專利名稱：一種四元凹口天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，具體涉及一種四元凹口天線。用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中作為低、中等 增益的室內(nèi)覆蓋和室外小區(qū)美化天線，工作頻率為806-960及1710-2170-2485MHz。
背景技術(shù)：
目前同樣用途的天線存在以下缺陷(1)目前要求天線的增益較高，比如要有4-6dBi的 增益，而已有的室內(nèi)天線，安裝在天花板下面，其技術(shù)是傳統(tǒng)的單極或雙極式天線，所以它 的方向圖是上下相等，在實(shí)用上，在上方的電波均在天花板上面全部浪費(fèi)，所以其增益較低， 只有2-3dBi，而且頻率窄，這樣用低增益天線會(huì)使信號(hào)電平低，從而影響通信質(zhì)量。(2)目 前的室內(nèi)吸頂式天線和室外小區(qū)覆蓋天線多數(shù)是全向方向圖，上半空間有相當(dāng)比例的能量損 失掉了，而用戶希望采用寬波束定向天線，并且前后比要高，等于一方面充分的利用了有限 的能量，提高了天線輻射增益，另一方面使通信空間能量分布均勻，消除了盲區(qū)，通信環(huán)境 好，目前的吸頂天線和小區(qū)覆蓋天線滿足不了這種要求。(3)對(duì)通信頻帶寬度的要求越來越 高，目前的吸頂式天線和小區(qū)覆蓋天線大都滿足不了這種要求，特別是寬頻帶增益達(dá)不到要 求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種可獲得較高增益，工作頻帶寬， 電平分布均勻，提高通信質(zhì)量的小巧簡(jiǎn)單的四元凹口天線。
本發(fā)明的主饋線7連接傳輸連接線段10，傳輸連接線段10穿過下輻射片3的中央，傳 輸連接線段10的內(nèi)導(dǎo)體與凹口天線的激勵(lì)區(qū)15的中心點(diǎn)和上輻射片1連接在一起，上輻射 片1與下輻射片3中間有縫隙，且共同貼于介質(zhì)基片4上，縫隙由上輻射片l和下輻射片3 各按指數(shù)展開，形成漸變式槽線天線，中心為激勵(lì)區(qū)15，經(jīng)過傳輸區(qū)13，到輻射區(qū)14，下 輻射片3與金屬質(zhì)地板5連接在一起，地板5下面放置一塑料安裝固定板6，安裝固定板6 插入天線罩8中。根據(jù)所述的一種四元凹口天線，上輻射片1正交有寄生輻射貼片2，且正 交線截止于饋電點(diǎn)9前。根據(jù)所述的一種四元凹口天線，上輻射片1和下輻射片3正交有與 上輻射片1完全相同的另一上輻射片1;主饋線7連有微帶式寬頻帶阻抗變換器11,微帶式 寬頻帶阻抗變換器11把同軸饋線12的阻抗變換成低阻抗給四元凹口天線饋電，微帶式寬頻
帶阻抗變換器11的輸出端經(jīng)過一段剛性同軸傳輸連接線段10。上輻射片1和下輻射片3按 照指數(shù)曲線逐步展開，指數(shù)曲線的方程為y:土A,+B，其中y為槽間距的一半，A為常數(shù)，決 定于輻射開始的位置，為0.45-0. 95， p為放大因子，為0.008-0. 06， x為槽中心線的長(zhǎng)度位 置，B為尺寸位移參數(shù)，可設(shè)為零。上輻射片1和下輻射片3的寬度左右同步增加。上輻射 片1與下輻射片3賦形的形狀是不同的。微帶式寬頻帶阻抗變換器11是沿同軸傳輸連接線段 IO直線延伸。
有益效果(1)本發(fā)明利用電波傳導(dǎo)原理把電波漸漸引導(dǎo)至發(fā)射口，槽區(qū)包括槽線激勵(lì) 區(qū)15、傳輸區(qū)13、輻射區(qū)14，因?yàn)殡姴ㄑ刂龑?dǎo)的方面發(fā)射，其方向圖集中在凹口方向及 附近范圍，所以具有較高增益，比普通天線的增益高出3dB左右。(2)本發(fā)明利用電波傳導(dǎo) 原理，在槽區(qū)金屬片漸漸分開，高頻先因金屬分離遠(yuǎn)而發(fā)射，低頻可延遲至接近輻射區(qū)的最 大輻射口徑，同樣基板的形狀也與輻射片相同，由此它的工作頻帶很寬，可以覆蓋目前的GSM 網(wǎng)、CDMA網(wǎng)、3G和藍(lán)鳥技術(shù)工作頻段，各項(xiàng)指標(biāo)均很優(yōu)良。(3)本發(fā)明基本上是全向輻射天 線，可安裝在塑料筒內(nèi)和任何形狀的天線罩內(nèi)因其增益高，且方向圖形狀比較理想，方向圖 覆蓋整個(gè)空間，無盲區(qū)，電平分布較均勻，大大提高了通信質(zhì)量，改善了通信環(huán)境。且呈現(xiàn) 小巧靈龍之狀。
