CN2919564Y - 宽频带辐射单元及宽频带移动通信天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽频带辐射单元及宽频带移动通信天线，辐射单元的结构为：在底板8上装有低频探针5、低频支柱6及转换器10，低频探针5的上方设有低频馈电贴片3，低频馈电贴片3由低频支柱6支撑，低频馈电贴片3上方设有高频馈电贴片1，高频馈电贴片1高频支柱2支撑，在低频馈电贴片3与高频馈电贴片1之间设有高频曲折探针4，高频曲折探针4与转换器10相连接。由宽频带辐射单元组成的宽频带移动通信天线，是数量相等的宽频带辐射单元33和高频单元29、31间隔排列，相临二个宽频带辐射单元33的低频部分34采用反相馈电安装。本实用新型体积小，重量轻，频带宽，通信质量高，为移动通信***由2G向3G过渡打下了基础。

Description

宽频带辐射单元及宽频带移动通信天线

技术领域

本实用新型涉及一种移动通信天线用宽频带辐射单元以及由该辐射单元组成的宽频带移动通信天线，频带为824-960/MHz1710-2500MHz。

背景技术

目前，广泛应用的蜂窝移动通信***为第二代通信***，即GSM和CDMA，而***和***的激烈竞争是GSM***容量一扩再扩，增值业务不断增加，使得基站数一增再增，小区覆盖越来越小，虽然频率的再使用提高了，用户量增加了，但相互干扰也随之增大了，话音等业务质量下降。第三代移动通信***即3G，它具有宽频带、高速率传输、支持多媒体等许多高级功能，能为用户提供更多更好的服务功能，信号覆盖质量高；随着手提电脑等无线终端用户的增多，实现无线上网就成为下一步移动通信发展的目标，即WLAN。所以在原有2G的基础上向3G及WLAN的平稳过渡已迫在眉睫。天线是通信***中重要的一部分，因而宽频带天线的出现是实现这一目标迈出的第一步。而目前所使用的微带天线虽然具有体积小、重量轻，易于安装等优点，但由于其频带很窄，损耗大，不能适应目前通信发展的需要。

发明内容

本实用新型的目的是想克服上述现有技术中存在的不足，提供一种不仅体积小，重量轻，而且通信质量高，频带宽的辐射单元及由该辐射单元组成的宽频带移动通信天线。

为实现本实用新型的上述目的所采用的技术方案是：一种宽频带辐射单元，包括底板，其结构特点是在底板上装有低频探针、低频支柱及转换器，低频探针通过探针底座安装在底板上，低频探针的上方设有低频馈电贴片，低频馈电贴片由低频支柱支撑，低频馈电贴片上方设有高频馈电贴片，高频馈电贴片由固定在低频馈电贴片上的高频支柱支撑，在低频馈电贴片与高频馈电贴片之间设有高频曲折探针，高频曲折探针与转换器相连接。

本实用新型的最佳实施例为所述的转换器位于低频馈电贴片与底板之间，该转换器是由内导体、外导体及介质构成，转换器的外层为外导体，外导体内充填介质，内导***于介质中间。

本实用新型的最佳实施例为所述的低频探针采用L型。

本实用新型的另一最佳实施例为探针底座安装于底板的背面。

利用上述的宽频带辐射单元，可以按照需要组成不同的宽频带单元阵列天线，如，可以组成低频二单元、高频四单元阵列天线等，通过不同单元数量的组合，可以达到不同的增益效果。宽频带辐射单元实际上是由高频部分与低频部分构成的，其低频部分是由低频探针、低频馈电贴片及低频支柱构成，而高频部分由高频馈电贴片、高频曲折探针及高频支柱构成的，将高频部分直接安装于底板上，即可构成一个高频单元。由于低频段波长较长，高频段波长较短，低频段中心频率892MHz对应的波长是336mm，高频段中心频率2105MHz对应的波长是142.5，mm。如果高频间距与低频间距相同，则高频间距将会远大于高频的一个波长，那么用宽频带辐射单元组成的阵列天线方向图将会分叉，不符合实际使用的要求，因此，在宽频带辐射单元中间增加一个单独的高频单元，可有效保证天线的性能，而相临二个宽频带辐射单元中的低频部分采用反相馈电，可以抵消高频单元对低频的影响，由此可得出本实用新型的宽频带移动通信天线的结构如下：

一种利用宽频带辐射单元组成的宽频带移动通信天线，包括底板、天线罩、接头，其结构特点是数量相等的宽频带辐射单元和高频单元间隔排列，相临二个宽频带辐射单元的低频部分采用反相馈电安装。

本实用新型的宽频带辐射单元采用低频探针耦合馈电与高频曲折探针直接馈电相结合的方法，可实现宽频带单极化65°移动通信天线，其体积小，重量轻，易于安装，由于采用的高频曲折探针直接馈电，使得频带增宽，驻波比小于1.5的带宽可达到64％，它的使用，彻底弥补了微带贴片天线带宽较窄的缺陷，高频曲折探针通过转换器与探针底座连接，可有效保证高频单元的性能不发生变化，在最大程度上减少了高低频之间的互扰，既保证了天线的通信质量，同时又实现了双频段性能。采用宽频带辐射单元组成的宽频带移动通信天线，也同时具有体积小，重量轻，易于安装等优点，其频带宽，通信质量好，为移动通信***由2G向3G过渡打下了基础。

