CN201174424Y - 一体化设计的多频辐射天线 - Google Patents

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CN201174424Y CNU2008200442577U CN200820044257U CN201174424Y CN 201174424 Y CN201174424 Y CN 201174424Y CN U2008200442577 U CNU2008200442577 U CN U2008200442577U CN 200820044257 U CN200820044257 U CN 200820044257U CN 201174424 Y CN201174424 Y CN 201174424Y
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邓强标
岳彩龙
伍裕江
吴中林
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Tongyu Communication Inc
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GUANGDONG TONGYU COMMUNICATION EQUIPMENT CO Ltd
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    • 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
    • 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

Abstract

本实用新型公开了一体化设计的多频辐射天线，设有反射板，其特征在于：在发射板上安装两个或两个以上的不同频段的辐射振子；另外，还安装有与各辐射振子的耦合馈电网络电连接的带通结构网络(5)，天线端口的信号通过带通结构网络(5)选择性地将信号引导到相应的辐射振子。本实用新型天线由于采用两个或两个以上的不同频段的辐射振子，因此可以覆盖GSM，CDMA，WCDMA，CDMA2000等当代主流移动通信系统所需求的频段；另外，在馈电网络中增加了带通结构的设计，增加了高低频间的隔离，易于各频段的独立调试。

Description

一体化设计的多频辐射天线
技术领域
本实用新型涉及一种移动通信天线，特别是一种宽带的多频双向辐射天线，适用于实现多频段双向辐射的室内覆盖移动通信天线。
背景技术
当代移动通信行业蓬勃发展，多个移动通信制式共存。对于室内覆盖系统，其往往要求能同时增强多种制式的通信信号；加上在室内环境中，大量存在类似走廊、过道的环境，故室内覆盖系统需要一个能工作在多频段及双向辐射的天线。已有的设计要么采用单个辐射振子，其方向图难以满足带宽要求，要么分别采用两个高、低频振子，但馈电结构复杂，而且高低频间存在严重的相互作用，给生产及调试带来很大不便。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种紧凑、易于批量生产的多频辐射天线。
本设计的一体化设计的多频辐射天线，设有反射板，其特征在于：在发射板上安装两个或两个以上的不同频段的辐射振子；另外，还安装有与各辐射振子相应的耦合馈电网络电连接的带通结构网络(5)，天线端口的信号通过带通结构网络(5)选择性地将信号引导到相应的辐射振子。
本实用新型的优点是：本实用新型天线由于采用两个或两个以上的不同频段的辐射振子，因此可以覆盖GSM，CDMA，WCDMA，CDMA2000等当代主流移动通信系统所需求的频段；另外，在馈电网络中增加了带通结构的设计，增加了高低频间的隔离，易于各频段的独立调试。
上述的一体化设计的多频辐射天线，其特征在于：在发射板的上方利用双面覆铜板的一侧制作两个或两个以上的不同频段的辐射振子，在双面覆铜板的另一侧制作与各辐射振子相应的耦合馈电网络以及与耦合馈电网络电连接的带通结构网络(5)。采用辐射体与馈电结构一体化的技术方案，结构紧凑轻巧，便于批量生产。整个辐射及馈电系统由一块双面覆铜板(PCB板)完成，体积小，生产及调试方便；而且装配简便，减少了大量的焊接工作，非常适宜大批量生产。
上述的带通结构网络(5)为微带合路器。