說明書附圖


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)原理如下-
基于寬頻帶槽式天線原理，我們簡(jiǎn)化并改善了饋電機(jī)理，利用同軸線直接給槽線饋電， 通過適當(dāng)選取槽線寬度、厚度和介質(zhì)介電常數(shù)取得了良好的匹配性能，而后將槽線上下按指 數(shù)規(guī)律展開并優(yōu)化上下輻射片的形狀和尺寸成為一個(gè)漸變槽線天線，它由激勵(lì)區(qū)、傳輸區(qū)和 輻射區(qū)組成它的定向輻射特性，為了適應(yīng)我們?nèi)蜉椛涮匦缘囊螅靡粚?duì)(兩個(gè))輻射 方向相反的槽線天線，共用一個(gè)饋電機(jī)構(gòu)相當(dāng)于兩個(gè)槽線天線并聯(lián)饋電，得到了水平面全向 輻射特性，而垂直面仍然為定向輻射波束如圖5、 6所示，為了改善水平面(方位面)輻射分布 的均勻性，增加與之正交的垂直上輻射片，但不直接與饋電探針連接，即正交寄生輻射貼片， 如圖3、 4所示，最后為了使改天線輻射特性更理想化，也就是水平面真正是均勻覆蓋，將天 線上下輻射片全部組成為正交結(jié)構(gòu)狀態(tài)的，也就是四元凹口天線，這種并聯(lián)機(jī)構(gòu)共用一個(gè)饋 電機(jī)構(gòu)，為了與通常的50Q饋線匹配，增加一段特殊的剛性連接電纜和一個(gè)微帶寬帶阻抗變 換器，因?yàn)椴⒙?lián)之后的四元凹口天線是低輸入阻抗，如圖l、 2所示。 以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖1至圖6，其中1為上輻射片，2為寄生輻射貼片，3為下輻射片，4為介質(zhì)基片，5 為地板，6為安裝固定板，7為主饋線，8為天線罩，9饋電點(diǎn)，IO為傳輸線連接段，11為微 帶式寬頻帶阻抗變換器，12為同軸饋線，13為傳輸區(qū)，14為輻射區(qū)，15為激勵(lì)區(qū)。
實(shí)施例1:
如圖1、 2所示，50Q主饋線7連接微帶式寬頻帶阻抗變換器11，微帶式寬頻帶阻抗變 換器11的作用在于把同軸饋線12的阻抗變換成低阻抗給四元凹口天線饋電，微帶式寬頻帶 阻抗變換器11的輸出端經(jīng)過一段特制的剛性同軸傳輸連接線段10,傳輸連接線段10穿過下 輻射片3的中央，傳輸連接線段10的內(nèi)導(dǎo)體與凹口天線的激勵(lì)區(qū)15的中心點(diǎn)和上輻射片l 連接在一起，上輻射片1與下輻射片3中間的縫隙為槽線，共同貼于介質(zhì)基片4上而得以固 定，在槽線的中心饋電，縫隙由上輻射片1和下輻射片3各按指數(shù)展開，形成漸變式槽線天 線，中心為激勵(lì)區(qū)15，經(jīng)過傳輸區(qū)13，到輻射區(qū)14，左右是對(duì)稱的，這就是雙凹口天線， 當(dāng)它直立時(shí)就輻射垂直線極化波，縫隙的下輻射片3是接地的，為使下輻射片3可靠地接地， 它的下部彎成直角，以便與金屬質(zhì)地板5連接在一起，為了安裝方便，地板5下面放置一塑 料安裝固定板6，安裝固定板6插入天線罩8中，為了使水平面方向圖更均勻，上輻射片1 和下輻射片3正交有與上輻射片1完全相同的另一上輻射片1。
上輻射片1和下輻射片3按照指數(shù)曲線逐步展開，指數(shù)曲線的方程為y=±Aep'+B，其中y 為槽間距的一半，A為常數(shù)，決定于輻射開始的位置，為0.45-0.95, p為放大因子，為 0.008-0.06， x為槽中心線的長(zhǎng)度位置，B為尺寸位移參數(shù)，可以設(shè)為零。上輻射片l和下輻 射片3的寬度左右同步增加。
為了減小輻射片對(duì)入射波的反射，它的形狀是采取某種賦形的形狀，同時(shí)，為了使波束 不上翹，集中在水平方向，上輻射片1與下輻射片3賦形的形狀可以是不同的。
微帶式寬頻帶阻抗變換器11的放置可以是沿同軸傳輸連接線段10直線延伸，也可以彎
成與接地板平行貼在一起，也可以彎成一定角度呈斜置狀態(tài)。 實(shí)施例2:
如圖3、 4所示，其中一個(gè)雙凹口天線就是圖1、 2中所示的一種雙凹口天線，另一個(gè)與 正交的僅僅是上輻射片1，而且在饋電點(diǎn)9前截止，即它不是被激勵(lì)的，而是作為一種寄生 輻射貼片2而加上去的，其作用是改善了方位面360°方向圖的均勻性，使均勻性較好，但 不夠理想。
