CN208336497U - 一种超宽带吸顶天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移动通信天线技术领域，尤其是指一种超宽带吸顶天线，包括主体，所述主体包括上半部分和下半部分，所述上半部分与下半部分固定连接，所述上半部分以及所述下半部分均为漏斗状，所述上半部分与所述下半部分分开形成两个喇叭口向外辐射或向内接收不同频段的电磁波。

Description

一种超宽带吸顶天线

技术领域

本实用新型涉及移动通信天线技术领域，尤其是指一种超宽带吸顶天线。

背景技术

随着移动通信系统的发展，室内覆盖系统的复杂度越来越高，对天线的性能和成本提出了新的要求。

传统的吸顶式单极子天线，一般都有带宽窄的缺点，较难实现多频段工作，也就是说传统天线的有效频率范围比较少，未能满足未来通信需求。现在常用移动通信频段：wimax(3.3-3.8GHz)，wifi(2.4-2.48GHz，5.15-5.8GHz)，GPS(1.4-1.6GHz)，BD(1.1-1.3GHz)，市场需要能够覆盖以上频段的天线。而现有的室内覆盖吸顶天线，一般只覆盖698MHz至2700MHz的宽带。

同时，各场合的wifi覆盖需求也越来越多，为了节省资源，及未来系统扩展，网络建设者希望将wifi也覆盖在同一套网络系统里，因此，各运营商需要一种能够覆盖698MHz至6000MHz的超宽带室内覆盖的吸顶天线。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种超宽带吸顶天线，该吸顶天线可以兼容698MHz至12GHz频段，从而实现多频段工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种超宽带吸顶天线，其特征在于：包括主体，所述主体包括上半部分和下半部分，所述上半部分与下半部分固定连接，所述上半部分以及所述下半部分均为漏斗状，所述上半部分与所述下半部分分别形成喇叭口向外辐射或向内接收不同频段的电磁波。

作为优选，所述上半部分包括第一顶面和第一底面，所述下半部分包括第二顶面和第二底面，第一顶面与第一底面、第二顶面以及第二底面均平行，所述下半部分设有馈线，所述馈线从第二顶面伸出且与第一底面连接。

作为优选，所述主体高度的取值范围为170.35～171.35mm。

作为优选，所述上半部分的曲面圆锥多项式方程为：所述上半部分遵循的多项式方程为： S_z(u,v)＝h_T×(1-v)，其中，S_x(u,v)代表面的x坐标，S_y(u,v)代表面的y坐标，S_z(u,v)代表面的z坐标，u取值范围为0至2π，v取值范围为0至1，t_T为第一底面的半径，r_T为第一顶面半径与第一底面半径的差值，h_T为上半部分的整体高度，α_T＝1.02，β_T＝0.69，γ_T＝0.84，δ_T＝0.66，m_T＝α_T+β_T+γ_T+δ_T。

作为优选，所述上半部分的第一顶面直径的取值范围为106.5mm～107.5mm，所述上半部分的高度取值范围为83.5mm～84.5mm。

作为优选，所述下半部分的曲面圆锥多项式方程为：所述下半部分遵循的多项式方程为： S_z(u,v)＝h_B×v，在这：S_x(u,v)代表面的x坐标，S_y(u,v)代表面的y坐标，S_z(u,v)代表面的z坐标，而：u由0至2π，v由0至1，t_B为第二顶面的半径，r_B为第二底面半径与第二顶面半径的差值，h_B为下半部分的整体高度，α_B＝1.98，β_B＝0.55，γ_B＝0.56，δ_B＝1.27，且：m_B＝α_B+β_B+γ_B+δ_B。

