專利名稱：寬頻全向吸頂天線的制作方法
技術領域：
寬頻全向吸頂天線
技術領域：
本實用新型涉及一種適于室內(nèi)覆蓋的寬頻全向吸頂天線。技術背景
室內(nèi)分布天線是移動通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的重要組成部件，具有廣闊的應 用前景，吸頂天線就是其中的一種。
隨著無線通信技術的飛速發(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的移動話務系統(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，具有竟爭力的天線產(chǎn)品要求實現(xiàn)超 寬頻段工作。
在實現(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上，難以實現(xiàn)全頻段低駐波比等指標 的要求；此外，設計上的缺陷導致結構工藝一致性差，而且這些設計給成本 帶來很大壓力，面對激烈的竟爭難以脫穎而出。

實用新型內(nèi)容
為此，本實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，以簡潔緊湊的結構、低廉的成本、美觀的設計，在保證天線方向性 能良好的基礎上，實現(xiàn)更優(yōu)的全頻段低駐波比。
為實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術方案
本實用新型的寬頻全向吸頂天線，用于完成移動通信系統(tǒng)信號的室內(nèi)覆 蓋，其特征在于，包括 金屬底板；
輻射振子，設置于金屬底板上方，關于一個垂直于金屬底板中心的垂直 面對稱，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缺口或在輻射振子整
體上開設通孔。此外，該輻射振子具有折彎結構，使其在輻射振子被縱中剖
開時，其截面呈折彎狀。
輻射振子與金屬底板之間的相對位置關系可以靈活設置，該輻射振子以 與其第一部分所具有的長軸相切的一個切點作為端點垂直設置于金屬底板上方。
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)個金屬耦合器，對稱分居于輻射振子兩側的金屬底板 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。當所述輻射振子第一部分所具有的短軸和長 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，其所具有的短軸和長軸之比適宜小 于等于1: 1且大于等于1: 1.3。
連接饋線為同軸線纜，金屬底板中部設有通孔，通孔供設置同軸連接器， 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輻射振子和金屬耦合器。 所述輻射振子可與天線罩相固設，也可與該同軸連接器相固設，或者通過其 它絕緣件支撐在金屬底板上。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具備如下優(yōu)點
首先，本實用新型的結構非常簡潔緊湊，尤其是因為輻射振子的第二部 分具有較小的高度而使產(chǎn)品進一步縮小體積，由此類改進可使成本得以節(jié)省， 也便于維護和安裝，而且可通過合理設計天線罩以改進整體外觀的美感，達致隱蔽化設計的效果；
其次，基于金屬底板上的輻射振子獨特的設計，在頻率范圍的高端，可 以實現(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為本實用新型寬頻全向吸頂天線最佳實施例的剖面結構示意圖，其 中輻射振子無折彎結構；
圖2為圖1的寬頻全向吸頂天線未加天線罩時的立體結構圖，示出輻射 振子呈被去除上部的橢圓形；
圖3為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的立體結構圖，示出輻射振 子呈被去除上部的正圓形；
圖4為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈梯形；
圖5為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈四邊形(矩形)；
圖6為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子的第二部分呈矩形且開設有缺口；
圖7為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子設有通孔；
圖8為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子具有一階折彎結構；
圖9為本實用新型寬頻全向吸頂天線改進后的剖面結構示意圖，示出輻 射振子具有二階折彎結構；
圖10為本實用新型寬頻全向吸頂天線的電壓駐波比的示意圖表；
圖11為本實用新型寬頻全向吸頂天線對于1710MHz頻段的水平面方向
圖12為本實用新型寬頻全向吸頂天線對于1710MHz頻段的垂直面方向圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明
請參閱圖l和圖2，本實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)，故用標號5共同示出。
所述金屬底板1呈正圓形薄片狀，其形狀不受本實施例的約束，可制成 規(guī)則的多邊形(具有四邊以上)結構。金屬底板l的中心位置設有通孔(未 圖示)，該通孔用于設置所述同軸連接器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，正圓形是指長軸和短軸之比為1: l的廣義橢圓形。輻射振子3 的長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 施例中，第一部分31呈1/2橢圓形，第二部分32呈圓臺狀，二者實際上是 一個橢圓形薄片去除了不足一半面積的殘余部分，也即，圓臺狀的第二部分 32由半個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)，在此基礎上，該第二部分32還可如圖6所示設置缺口 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，還可將其設計 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，本領域內(nèi)普通技術人員可靈活進行設置。
