CN2645254Y - 微带全向天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在给出一种使用方便，效率高、信号大小均匀的微带全向天线。本实用新型包括有地板、导带、介质基片，介质基片两面交替设置有地板，介质基片两面的地板为等宽度的长方形。本实用新型采用介质基片两边的地板交叉处不设短路点，使制造工艺变得简单、容易，简化了工艺流程，提高了生产效率及天线效率，使天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标性能超一般的全向天线，具有良好的经济效益及社会效益。

Description

微带全向天线

技术领域

本实用新型涉及一种无线通信中发射和接收无线电波的天线。

背景技术

天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是发射和接收无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电磁波转换为高频电流。所谓微带天线，不同于通常的金属拉杆型，金属螺旋型，喇叭型，抛物面型天线等，而是80年代发展出的新型天线。它是在介质基片的两面敷铜箔，一面用于接地，一面用印刷电路方法设计成天线形状，构成谐振腔，起到天线作用。

现有的微带全向天线的正反面地板交叉处设有短路点，及正反面地板交叉处导通，天线上的地板宽度呈弧度渐变状，匹配麻烦。其天线终端接有匹配负载(电阻)，使天线制造工艺复杂，其天线的方向图在水平面的圆度较差，水平方向信号大小不均匀，在终端正反面的金属导带由负载导通，所设负载(电阻)吸收了辐射的功率，损耗随频率急剧增加，使天线发射效率降低。

发明内容

本实用新型旨在给出一种使用方便，效率高、水平方向信号大小均匀的微带全向天线，其制造简单、工艺容易。

为达上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种微带全向天线，包括有地板、导带及耐高温、低损耗介质基片，介质基片两面交替设置有地板和导带，介质基片每面所设的两片及以上地板之间通过导带相联，介质基片两面的地板的宽度相等。

本实用新型采用介质基片两面的地板交叉处不设短路点，使制造工艺变得简单、容易，简化了工艺流程，提高了生产效率。天线上采用较窄的等宽度地板，使水平面辐射方向图呈圆形，信号大小均匀，天线的方向图在工作频率范围内良好符合电波覆盖的要求。在天线径端取消匹配负载，而直接采用导带与地板终端短路或开路来调节行波天线中的电压驻波，避免了负载(电阻)吸收部分功率，提高了天线效率，并可把电压驻波比控制在1.4以内，使天线具有高增益，使天线的频率带宽、驻波比、增益、额定功率、三阶互调等电气指标性能超一般的全向天线，具有良好的经济效益及社会效益。

本实用新型在移动通信基站、无线接入网等场合，为批量生产准备了技术条件。这类天线可广泛用于1.8GHz数字通信系统(DCS)、1.9GHz小灵通(PHS)、2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz、5.8GHz无线局域网(WLAN)，以及3.5GHz固定无线接入系统等。本实用新型采用较窄等宽度地板的微带天线，信号覆盖范围广，稳定性强；实现更优良的发射和接收，更可靠的通信；使用简便、快捷；体积小、重量轻，便于大批量生产。

附图说明

图1是现有微带全向天线的正面图。

图2是现有微带全向天线的反面图。

图3是现有微带全向天线的剖面图。

图4是本实用新型的正面示意图。

图5是本实用新型的反面示意图。

图6是本实用新型的剖面示意图。

图7是本实用新型的电压驻波比。

图8是本实用新型的E面方向图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

天线的电气指标的好坏主要有两个方面：灵敏度与抗干扰能力，其中微带天线由于简单，设计灵活易于集成已经得到广泛应用，包括遥测、雷达、导航和生物医学等。对于无线通信来说，研制出用于1.9GHz～5.8GHz波段的微小型天线有着重要意义，由于这一波段的应用涉及PHS、WLANs(1.9GHz-5.8GHz)、Bluetooth(2.4GHz)等。如果不采用集成高度的微带天线设计，这一波段的天线的制造精度、三阶互调指标、可靠性、一致性等将难以得到保证。减小天线尺寸的方法通常是提高等效介电常数。解决这一问题的方法是采用合适的平面微带线结构和馈线网络。

介质基片3两边交替设置有地板1，地板1与导带2为镀金铜箔附在介质基片3上。介质基片3两边设置微带线段的地板1交替排列分布在介质基片3的正反两面，介质基片3每面所设的两片及以上地板1之间通过导带2相联，地板1呈长方形，介质基片3两边的地板1为等宽度，使增益高，电波传播的距离远，水平面方向图的不圆度低。改进了现有微带全向天线上的地板1宽度呈弧度渐变状，匹配麻烦。

介质基片3两边的地板1在天线的终端短路或呈开路状。介质基片3两边交替的地板1交叉处不导通，无短路点，呈开路状。改进了现有的天线终端匹配有负载电阻4，其方向图在水平面不圆，水平方向信号大小不均匀，在终端正反面的地板由负载电阻4导通，所设负载电阻4吸收了部分功率，损耗随频率急剧增加；现有天线的正反面地板1交叉处设有短路点，及正反面地板1交叉处导通，使天线制造工艺复杂。

导带2连接有匹配变换器5，匹配变换器5设置在天线的输入端，天线的频率适用范围为1.8GHz～5.8GHz波段。

天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比，它是检验馈线传输效率的依据，一般要求通信天线在工作频带内电压驻波比小于1.5，在工作频点的电压驻波比小于1.2。电压驻波比过大，将缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。

电压驻波比    1.0   1.1   1.2    1.5   2.0    3.0

反射功率％    0     0.2   0.8    4.0   11.1   25.0

传输功率％    100   99.8  99.2   96    88.9   75.0

本实用新型的电压驻波比如图7，通过介质基片3两边的地板1在天线的终端短路或呈开路状，及天线输入端的匹配变换器5调节电压驻波比，电压驻波比小于1.4。

天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，发射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离定向通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。图8是本实用新型E面方向图，及电场垂直面分量方向图。

以上所举实施例仅用为方便举例说明本实用新型，在本实用新型所述技术方案范畴，所属技术领域的技术人员所作各种简单变形与修饰，均仍应包含在以上申请专利范围中。

Claims (5)

1、一种微带全向天线，包括有地板(1)、导带(2)、介质基片(3)，其特征在于：介质基片(3)两边交替设置有地板(1)，介质基片(3)每面所设的两片及以上地板(1)之间通过导带(2)相联，所述介质基片(3)两面的地板(1)为等宽度。

2、根据权利要求1所述的微带全向天线，其特征在于：所述介质基片(3)两面的地板(1)在天线的终端短路或呈开路状。

3、根据权利要求1所述的微带全向天线，其特征在于：地板(1)与导带(2)为镀金铜箔附在介质基片(3)上。

4、根据权利要求1所述的微带全向天线，其特征在于：介质基片(3)两面交替的地板(1)交叉处呈开路，地板(1)呈长方形。

5、根据权利要求1所述的微带全向天线，其特征在于：导带(2)底部连接有匹配变换器(5)，所述匹配变换器(5)设置在天线的输入端。

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