專利名稱：寬頻全向吸頂天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
寬頻全向吸頂天線
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適于室內(nèi)覆蓋的寬頻全向吸頂天線。技術(shù)背景
室內(nèi)分布天線是移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的重要組成部件，具有廣闊的應(yīng) 用前景，吸頂天線就是其中的一種。
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，室內(nèi)覆蓋的系統(tǒng)種類越來越多，要求的
頻段豐富，主要包括806-960MHz、 1710-2170MHz的移動(dòng)話務(wù)系統(tǒng)，WLan系 統(tǒng)，2300-5800MHz的Wimax系統(tǒng)等。這樣就給用于室內(nèi)覆蓋的天線提出了更 高的要求，在外形美觀，尺寸小的同時(shí)，具有竟?fàn)幜Φ奶炀€產(chǎn)品要求實(shí)現(xiàn)超 寬頻段工作。
在實(shí)現(xiàn)形式上現(xiàn)有的天線有采用雙錐的，也有采用單錐體加球冠的，這 類天線在保證天線方向性能良好的基礎(chǔ)上，難以實(shí)現(xiàn)全頻段低駐波比等指標(biāo) 的要求；此外，設(shè)計(jì)上的缺陷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)工藝一致性差，而且這些設(shè)計(jì)給成本 帶來很大壓力，面對(duì)激烈的竟?fàn)庪y以脫穎而出。

實(shí)用新型內(nèi)容
為此，本實(shí)用新型的目的就是要克服上述不足，提供一種寬頻帶全向吸 頂天線，以簡(jiǎn)潔緊湊的結(jié)構(gòu)、低廉的成本、美觀的設(shè)計(jì)，在保證天線方向性 能良好的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的全頻段低駐波比。
為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型的寬頻全向吸頂天線，用于完成移動(dòng)通信系統(tǒng)信號(hào)的室內(nèi)覆 蓋，其特征在于，包括 金屬底板；
輻射振子，設(shè)置于金屬底板上方，關(guān)于一個(gè)垂直于金屬底板中心的垂直 面對(duì)稱，具有片狀一體成形的第一部分和第二部分，第一部分呈半廣義橢圓形，第二部分具有與第一部分相異的形狀，且，在該第一部分向第二部分延
伸的方向上，第一部分所具有的高度大于該第二部分所具有的高度；
至少一個(gè)金屬耦合器，每金屬耦合器的至少一端與金屬底板電性和物理 連接；
連接饋線，與輻射振子電性連接。
所述輻射振子的第二部分可呈梯形、多邊形、或部分切除的半廣義橢圓
形。為了完成天線良好的匹配，還可在該第二部分開設(shè)缺口或在輻射振子整
體上開設(shè)通孔。此外，該輻射振子具有折彎結(jié)構(gòu)，使其在輻射振子被縱中剖
開時(shí)，其截面呈折彎狀。
輻射振子與金屬底板之間的相對(duì)位置關(guān)系可以靈活設(shè)置，該輻射振子以 與其第一部分所具有的長(zhǎng)軸相切的一個(gè)切點(diǎn)作為端點(diǎn)垂直設(shè)置于金屬底板上方。
出于直流接地告警的需要，所述金屬耦合器的另一端電性和物理連接在 輻射振子上。存在偶數(shù)個(gè)金屬耦合器，對(duì)稱分居于輻射振子兩側(cè)的金屬底板 上。
所述金屬底板可呈圓形或規(guī)則多邊形。所述輻射振子與金屬底板之間的 最近距離介于0.5 - lmm之間。當(dāng)所述輻射振子第一部分所具有的短軸和長(zhǎng) 軸之比為1: 1,即形成l/2圓形，這樣將能得到較優(yōu)異的效果。
所述輻射振子第一部分為橢圓形時(shí)，其所具有的短軸和長(zhǎng)軸之比適宜小 于等于1: 1且大于等于1: 1.3。
連接饋線為同軸線纜，金屬底板中部設(shè)有通孔，通孔供設(shè)置同軸連接器， 連接饋線的內(nèi)芯通過同軸連接器與該輻射振子第一部分電性連接。
該天線還包括天線罩，與金屬底板固定并蓋設(shè)輻射振子和金屬耦合器。 所述輻射振子可與天線罩相固設(shè)，也可與該同軸連接器相固設(shè)，或者通過其 它絕緣件支撐在金屬底板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn)
首先，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)潔緊湊，尤其是因?yàn)檩椛湔褡拥牡诙?分具有較小的高度而使產(chǎn)品進(jìn)一步縮小體積，由此類改進(jìn)可使成本得以節(jié)省， 也便于維護(hù)和安裝，而且可通過合理設(shè)計(jì)天線罩以改進(jìn)整體外觀的美感，達(dá)致隱蔽化設(shè)計(jì)的效果；