實(shí)施例3:
如圖5、 6所示，僅僅圖l、 2中的一個(gè)雙凹口天線也可以當(dāng)作一種寬頻帶全向天線實(shí)用。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝 者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種四元凹口天線，其特征在于主饋線(7)連接傳輸連接線段(10)，傳輸連接線段(10)穿過下輻射片(3)的中央，傳輸連接線段(10)的內(nèi)導(dǎo)體與凹口天線的激勵(lì)區(qū)(15)的中心點(diǎn)和上輻射片(1)連接在一起，上輻射片(1)與下輻射片(3)中間有縫隙，且共同貼于介質(zhì)基片(4)上，縫隙由上輻射片(1)和下輻射片(3)各按指數(shù)展開，形成漸變式槽線天線，中心為激勵(lì)區(qū)(15)，經(jīng)過傳輸區(qū)(13)，到輻射區(qū)(14)，下輻射片(3)與金屬質(zhì)地板(5)連接在一起，地板(5)下面放置一塑料安裝固定板(6)，安裝固定板(6)插入天線罩(8)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四元凹口天線，其特征在于上輻射片(1)正交有寄生 輻射貼片(2)，且正交線截止于饋電點(diǎn)(9)前。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四元凹口天線，其特征在于上輻射片(1)和下輻射片 (3)正交有與上輻射片(1)完全相同的另一上輻射片(1);主饋線(7)連有微帶式寬頻帶阻抗變換器(11)，微帶式寬頻帶阻抗變換器(11)把同軸饋線(12)的阻抗變換成低阻抗給 四元凹口天線饋電，微帶式寬頻帶阻抗變換器(ll)的輸出端經(jīng)過一段剛性同軸傳輸連接線段 (10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種四元凹口天線，其特征在于上輻射片U) 和下輻射片(3)按照指數(shù)曲線逐步展開，指數(shù)曲線的方程為y-土AeW+B,其中y為槽間距的 一半，A為常數(shù)，決定于輻射開始的位置，為0.45-0.95， p為放大因子，為0.008-0.06， x 為槽中心線的長(zhǎng)度位置，B為尺寸位移參數(shù)，可設(shè)為零。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種四元凹口天線，其特征在于上輻射片(l) 和下輻射片(3)的寬度左右同步增加。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種四元凹口天線，其特征在于上輻射片(1) 與下輻射片(3)賦形的形狀是不同的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種四元凹口天線，其特征在于微帶式寬頻帶阻抗變換器(11) 是沿同軸傳輸連接線段(10)直線延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四元凹口天線。本發(fā)明的主饋線(7)連接傳輸連接線段(10)，傳輸連接線段(10)穿過下輻射片(3)的中央，傳輸連接線段(10)的內(nèi)導(dǎo)體與凹口天線的激勵(lì)區(qū)(15)的中心點(diǎn)和上輻射片(1)連接在一起，上輻射片(1)與下輻射片(3)中間有縫隙，且共同貼于介質(zhì)基片(4)上，縫隙由上輻射片(1)和下輻射片(3)各按指數(shù)展開，形成漸變式槽線天線，中心為激勵(lì)區(qū)(15)，經(jīng)過傳輸區(qū)(13)，到輻射區(qū)(14)，下輻射片(3)與金屬質(zhì)地板(5)連接在一起，地板(5)下面放置一塑料安裝固定板(6)，安裝固定板(6)插入天線罩(8)中。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK101369684SQ20081015604
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者燕 徐, 李渠塘, 邢紅兵 申請(qǐng)人:邢紅兵