[實(shí)用新型]多頻框形振子天線

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820030485.9
• 申請(qǐng)日: 2008-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN201138684Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒯振起;吳鵬飛;朱曉維;洪偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q9/16
• 分類號(hào): H01Q9/16;H01Q5/01
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

多頻框形振子天線用于需要多頻工作的無線通信系統(tǒng)，既可作為獨(dú)立的天線使用也可作為基本的輻射單元構(gòu)成天線系統(tǒng)，尤其適合用于具有多種通訊體制的移動(dòng)設(shè)備和多網(wǎng)合一的通信系統(tǒng)中。屬于天線制造的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，無線通信技術(shù)得到了快速發(fā)展并獲得了廣泛應(yīng)用，各種不同用途的無線通信體制不斷出現(xiàn)，每種無線通信體制通常具有不同的工作頻率。從而不同頻段不同模式的通訊系統(tǒng)共存的場(chǎng)合和具有多種模式的新型移動(dòng)設(shè)備的需求也越來越多，如帶衛(wèi)星定位功能的無線通信設(shè)備、TD-SCDMA及WLAN和WiMax共平臺(tái)的移動(dòng)設(shè)備等。此外，為了節(jié)省建設(shè)投資，多網(wǎng)合一的通信系統(tǒng)建設(shè)方案受到了越來越多的重視并被廣泛采用，如多網(wǎng)合一的室內(nèi)分布通信網(wǎng)絡(luò)、工作于多個(gè)頻段的基站天線等。因此，為了滿足不斷發(fā)展的通信技術(shù)的需要，使天線能夠?qū)崿F(xiàn)多頻帶工作，成為天線領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。通常的多頻天線常出現(xiàn)一些不足之處，如分形天線可以產(chǎn)生多個(gè)工作頻帶，但各頻帶的諧振頻率通常按指數(shù)規(guī)律分布，工作頻帶不易靈活控制；同一種形式的天線往往只能實(shí)現(xiàn)固定數(shù)量的工作頻帶等。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本實(shí)用新型的目的是提出一種多頻框形振子天線，用同一種形式的天線就可以靈活控制工作頻帶和多頻工作的頻帶數(shù)量，實(shí)現(xiàn)用一種天線達(dá)到多頻應(yīng)用的要求。同時(shí)所發(fā)明的天線還具有結(jié)構(gòu)簡單，適用性廣，易于加工等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型的多頻框形振子天線包括位于最外層的工作在低頻段的環(huán)形偶極子、位于中間層的工作在中間頻段的環(huán)形偶極子、位于最內(nèi)層的工作在高頻段的環(huán)形偶極子；多頻環(huán)形偶極子天線采用任何平衡饋電的結(jié)構(gòu)由對(duì)稱饋電點(diǎn)進(jìn)行饋電，其中最內(nèi)層的工作在高頻段的環(huán)形偶極子在其之內(nèi)沒有更高頻段的偶極子時(shí)，可以將環(huán)內(nèi)填實(shí)成為金屬條帶偶極子。所述的位于最外層的工作在低頻段的環(huán)形偶極子、位于中間層的工作在中間頻段的環(huán)形偶極子的環(huán)的形狀也可以為梨形、或橢圓形。最外層的工作在低頻段的環(huán)形偶極子、位于中間層的工作在中間頻段的環(huán)形偶極子的末端的條帶也可以斷開或去除，形成開口結(jié)構(gòu)形式。所述的位于中間層的工作在中間頻段的環(huán)形偶極子由多層環(huán)形偶極子組成。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型天線中，工作在各頻率的各個(gè)環(huán)形偶極子具有一定程度的形狀相似性，結(jié)構(gòu)簡單、易于加工制造。分形天線雖然其結(jié)構(gòu)有自相似性因而可有多個(gè)諧振頻率，但各工作頻率的間隔具有一定的規(guī)律，不能靈活設(shè)置。與分形天線相比，本發(fā)明的天線可以通過改變不同環(huán)形偶極子的長度和寬度靈活設(shè)置所需要的工作頻率和帶寬。如可以靈活設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)不同的諧振頻率，或在三頻天線中將相鄰兩個(gè)諧振頻率靠近設(shè)置，形成一個(gè)寬帶和一個(gè)窄帶天線，或?qū)⑷齻€(gè)諧振頻率參差調(diào)諧形成一個(gè)寬帶天線等。

2.通常的多頻天線，如雙頻和三頻天線往往是不同的結(jié)構(gòu)形式，雙頻天線不能通過簡單的辦法直接擴(kuò)展為三頻或多頻天線，要增加工作頻帶數(shù)，需要重新選擇天線形式，重新論證和設(shè)計(jì)。而用本發(fā)明的方法可以在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上僅通過增加環(huán)形偶極子數(shù)即可擴(kuò)展天線的工作頻帶數(shù)，每個(gè)頻帶的諧振頻率只需通過調(diào)節(jié)環(huán)形偶極子的長度/寬度即可控制。具有設(shè)計(jì)簡單、靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)。

3.本實(shí)用新型的天線用多重環(huán)形偶極子相套的形式實(shí)現(xiàn)了靈活的多頻設(shè)計(jì)的同時(shí)保留了偶極子天線的優(yōu)點(diǎn)，適合與各種平衡饋電結(jié)構(gòu)連接，既適合傳統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)和高功率應(yīng)用，如同軸饋電的多頻環(huán)形偶極子，也適合作為兩維或兩維半結(jié)構(gòu)的天線，如印刷形式的多頻環(huán)形偶極子結(jié)構(gòu)。

4.將環(huán)形偶極子末端條帶斷開或去除，使結(jié)構(gòu)更靈活，適用性更廣。如當(dāng)各工作頻帶相距較近時(shí)，去除末端條帶使空間約束和相互影響減小，設(shè)計(jì)要求更容易實(shí)現(xiàn)。

5.天線體積小巧，面積(體積)利用率高，可單獨(dú)作為天線使用，特別適合在移動(dòng)設(shè)備中使用。也可作為基本輻射單元構(gòu)成天線系統(tǒng)。與一般的多頻天線相比在應(yīng)用場(chǎng)合上具有廣泛的適用性和靈活性。

附圖說明

圖1為多頻(三頻)環(huán)形偶極子天線結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為振子末端條帶的不同形式結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a為開口環(huán)形，圖2b為直條形。

圖3為一種三頻環(huán)形偶極子天線及饋電結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4為實(shí)施例1的實(shí)際天線結(jié)構(gòu)及尺寸，其中，W1＝18mm，L1＝31mm；W2＝12mm，L2＝26.5mm；W3＝6mm，L3＝20mm；環(huán)的條帶寬度均為W4＝1.5mm；饋線寬度W5＝2mm，W6＝2.7mm；介質(zhì)板厚度h＝1mm。

圖5為天線輸入端反射系數(shù)的測(cè)試結(jié)果，