CN101740849B - 多频段天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种多频段天线，涉及移动通信领域，实现了使天线工作于不同频段。一种多频段天线，包括：辐射单元和馈线，所述辐射单元均包括：对称设置的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和第二辐射体包括：中空的第一段辐射部件、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件，以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件。本发明应用于多频段天线的设计。

Description

多频段天线
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种多频段天线。
背景技术
全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称WiMAX)是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。
WiMAX主要工作于2.3GHz～2.4GHz、2.496GHz～2.69GHz、3.4～3.6GHz等几个频段。目前，WiMAX终端最主要的问题还是覆盖问题，因此，对天线增益期望较高，因此现有技术使用了大量的外置水平全向天线。根据天线理论，天线工作频段与天线尺寸相关，也就是说，不同频段的天线尺寸不同。
发明人在实现本发明的技术方案时发现，现有技术提供的外置水平全向天线带宽较窄，不能满足同时工作于WiMAX的多个频段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种多频段天线，能够实现使天线工作于不同频段。
为解决上述技术问题，本发明多频段天线采用如下技术方案：
一种多频段天线，包括：辐射单元和馈线，所述辐射单元包括：对称设置的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和第二辐射体包括：中空的第一段辐射部件、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件……以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件；
当没有辐射部件拉伸出时，所述多频段天线工作于第一频段；当所述第二段辐射部件从所述第一段辐射部件拉伸出，并且伸缩于所述第二辐射部件的辐射部件未拉伸出时，所述多频段天线工作于第二频段；……当所述第N段辐射部件从所述第N-1段辐射部件拉伸出，并且从所述第二段辐射部件至所述第N段辐射部件都拉伸出时，所述多频段天线工作于第N频段；
其中，所述多频段天线为包括N个辐射单元的N元阵列天线，所述N个辐射单元通过所述馈线相串接，所述馈线为伸缩式馈线。
本发明实施例提供的多频段天线，通过设置具有多个伸缩部件的辐射单元，利用伸缩部件的拉出和缩入，使天线能够工作于不同频段，且该方案设计简单，易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多频段天线实施例一的结构示意图；
图2为本发明多频段天线实施例二的结构示意图；
图3为本发明多频段天线实施例三的结构示意图；
图4为本发明多频段天线之馈线示意图之一；
图5为本发明多频段天线之馈线示意图之二；
图6为本发明WiMAX多频段天线之馈线示意图之三。
附图标记说明：
1-辐射单元；        2-馈线；        11-第一辐射体；
12-第二辐射体；         111-第一段辐射部件；    112-第二段辐射部件；
113-第三段辐射部件；    21-卡位。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种多频段天线，实现了使天线工作于不同频段。
实施例一
本发明实施例提供一种多频段天线，如图1所示，该天线包括：辐射单元1和馈线2，所述辐射单元1包括：对称设置的第一辐射体11和第二辐射体12，所述第一辐射体11和第二辐射体12均包括：中空的第一段辐射部件111、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件112......以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件。
第一辐射体11和第二辐射体12对称设置，二者的结构都包括中空的第一段辐射部件111、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件112......以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件。其中，第二段辐射部件112比第一段辐射部件111稍细，第二段辐射部件112可缩于第一段辐射部件111内；第三段辐射部件比第二段辐射部件112稍细，第三段辐射部件可缩于第二段辐射部件112内，并且，第三段辐射部件和第二段辐射部件112可同时缩于第一段辐射部件111内，同理，第N段辐射部件比第N-1段辐射部件稍细，第N段辐射部件可缩于第N-1段辐射部件内，并且，第N段辐射部件、第N-1段辐射部件......以及第二段辐射部件112可同时缩于第一段辐射部件111内，将第二段辐射部件至第N段辐射部件进行伸缩操作，可以使天线工作于不同频段。