其次，基于金屬底板上的輻射振子獨(dú)特的設(shè)計(jì)，在頻率范圍的高端，可 以實(shí)現(xiàn)極低的電壓駐波比，在安裝了金屬耦合器后，頻率的低端電壓駐波比 也有明顯改善，從而至少在806-906MHz、 1710 - 5800MHz的頻帶范圍內(nèi)， 電壓駐波比被控制在1.5以下，獲得全頻段低駐波比的效果；
再者，還可通過金屬耦合器兩端分別連接輻射振子和金屬底板解決直流 接地的問題， 一舉兩得。


圖1為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線最佳實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其 中輻射振子無折彎結(jié)構(gòu)；
圖2為圖1的寬頻全向吸頂天線未加天線罩時(shí)的立體結(jié)構(gòu)圖，示出輻射 振子呈被去除上部的橢圓形；
圖3為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的立體結(jié)構(gòu)圖，示出輻射振 子呈被去除上部的正圓形；
圖4為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈梯形；
圖5為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈四邊形(矩形)；
圖6為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈矩形且開設(shè)有缺口；
圖7為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子設(shè)有通孔；
圖8為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子具有一階折彎結(jié)構(gòu)；
圖9為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線改進(jìn)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，示出輻 射振子具有二階折彎結(jié)構(gòu)；
圖10為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線的電壓駐波比的示意圖表；
圖11為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線對(duì)于1710MHz頻段的水平面方向
圖12為本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線對(duì)于1710MHz頻段的垂直面方向圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明
請(qǐng)參閱圖l和圖2，本實(shí)用新型寬頻全向吸頂天線，包括金屬底板l、天 線罩6、輻射振子3、金屬耦合器2、連接饋線5以及同軸連接器5。因部分 連接饋線5置于同軸連接器5內(nèi)，故用標(biāo)號(hào)5共同示出。
所述金屬底板1呈正圓形薄片狀，其形狀不受本實(shí)施例的約束，可制成 規(guī)則的多邊形(具有四邊以上)結(jié)構(gòu)。金屬底板l的中心位置設(shè)有通孔(未 圖示)，該通孔用于設(shè)置所述同軸連接器5。
輻射振子3包括第一部分31和第二部分32，第一部分31和第二部分32 一體成形，呈薄片狀。其中第一部分31為呈1/2廣義橢圓形薄片狀，所謂廣 義橢圓形是指滿足橢圓方程的一切圖形，包括一般幾何意義上的正圓形和橢 圓形，也即，正圓形是指長(zhǎng)軸和短軸之比為1: l的廣義橢圓形。輻射振子3 的長(zhǎng)軸和短軸之比適宜小于等于1: l且大于等于l: 1.3。圖2所示的本實(shí) 施例中，第一部分31呈1/2橢圓形，第二部分32呈圓臺(tái)狀，二者實(shí)際上是 一個(gè)橢圓形薄片去除了不足一半面積的殘余部分，也即，圓臺(tái)狀的第二部分 32由半個(gè)橢圓形部分切割形成。
輻射振子3的第一部分31如前所述也可為1/2正圓形，如圖3所示。輻 射振子3的第二部分32則可被加工成如圖4所示的正梯形或如圖5所示的多 邊形(四邊以上)，在此基礎(chǔ)上，該第二部分32還可如圖6所示設(shè)置缺口 320， 該缺口 320的形狀可靈活變通，輻射振子3整體還可如圖7所示開設(shè)圓形通 孔38,再者，在圖8和圖9所示的輻射振子3的縱中截面上，還可將其設(shè)計(jì) 成具有一階或者二階甚至多階的形狀。所有這些處理均為完成天線的良好匹 配，本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可靈活進(jìn)行設(shè)置。