本实用新型可采用高低频两种辐射振子，两种辐射振子与反射板间高度均取约为相应工作波长的1/2。这样，本实用新型不仅在很宽频段内具有良好的驻波特性，而且在工作频段内具有良好的双向辐射特性。
利用本实用新型的技术方案，结合用一个天线罩体将反射板上面的所有部件保护起来，已完成了工作频率为806-960MHz，1710-2170MHz的双向天线，并定型号为TSXJ-802205，该天线在高频、低频范围内增益均可达到5dB以上，覆盖了GSM，CDMA，WCDMA，CDMA2000等当代主流移动通信系统所需求的频段，具有很强的市场竞争力。
附图说明
图1是本实用新型的正面示意图；
图2是本实用新型的背面示意图；
图3是本实用新型微带合路器的示意图；
图4是本实用新型实施例的驻波比实测图。
具体实施方式
结合附图，本实施例是一体化设计的多频双向辐射天线，是在一块金属反射板11上，垂直放置一块双面覆铜板，其中一面用以制作两个分别工作于独立频段的半波辐射偶极子振子1及3，上述为高低频两种辐射振子，两种辐射振子与反射板间高度均取为相应工作波长的一半，其中振子1工作于较低的频段区806-960MHz，振子3工作于较高的频段区1710-2170MHz。覆铜板的另一面用以制作双频偶极子振子的微带馈电网络2与4，并通过耦合馈电方式激励两个偶极子。为了提高两个频段间的隔离度，馈电网络中设计了作为带通滤波网络5的微带合路器，天线端口的信号通过微带合路器5选择性地将信号引导到相应的辐射振子。该天线在高频、低频范围内增益均可达到5dB以上，工作频段覆盖了CDMA800、GSM900、DCS1800、PCS1900及UTMS频段。
上述实施例包括PCB板及其固定件、50欧姆的天线端口、反射板、天线罩(图中未示出)。
a.PCB板
(1).以PCB为介质材料，构成两个半波振子和微带馈线.
如图示：1为低频振子的左右振子臂，长度分别约为对应波长的1/4，并通过微带馈电网络2向振子两臂平衡耦合馈电。上述结构构成一个低频段的半波长对称印刷振子6。
同理，3为高频振子的左右振子臂，长度分别约为对应波长的1/4，并通过微带馈电网络4向振子两臂平衡耦合馈电。整个结构也构成一个高频段的半波长对称印刷振子7。
(2).5处为带通滤波器型的微带合路器，它将高频，低频两种信号合并为一路，连接到天线端口8，其中后者的输入阻抗为50欧姆。
(3).9，10为固定紧固块，将整个PCB板更好地固定在金属反射板11上。
(4).整个微带线部分表面全部喷涂绿油，保护铜微带线起到防水防腐蚀等作用.
b.通信标准接头正常输出。
c.采用PVC天线罩，有利于天线性能稳定。
本实施例的设计原则是：
a.振子臂以对应中心频率的λ/4为基准进行微调，根据末端效应，实际长度比λ/4略短。设PCB介电常数为εr，则
λ0＝c/f， λ = λ 0 / ϵ r
振子高度约为λ0/2，并通过将振子臂适度下倾来展宽带宽，优化方向图。
b.微带合路器
5为PCB板构成的微带合路器，其中输入，输出特性阻抗均设计为50欧姆。
图3为该天线微带合路器部分的示意图，其中，a处连接高频振子，b处为λ/4开路，用于谐振低频信号；c处连接低频振子，d处为λ/2短路用于谐振高频信号；整个结构起分离高、低频信号的作用。e处连接天线端口。
实施例的测试结果(图4)：
附图为本实施例的驻波实测图，可见在806～960MHz及1710～2170MHz间驻波均小于1.4。

Claims (4)

1、一体化设计的多频辐射天线，设有反射板，其特征在于：在发射板上安装两个或两个以上的不同频段的辐射振子；另外，还安装有与各辐射振子相应的耦合馈电网络电连接的带通结构网络(5)，天线端口的信号通过带通结构网络(5)选择性地将信号引导到相应的辐射振子。
2、根据权利要求1所述的一体化设计的多频辐射天线，其特征在于：在发射板的上方利用双面覆铜板的一侧制作两个或两个以上的不同频段的辐射振子，在双面覆铜板的另一侧制作与各辐射振子相应的耦合馈电网络以及与耦合馈电网络电连接的带通结构网络(5)。
3、根据权利要求1所述的一体化设计的多频辐射天线，其特征在于：所述的带通结构网络(5)为微带合路器。
4、根据权利要求1所述的一体化设计的多频辐射天线，其特征在于：采用高低频两种辐射振子，两种辐射振子与反射板间高度均取约为相应工作波长的1/2。
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