本发明实施例提供的多频段天线，通过设置具有多个伸缩部件的辐射单元，利用伸缩部件的拉出和缩入，使天线能够工作于不同频段，且该方案设计简单，实现方便。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步地，以主要工作于2.3GHz～2.4GHz、2.496GHz～2.69GHz、3.4～3.6GHz等几个频段的Wimax为例，说明本发明的技术方案。如图2所示，本实施例提供的多频段天线包括：对称设置的第一辐射体11和第二辐射体12，所述第一辐射体11和第二辐射体12均包括：中空的第一段辐射部件111、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件112、以及伸缩于第二段辐射部件112内的第三段辐射部件113。
第一辐射体11和第二辐射体12对称设置，二者的结构都包括中空的第一段辐射部件111、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件112、以及伸缩于第二段辐射部件112内的第三段辐射部件113。其中，第二段辐射部件112比第一段辐射部件111稍细，第二段辐射部件112可缩于第一段辐射部件111内；第三段辐射部件比第二段辐射部件112稍细，第三段辐射部件可缩于第二段辐射部件112内，并且，第三段辐射部件113和第二段辐射部件112可同时缩于第一段辐射部件111内。当第三段辐射部件113和第二段辐射部件112缩于第一段辐射部件111时，天线工作于3.5GHz频段；当拉出第二段辐射部件112，且第三段辐射部件113缩于第二段辐射部件112内时，天线工作于2.5GHz频段；当第二段辐射部件112和第三段辐射部件113全部拉出时，天线工作于2.3GHz。
由于Wimax主要工作于2.3GHz～2.4GHz、2.496GHz～2.69GHz、3.4～3.6GHz等几个频段。因此，本发明实施例提供的多频段天线设置包括第一段辐射部件、第二段辐射部件和第三段辐射部件的辐射单元，利用第二段辐射部件和第三段辐射部件在第一段辐射部件内的伸缩操作，实现天线工作于不同频段。
实施例三
在实施例一和实施例二的基础上，该多频段天线可以为包括一个辐射单元的天线单元，进一步地，如图3所示，该多频段天线还可以为包括N个辐射单元的N元阵列天线，所述N个辐射单元1通过所述馈线2相串接。
若天线为N元阵列天线，则一个辐射单元称为一个阵元，由于阵元的间距，即相邻辐射单元的间距，也与频率相关，因此，连接相邻阵元之间的馈线2也需要做成可伸缩结构，即伸缩式馈线。
如图4、图5和图6所示，馈线结构包括但不限于如下的实现方式：
图4示出的馈线结构为两端粗，中间细，馈线上设置有卡位21，以便于实现馈线伸出或缩入的定位。
图5示出的馈线结构为两端细，中间粗，馈线上同样设置有卡位21，以便于实现馈线伸出或缩入的定位。
图6示出的馈线结构为三段式，逐段变细，馈线上可以设置有卡位，以便于实现馈线伸出或缩入的定位。
一般来说，天线工作的频段越低，天线辐射体长度越大。对于阵列天线，各阵元间的馈线长度也越长。各频段天线辐射体及馈线的长度，需要根据仿真及调试情况确定，使天线工作于最佳状态。
本发明实施例提供的多频段天线，通过设置具有多个伸缩部件的辐射单元以及可伸缩的馈线，利用伸缩部件和馈线的拉出和缩入，使天线能够工作于不同频段，且该方案设计简单，实现方便，减少重复设计，并具有良好的天线性能。
需要说明的是，本发明提供的技术方案的应用不限于终端天线，也可用于全向基站天线；进一步地，该技术方案也不限于WiMAX频段，也可用于其他多频段天线设计。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种多频段天线，包括：辐射单元和馈线，其特征在于，所述辐射单元包括：对称设置的第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和第二辐射体均包括：中空的第一段辐射部件、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件......以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件；
当没有辐射部件拉伸出时，所述多频段天线工作于第一频段；当所述第二段辐射部件从所述第一段辐射部件拉伸出，并且伸缩于所述第二辐射部件的辐射部件未拉伸出时，所述多频段天线工作于第二频段；......当所述第N段辐射部件从所述第N-1段辐射部件拉伸出，并且从所述第二段辐射部件至所述第N段辐射部件都拉伸出时，所述多频段天线工作于第N频段；
其中，所述多频段天线为包括N个辐射单元的N元阵列天线，所述N个辐射单元通过所述馈线相串接，所述馈线为伸缩式馈线。
2.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述第N段辐射部件为第三段辐射部件，则所述中空的第一段辐射部件、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件......以及伸缩于第N-1段辐射部件内的第N段辐射部件为：中空的第一段辐射部件、伸缩于所述第一段辐射部件内的第二段辐射部件、以及伸缩于第二段辐射部件内的第三段辐射部件。
3.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，所述馈线上设置有卡位。
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