作为优选，所述下半部分的第二底面直径的取值范围为213.5～214.5mm，所述下半部分的高度取值范围为85.5～86.5mm。

作为优选，所述上半部分与下半部分之间距离的取值范围为0.75～0.95mm。

作为优选，所述主体的制造材料为铝。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种体积小，同时能满足多种移动通信制式网格系统要求的室内超宽带单极化吸顶天线，使天线可以兼容698MHz至12GHz频段，从而能够覆盖移动通信wimax、wifi、GPS、BD等频段，实现多频段工作。同时只用一个天线，就覆盖全部通信频段，免去安装多个吸顶天线的麻烦。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为使用HFSS软件对本实用新型在0.1GHz至1.5GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图4为使用HFSS软件对本实用新型在0.5GHz至2.0GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图5为使用HFSS软件对本实用新型在1.0GHz至3.0GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图6为使用HFSS软件对本实用新型在2.5GHz至4.5GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图7为使用HFSS软件对本实用新型在4GHz至7GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图8为使用HFSS软件对本实用新型在7GHz至10GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图9为使用HFSS软件对本实用新型在10GHz至12GHz频段仿真的驻波-频率曲线图；

图10为使用CST软件对本实用新型在0.7GHz至20GHz频段仿真的驻波-频率曲线图。

附图标记分别为：1、主体；11、上半部分；111、第一顶面；112、第一底面；12、下半部分；121、第二顶面；122、第二底面；123、馈线。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

结合图1所示，一种超宽带吸顶天线，包括主体1，所述主体1包括上半部分11和下半部分12，所述上半部分11与下半部分12固定连接，12所述上半部分11以及所述下半部分12均为漏斗状，所述上半部分11包括第一顶面111和第一底面112，所述下半部分12包括第二顶面121和第二底面122，第一顶面111与第一底面112、第二顶面121以及第二底面122均平行，所述下半部分12设有馈线123，所述馈线123从第二顶面121伸出且与第一底面112连接，最终使上半部分11与下半部分12分别形成喇叭口向外辐射或向内接收不同频段的电磁波以实现多频段工作，所述主体1的制造材料为铝。

本实用新型提供一种满足多种移动通信制式网格系统要求的室内超宽带单极化吸顶天线，使天线可以兼容698MHz至12GHz频段，从而能够覆盖移动通信wimax、wifi、GPS、BD等频段，实现多频段工作。同时只用一个天线，就覆盖全部通信频段，免去安装多个吸顶天线的麻烦。

所述主体1高度的取值范围为169.35mm～172.35mm，本实用新型的主体1高度取值为170.85mm。所述上半部分11的第一顶面111直径的取值范围为106.5～107.5mm，本实用新型的的上半部分11的第一顶面111直径取值为107.0mm，所述上半部分11的高度取值范围为83.5～84.5mm，本实用新型上半部分11的高度取值为84.0mm。所述下半部分12的第二底面122直径的取值范围为213.5～214.5mm，本实用新型的下半部分12的第二底面122直径的取值为214.0mm，所述下半部分12的高度取值范围为85.5～86.5mm，本实用新型的下半部分12的高度取值为86mm。

所述上半部分11与下半部分12之间距离的取值范围为0.75～0.95mm，本实用新型上半部分11与下半部分12之间的取值为0.85mm。改变该距离数值，整个吸顶天线的效能便会大变，驻波比数值会被严重影响，因此该距离数值比较重要。