金屬底板1和輻射振子3的厚度應顯著大于趨膚效應的穿透深度。輻射 振子3整體關于垂直于金屬底板1的一個面對稱設置，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以與其長軸或短軸相切的一點垂直置于金屬底板1上方。
金屬耦合器2既可采用如本實施例所示的微帶狀，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的個數(shù)、形狀及位置均 不受本實用新型實施例的限制，其可根據(jù)天線匹配的需要進行具體設置。當 存在偶數(shù)個金屬耦合器2時，可以對稱地分布在輻射振子3兩側的底板上， 此舉可獲得較好的電氣性能。
所述天線罩6呈圖1所示的圓臺狀，可以最小化天線面積，使其實現(xiàn)較 好的隱蔽效果。天線罩6與金屬底板1固設，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)化整體結構。
如圖2所示，輻射振子3直接固設在該同軸連接器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，或者通過一個絕緣件(未圖示)將 輻射振子3與金屬底板1相固設。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用新型的天線中。
在圖3所示的另一實施例中，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?？梢姡緦嵱眯?型的天線是可以根據(jù)本實用新型的精神對其結構進行適當?shù)母淖兊摹?br> 本實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 (請參閱圖 10)，實測增益大于2dBi。 1710 2500MHz頻段，不圓度在± 2.0dB以內(nèi)， 電壓駐波比小于1.3，實測增益大于4dBi。 2500 5800MHz頻段，實測增益 大于4.5dBi,電壓駐波比小于1.5。能夠很好地滿足移動通信系統(tǒng)的要求。
容易看出，按照本實用新型制造的該天線將具有結構筒單緊湊和高性能 的優(yōu)點，且易于制造、和方便安裝使用。而且與當前吸頂天線的主要形式相 比，本實用新型成本極低，具有非?？捎^的經(jīng)濟價值。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并 不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下 所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均包含在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權利要求1、一種寬頻全向吸頂天線，用于完成移動通信系統(tǒng)信號的室內(nèi)覆蓋，其特征在于，包括金屬底板；輻射振子，設置于金屬底板上方，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 振子關于一個垂直于金屬底板中心的垂直面對稱。
3、 根據(jù)權利要求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 部分設有缺口 。
6、 根據(jù)權利要求3所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于該輻射振 子設有通孔。
7、 根據(jù)權利要求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構。
8、 根據(jù)權利要求1至7中任意一項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軸相切的一個切點作為端點垂 直設置于金屬底板上方。
9、 根據(jù)權利要求1至7中任意一項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軸之比為1: 1，即形成l/2圓形。
14、 根據(jù)權利要求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 的半廣義橢圓形結構。
15、 根據(jù)權利要求8所述的寬頻全向吸頂天線，其特征在于存在多個 金屬耦合器，分居于輻射振子兩側的金屬底板上。
16、 根據(jù)權利要求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，金屬底板中部設有通孔，通孔供設置同軸連接器，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輻射振子和金屬耦合器。
18、 根據(jù)權利要求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。
19、 根據(jù)權利要求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。
20、 根據(jù)權利要求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。
專利摘要本實用新型公開一種寬頻全向吸頂天線，包括用于完成移動通信系統(tǒng)信號的室內(nèi)覆蓋，包括金屬底板；輻射振子，設置于金屬底板上方，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；至少一個金屬耦合器，每個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；這種天線具有結構簡單緊湊和高性能的優(yōu)點，且易于制造和方便安裝使用。而且與當前吸頂天線的主要形式相比，本實用新型成本極低，具有非常可觀的經(jīng)濟價值。
文檔編號H01Q1/42GK201247812SQ20082018915
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者劉良濤, 李紅軍, 鯖 蔡 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司