zh)
EP (1) EP1095426B1 (zh)
JP (1) JP2002544692A (zh)
KR (1) KR100610995B1 (zh)
CN (1) CN1171353C (zh)
AT (1) ATE381794T1 (zh)
AU (1) AU762334B2 (zh)
BR (1) BR0006101A (zh)
CA (1) CA2336613C (zh)
DE (1) DE50014859D1 (zh)
ES (1) ES2296620T3 (zh)
HK (1) HK1039217A1 (zh)
NZ (1) NZ508835A (zh)
WO (1) WO2000069018A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103545609A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 中国计量学院 树形分支结构三频段天线

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2083475A1 (en) 1999-09-20 2009-07-29 Fractus, S.A. Multilevel antennae
US6552692B1 (en) * 2001-10-30 2003-04-22 Andrew Corporation Dual band sleeve dipole antenna
EP1470612B1 (en) * 2002-01-31 2008-08-13 Galtronics Ltd. Multi-band sleeve dipole antenna
CN100369322C (zh) * 2003-02-09 2008-02-13 垠旺精密股份有限公司 平面式多频段全向性辐射场型天线
TWI251957B (en) * 2004-03-26 2006-03-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Dual-band dipole antenna
CN2766358Y (zh) * 2004-04-29 2006-03-22 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 双频偶极天线
EP1784894A1 (en) * 2004-08-31 2007-05-16 Fractus, S.A. Slim multi-band antenna array for cellular base stations
TWI241745B (en) * 2004-12-24 2005-10-11 Advanced Connectek Inc Ultra-wideband dipole antenna
JP4308786B2 (ja) * 2005-02-24 2009-08-05 パナソニック株式会社 携帯無線機
ES2380580T3 (es) 2005-10-14 2012-05-16 Fractus S.A. Formación menuda de antenas de triple banda para estaciones base celulares
US20070139289A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Arcadyan Technology Corporation Dipole antenna
KR100688283B1 (ko) * 2006-01-17 2007-03-02 (주)에이스안테나 무선 통신 안테나
US7327325B2 (en) * 2006-04-14 2008-02-05 Spx Corporation Vertically polarized traveling wave antenna apparatus and method
US7586453B2 (en) * 2006-12-19 2009-09-08 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Vehicular multiband antenna
JP5048012B2 (ja) * 2008-05-12 2012-10-17 日本アンテナ株式会社 コーリニアアンテナ
WO2010087170A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 パナソニック株式会社 アンテナ及びアンテナを備えた受信装置
KR101038655B1 (ko) * 2010-02-10 2011-06-02 주식회사 모비텍 커플링을 이용하여 동작주파수대역의 광대역 변환이 가능한 다중대역 로드 안테나
CN101908669A (zh) * 2010-06-30 2010-12-08 苏州市吴通天线有限公司 四分支多频柱状偶极子天线
CN102447160A (zh) * 2010-10-10 2012-05-09 四川九洲电器集团有限责任公司 新型宽带全向阵列天线辐射单元
US8593363B2 (en) 2011-01-27 2013-11-26 Tdk Corporation End-fed sleeve dipole antenna comprising a ¾-wave transformer
US8497808B2 (en) * 2011-04-08 2013-07-30 Wang Electro-Opto Corporation Ultra-wideband miniaturized omnidirectional antennas via multi-mode three-dimensional (3-D) traveling-wave (TW)
US9778368B2 (en) 2014-09-07 2017-10-03 Trimble Inc. Satellite navigation using side by side antennas
CN109962341A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 网件公司 天线结构及相关的构建及使用方法
CN108183322B (zh) * 2017-12-28 2024-02-06 东莞市仁丰电子科技有限公司 一种多波段三合一天线
US11024982B2 (en) * 2019-03-21 2021-06-01 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022507A (en) 1953-10-29 1962-02-20 Antenna Engineering Lab Multi-frequency antenna
SE402187B (sv) * 1975-12-18 1978-06-19 Philips Svenska Ab Bredbandig dipolantenn
JPS55123203A (en) 1979-03-16 1980-09-22 Yoshiyuki Kino Antenna
JPH0736488B2 (ja) * 1987-01-14 1995-04-19 松下電工株式会社 位相差給電形アンテナ
US4963879A (en) 1989-07-31 1990-10-16 Alliance Telecommunications Corp. Double skirt omnidirectional dipole antenna
US5248988A (en) * 1989-12-12 1993-09-28 Nippon Antenna Co., Ltd. Antenna used for a plurality of frequencies in common
US5440317A (en) * 1993-05-17 1995-08-08 At&T Corp. Antenna assembly for a portable transceiver
US5521608A (en) * 1994-02-24 1996-05-28 Rockwell International Multibay coplanar direction finding antenna
US5604506A (en) * 1994-12-13 1997-02-18 Trimble Navigation Limited Dual frequency vertical antenna
KR19990001739A (ko) * 1997-06-17 1999-01-15 윤종용 이동통신용 듀얼밴드 안테나

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103545609A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 中国计量学院 树形分支结构三频段天线
CN103545609B (zh) * 2013-11-06 2016-03-02 中国计量学院 树形分支结构三频段天线

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000069018A1 (de) 2000-11-16
HK1039217A1 (en) 2002-04-12
ATE381794T1 (de) 2008-01-15
EP1095426A1 (de) 2001-05-02
ES2296620T3 (es) 2008-05-01
AU4916600A (en) 2000-11-21
CN1304564A (zh) 2001-07-18
AU762334B2 (en) 2003-06-26
DE50014859D1 (de) 2008-01-31
US6421024B1 (en) 2002-07-16
EP1095426B1 (de) 2007-12-19
BR0006101A (pt) 2001-04-03
CA2336613A1 (en) 2000-11-16
JP2002544692A (ja) 2002-12-24
KR20010053060A (ko) 2001-06-25
CA2336613C (en) 2008-02-19
KR100610995B1 (ko) 2006-08-10
NZ508835A (en) 2002-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1171353C (zh) 多波段天线
CN100499256C (zh) 天线馈电网络
CN2607673Y (zh) 双极化辐射装置
CN1150663C (zh) 广角圆形极化天线
CN1190982C (zh) 移动无线通信用天线
EP3610535B1 (en) Dual-polarized radiating element and antenna
CN1248359C (zh) 平衡可伸缩移动电话天线
CN1112741C (zh) 天线装置
CN1647314A (zh) 减少射频干扰的定向平面倒f型天线装置及使用方法
SE509638C2 (sv) Meanderantennanordning
CN1218308A (zh) 适于用在移动式无线电装置中的多频带天线
CN1258387A (zh) 天线装置及使用其的移动通信设备
CN1729592A (zh) 用于便携式无线电设备的小体积天线
CN1201431C (zh) 多频带上可运行的天线
US3588903A (en) Vertical radiator antenna structure which eliminates the necessity of a ground plane
CN1110105C (zh) 天线装置
CN2718805Y (zh) 宽带天线
CN1399491A (zh) 天线
CN1435950A (zh) 电磁耦合型四点馈电环形天线
CN1659743A (zh) 总体上为正方形状的双极化宽带辐射元件
CN1269060A (zh) 携带式电话机用天线装置
CN1714469A (zh) 用于装有铰链的便携通信装置的天线
CA2462721A1 (en) Antenna system utilizing elevated, resonant, radial wires
CN1199312C (zh) 多路同轴馈线的馈接装置或者输出耦合装置
CN1268787A (zh) 适合于在多个频带中工作的天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1039217

Country of ref document: HK

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20041013

Termination date: 20130504