金屬底板1和輻射振子3的厚度應(yīng)顯著大于趨膚效應(yīng)的穿透深度。輻射 振子3整體關(guān)于垂直于金屬底板1的一個(gè)面對(duì)稱設(shè)置，由其第一部分31置于 金屬底板1中心位置的上方，且兩者之間保持0.5-lmm的距離。輻射振子 3以與其長(zhǎng)軸或短軸相切的一點(diǎn)垂直置于金屬底板1上方。
金屬耦合器2既可采用如本實(shí)施例所示的微帶狀，其一端電性和物理連 接于金屬底板l上，另一端則與該輻射振子3第二部分電性和物理連接，以便直流接地；也可采用無源金屬柱，以其一端直接固設(shè)在金屬底板1上，而 與輻射振子3無任何電性或物理連接。金屬耦合器2的個(gè)數(shù)、形狀及位置均 不受本實(shí)用新型實(shí)施例的限制，其可根據(jù)天線匹配的需要進(jìn)行具體設(shè)置。當(dāng) 存在偶數(shù)個(gè)金屬耦合器2時(shí)，可以對(duì)稱地分布在輻射振子3兩側(cè)的底板上， 此舉可獲得較好的電氣性能。
所述天線罩6呈圖1所示的圓臺(tái)狀，可以最小化天線面積，使其實(shí)現(xiàn)較 好的隱蔽效果。天線罩6與金屬底板1固設(shè)，以便將金屬耦合器2和輻射振 子3等金屬底板1之上的部件隱藏。
所述同軸連接器5用于與連接饋線5相連接，連接饋線5適宜使用同軸 線纜，但并不受此局限。同軸連接器5固設(shè)在金屬底板1的通孔處，同軸連 接器5的內(nèi)芯4通過同軸連接器5與輻射振子3相距最近的一端相連接，以 便優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，輻射振子3直接固設(shè)在該同軸連接器5上。同理，也可將 輻射振子3與天線罩6內(nèi)壁頂端相固設(shè)，或者通過一個(gè)絕緣件(未圖示)將 輻射振子3與金屬底板1相固設(shè)。概括而言，任何以保證該輻射振子3與金 屬底板1之間的足夠距離的公知手段均可用于本實(shí)用新型的天線中。
在圖3所示的另一實(shí)施例中，除金屬耦合器2如前所述不同之外，其它 如金屬底板l、同軸連接器5、連接饋線5等均可保持不變。可見，本實(shí)用新 型的天線是可以根據(jù)本實(shí)用新型的精神對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖兊摹?br> 本實(shí)用新型的寬頻全向吸頂天線，在石膏天花板、水泥天花板、金屬天 花板等不同環(huán)境下測(cè)試，全頻段具有優(yōu)異的方向圖，詳見圖5和圖6所示。 806-960MHz頻段，不圓度在± l.OdB以內(nèi)，電壓駐波比小于1.5 (請(qǐng)參閱圖 10)，實(shí)測(cè)增益大于2dBi。 1710 2500MHz頻段，不圓度在± 2.0dB以內(nèi)， 電壓駐波比小于1.3，實(shí)測(cè)增益大于4dBi。 2500 5800MHz頻段，實(shí)測(cè)增益 大于4.5dBi,電壓駐波比小于1.5。能夠很好地滿足移動(dòng)通信系統(tǒng)的要求。
容易看出，按照本實(shí)用新型制造的該天線將具有結(jié)構(gòu)筒單緊湊和高性能 的優(yōu)點(diǎn)，且易于制造、和方便安裝使用。而且與當(dāng)前吸頂天線的主要形式相 比，本實(shí)用新型成本極低，具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并 不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下 所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均包含在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種寬頻全向吸頂天線，用于完成移動(dòng)通信系統(tǒng)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋，其特征在于，包括金屬底板；輻射振子，設(shè)置于金屬底板上方，具有片狀一體成形的第一部分和第二部分，第一部分呈半廣義橢圓形，第二部分具有與第一部分相異的形狀；至少一個(gè)金屬耦合器，每金屬耦合器的至少一端與金屬底板電性和物理連接；連接饋線，與輻射振子電性連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻射 振子關(guān)于一個(gè)垂直于金屬底板中心的垂直面對(duì)稱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于在第一部 