所述上半部分11的曲面圆锥多项式方程为：

S_z(u,v)＝h_T×(1-v)。

其中，

S_x(u,v)代表面的x坐标；

S_y(u,v)代表面的y坐标；

S_z(u,v)代表面的z坐标。

u取值范围为0至2π；

v取值范围为0至1。

t_T为第一底面112的半径，r_T为第一顶面111半径与第一底面112半径的差值，h_T为上半部分11的整体高度。

t_T＝0.5mm，r_T＝53mm，h_T＝84mm，α_T＝1.02，β_T＝0.69，γ_T＝0.84，δ_T＝0.66。

且：m_T＝α_T+β_T+γ_T+δ_T＝3.21。

将上述u、v数值代入多项式方程中，便可以求出S_x(u,v)、S_y(u,v)、S_z(u,v)，从而就可以求出主体1表面上各点的坐标。

所述下半部分12遵循的多项式方程为：

S_z(u,v)＝h_B×v。

在这：

S_x(u,v)代表面的x坐标；

S_y(u,v)代表面的y坐标；

S_z(u,v)代表面的z坐标；

而：

u的取值范围为0至2π，

v的取值范围为0至1，

t_B为第二顶面121的半径，r_B为第二底面122半径与第二顶面121半径的差值，h_B为下半部分的整体高度，α_B、β_B、γ_B、δ_B为常数。

t_B＝2mm，r_B＝105mm，h_B＝86mm，α_B＝1.98，β_B＝0.55，γ_B＝0.56，δ_B＝1.27。

且：m_B＝α_B+β_B+γ_B+δ_B＝4.36。

将上述u、v数值代入多项式方程中，便可以求出S_x(u,v)、S_y(u,v)、S_z(u,v)，从而就可以求出主体1表面各点的坐标。

因为上半部分11和下半部分12的结构遵循以上多项式规律，结合图3-图9所示，在698MHz至12GHz频段，对本实用新型使用HFSS软件仿真的结果显示驻波比均低于1.7，现代发射机输出功率允许在一定失配情况下，驻波比<1.7或2.0，达到额定功率；再结合图9所示，在0.7GHz至20GHz频段，对本实用新型使用CST软件仿真的结果显示驻波比均低于1.4，结合以上两种软件的仿真结果，可以得出本实用新型可以在698MHz至12GHz频段上正常工作的，从而能够覆盖移动通信wimax、wifi、GPS、BD等频段，实现多频段工作。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种超宽带吸顶天线，其特征在于：包括主体(1)，所述主体(1)包括上半部分(11)和下半部分(12)，所述上半部分(11)与下半部分(12)固定连接，所述上半部分(11)以及所述下半部分(12)均为漏斗状，所述上半部分(11)与所述下半部分(12)分别形成喇叭口向外辐射或向内接收不同频段的电磁波。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述上半部分(11)包括第一顶面(111)和第一底面(112)，所述下半部分(12)包括第二顶面(121)和第二底面(122)，第一顶面(111)与第一底面(112)、第二顶面(121)以及第二底面(122)均平行，所述下半部分(12)设有馈线(123)，所述馈线(123)从第二顶面(121)伸出且与第一底面(112)连接。

3.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述主体(1)高度的取值范围为169.35mm～172.35mm。

4.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述上半部分(11)遵循的多项式方程为： S_z(u,v)＝h_T×(1-v)，其中，S_x(u,v)代表面的x坐标，S_y(u,v)代表面的y坐标，S_z(u,v)代表面的z坐标，u取值范围为0至2π，v取值范围为0至1，t_T为第一底面(112)的半径，r_T为第一顶面(111)半径与第一底面(112)半径的差值，h_T为上半部分(11)的整体高度，α_T＝1.02，β_T＝0.69，γ_T＝0.84，δ_T＝0.66，m_T＝α_T+β_T+γ_T+δ_T。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述上半部分(11)的第一顶面(111)直径的取值范围为106.5mm～107.5mm，所述上半部分(11)的高度取值范围为83.5mm～84.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述下半部分(12)遵循的多项式方程为： S_z(u,v)＝h_B×v，在这：S_x(u,v)代表面的x坐标，S_y(u,v)代表面的y坐标，S_z(u,v)代表面的z坐标，而：u由0至2π，v由0至1，t_B为第二顶面(121)的半径，r_B为第二底面(122)半径与第二顶面(121)半径的差值，h_B为下半部分(12)的整体高度，α_B＝1.98，β_B＝0.55，γ_B＝0.56，δ_B＝1.27，且：m_B＝α_B+β_B+γ_B+δ_B。

7.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述下半部分(12)的第二底面(122)直径的取值范围为213.5～214.5mm，所述下半部分(12)的高度取值范围为85.5～86.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述上半部分(11)与下半部分(12)之间距离的取值范围为0.75～0.95mm。

9.根据权利要求1所述的一种超宽带吸顶天线，其特征在于：所述主体(1)的制造材料为铝。