附图说明

图1为本实用新型宽频带辐射单元一种实施例的结构示意图

图2为图1中转换器的结构示意图

图3为本实用新型宽频带移动通信天线一种实施例低频二单元、高频四单元天线的结构示意图

图4为本实用新型宽频带移动通信天线一种实施例低频二单元、高频四单元天线馈电网络图

图5为本实用新型宽频带移动通信天线一种实施例低频二单元、高频四单元天线俯视图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。

由图1及图2可以看出，本实用新型宽频带辐射单元的结构为：在底板8上装有低频探针5、低频支柱6及转换器10，低频探针5呈L型，低频探针5通过探针底座9安装在底板8上，并由探针支柱7支撑，低频探针5的上方设有低频馈电贴片3，低频馈电贴片3由安装在底板6上的四根低频支柱6支撑，低频馈电贴片3上方设有高频馈电贴片1，高频馈电贴片1由固定在低频馈电贴片3上的高频支柱2支撑，在低频馈电贴片3与高频馈电贴片1之间设有高频曲折探针4，高频曲折探针4与转换器10连接。

转换器10位于低频馈电贴片3与底板8之间，该转换器10是由内导体12、外导体11及介质13构成，转换器的外层为外导体11，外导体11内充填了聚四氟乙烯介质13，内导体12位于介质13中间。高频曲折探针4连接在内导体12上。

由宽频带辐射单元组成的低频二单元、高频四单元宽频带辐射天线的结构示意图、馈电网络图及俯视图如图3、4、5所示，含有底板8、天线罩16及DIN接头15，二个宽频带辐射单元33、二个高频单元(30、32)间隔排列组成，二个宽频带辐射单元33的低频部分34采用反相馈电安装。

低频部分含有一组(二个)低频馈电贴片3，由于低频的频带并不是很宽，采用L型探针比较好。馈电网络中，四个高频部分(宽频带辐射单元中的二个高频部分29、31及二个独立的高频单元30、32)用一个高频一分四功分器20和四根高频射频电缆(17、18、21、22)组成，二个低频部分(二个宽频带辐射单元中的低频部分34)用一个低频一分二功分器24和二根低频射频电缆(23、25)组成，用电缆19将高频一分四功分器20与宽频带微带双功器27连接在一起，用电缆26将低频一分二功分器24与宽频带微带双功器27连接在一起，即：天线中的高频部分与低频部分通过宽频带微带双功器27合二为一，由主馈线28输出。由于高频部分29、31与在底板8上的高频单元30、32不在同一平面上，这样在同一平面上，高频部分29、31的相位将超前高频单元30、32，这样将使天线的方向图变差，而且增益会有所降低，导致天线性能下降，为了消除相位不一致的问题，需要在馈电网络中进行补偿。由于高频部分29、31信号是通过转换器10的，而高频单元30、32信号通过空气直接到达与高频部分29、31的同一平面，高频部分29、31由于转换器介质的原因，电长度将比空气中的长，相位也因此滞后，为使它们有统一的等相位面，与高频单元30、32相连接的射频电缆18、21要比射频电缆17、22长一些，这样高频部分在1710-2500MHz范围内达到同相馈电，最终会得到理想的方向图。

整个天线用天线罩16与端盖14罩起来，形成封闭***，保护内部的天线辐射元和馈电网络及全部金属或塑料结构件，天线罩使用高质量的PVC塑料经模具的成型加工制成。

Claims (5)

1、一种宽频带辐射单元，包括底板(8)，其特征是在底板(8)上装有低频探针(5)、低频支柱(6)及转换器(10)，低频探针(5)通过探针底座(9)安装在底板(8)上，低频探针(5)的上方设有低频馈电贴片(3)，低频馈电贴片(3)由低频支柱(6)支撑，低频馈电贴片(3)上方设有高频馈电贴片(1)，高频馈电贴片(1)由固定在低频馈电贴片(3)上的高频支柱(2)支撑，在低频馈电贴片(3)与高频馈电贴片(1)之间设有高频曲折探针(4)，高频曲折探针(4)与转换器(10)相连接。

2、按照权利要求1所述的宽频带辐射单元，其特征是所述的转换器(10)位于低频馈电贴片(3)与底板(8)之间，该转换器是由内导体(12)、外导体(11)及介质(13)构成，转换器(10)的外层为外导体(11)，外导体(11)内充填介质(13)，内导体(12)位于介质(13)中间。

3、按照权利要求1或2所述的宽频带辐射单元，其特征是所述的低频探针(5)采用L型。

4、按照权利要求3所述的宽频带辐射单元，其特征是探针底座(9)安装于底板(8)的背面。

5、一种利用权利要求1组成的宽频带移动通信天线，包括底板(8)、天线罩(16)、接头(15)，其特征是数量相等的宽频带辐射单元(33)和高频单元(29、31)间隔排列，相临二个宽频带辐射单元(33)的低频部分(34)采用反相馈电安装。

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