分向第二部分延伸的方向上，第一部分所具有的高度大于該第二部分所具有的高度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述第二 部分呈梯形、多邊形、或部分切除的半廣義橢圓形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述第二 部分設(shè)有缺口 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于該輻射振 子設(shè)有通孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于該輻射振子具有折彎結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的寬頻全向吸頂天線，其特征 在于該輻射振子以與其第一部分所具有的長(zhǎng)軸相切的一個(gè)切點(diǎn)作為端點(diǎn)垂 直設(shè)置于金屬底板上方。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的寬頻全向吸頂天線，其特征 在于該輻射振子第一部分與金屬底板相垂直。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述金屬 耦合器的另 一端電性和物理連接在輻射振子上。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述金屬 底板呈圓形或多邊形。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻射 振子與金屬底4反之間的最近距離介于0.5- lmm之間。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻 射振子第一部分所具有的短軸和長(zhǎng)軸之比為1: 1，即形成l/2圓形。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻 射振子第一部分所具有的短軸和長(zhǎng)軸之比為小于等于1: l且大于等于l: 1.3 的半廣義橢圓形結(jié)構(gòu)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于存在多個(gè) 金屬耦合器，分居于輻射振子兩側(cè)的金屬底板上。
16、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于連接饋線 為同軸線纜，金屬底板中部設(shè)有通孔，通孔供設(shè)置同軸連接器，連接饋線的內(nèi)芯通過同軸連接器與該輻射振子第一部分電性連接。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于該天線 還包括天線罩，與金屬底板固定并蓋設(shè)輻射振子和金屬耦合器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻 射振子與天線罩相固設(shè)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻 射振子與該同軸連接器相固設(shè)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于所述輻 射振子通過一絕緣件與金屬底板相固設(shè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種寬頻全向吸頂天線，包括用于完成移動(dòng)通信系統(tǒng)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋，包括金屬底板；輻射振子，設(shè)置于金屬底板上方，具有片狀一體成形的第一部分和第二部分，第一部分呈半廣義橢圓形，第二部分具有與第一部分相異的形狀；至少一個(gè)金屬耦合器，每個(gè)金屬耦合器的至少一端與金屬底板電性和物理連接；連接饋線，與輻射振子電性連接。按照本實(shí)用新型制造的該天線能獲得較低的全頻段駐波比和優(yōu)異的水平和垂直方向圖；這種天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊和高性能的優(yōu)點(diǎn)，且易于制造和方便安裝使用。而且與當(dāng)前吸頂天線的主要形式相比，本實(shí)用新型成本極低，具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)H01Q1/42GK201247812SQ20082018915
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者劉良濤, 李紅軍, 鯖 蔡 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司