[發(fā)明專利]一種超寬頻偶極子輻射單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110272494.5
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102437409A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭永德;石萌;郭繼權(quán);汪振宇;鄧遙林;張惠平;吳松
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q19/10
• 代理公司: 北京宇生知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11116
• 代理人: 倪駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超寬頻偶極子輻射單元。

背景技術(shù)

中國正在大力提倡建設(shè)節(jié)約型社會，在移動通信中，天線也正朝向?qū)掝l帶、小型化，一體化發(fā)展，各大運營商對于一款超寬頻段天線的需求也日益迫切。目前寬頻帶輻射單元大部分只支持800MHz-3000MHz，無法滿足所有移動通信頻段，隨著400MHz-800MHz頻段在?CMMB系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，對于支持400-3000MHz的板狀天線的需求日益增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一種超寬頻板狀天線，涵蓋CMMB、CDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、WLAN、DCS等多個頻段。

因此，本發(fā)明提出一種超寬頻偶極子輻射單元，將成熟的平面型階梯性阻抗變換推廣到立體模型中，以實現(xiàn)振子在超寬頻段的良好傳輸參數(shù)和輻射參數(shù)。本發(fā)明包括水平階梯振子臂1，垂直階梯振子臂2，反射板3和同軸電纜線4；水平階梯振子臂1為從下到上呈多層金屬階梯結(jié)構(gòu)；和垂直階梯振子臂2從下到上呈為多層金屬階梯結(jié)構(gòu)；同軸電纜線4外導(dǎo)體與水平階梯振子臂1連接；同軸電纜線4的內(nèi)導(dǎo)體與垂直階梯振子臂2連接；反射板3兩邊帶側(cè)壁，，其與水平階梯振子臂1、垂直階梯振子臂2、同軸電纜線4都不接觸；水平階梯振子臂1和垂直階梯振子臂2底部距反射板高度可調(diào)。

進一步地，水平階梯振子臂1用金屬材質(zhì)的階梯結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)從一側(cè)到另一側(cè)呈多層階梯上升形狀。

進一步地，垂直階梯振子臂2用金屬材質(zhì)的階梯結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)從中間到兩側(cè)呈多層階梯上升的形狀；

進一步地，反射板3為帶側(cè)壁的金屬板；

進一步地，同軸電纜線4為50歐姆同軸電纜線。

本發(fā)明所提出的超寬頻偶極子輻射單元，能夠廣泛運用于室外移動通信系統(tǒng)中，在超寬的頻帶范圍內(nèi)有良好的電氣指標(biāo)，并且，由于使用階梯式設(shè)計，有效改善振子在不同頻段的阻抗特性，最終實現(xiàn)400MHz-3000MHz的超寬頻特性，并適用于各種頻段的無線通信；結(jié)構(gòu)簡單，容易批量生產(chǎn)；在超寬頻帶內(nèi)有良好輻射參數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是水平階梯振子臂1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是水平階梯振子臂的水平結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是垂直階梯振子臂的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是垂直階梯振子臂的水平結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明的超寬頻偶極子輻射單元包括水平階梯振子臂1，垂直階梯振子臂2，反射板3和同軸電纜線4。

水平階梯振子臂1用金屬材質(zhì)的階梯結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)從一側(cè)到另一側(cè)呈多層階梯上升形狀；

垂直階梯振子臂2用金屬材質(zhì)的階梯結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)從中間到兩側(cè)呈多層階梯上升的形狀；

反射板3為帶側(cè)壁的金屬板；

同軸電纜線4為50歐姆同軸電纜線。繼續(xù)參見圖1，同軸電纜線4外導(dǎo)體與水平階梯振子臂1連接，同軸電纜線4的內(nèi)導(dǎo)體與垂直階梯振子臂2連接；反射板3與水平階梯振子臂1、垂直階梯振子臂2、同軸電纜線4都不接觸。水平階梯振子臂1和垂直階梯振子臂2底部距反射板有一定高度，可根據(jù)實際天線設(shè)計要求來調(diào)整，使其傳輸參數(shù)和輻射參數(shù)最優(yōu)化。

根據(jù)半波振子的特性，調(diào)節(jié)水平階梯振子臂1和垂直階梯振子臂2的長度到合適尺寸，然后調(diào)節(jié)階梯的高度和層數(shù)、振子的寬度以及振子的間距，可以在400-3000MHz上都有良好的阻抗匹配。并且調(diào)節(jié)振子與反射板的相對關(guān)系，反射板的寬度和側(cè)壁高度還可以優(yōu)化輻射方向圖的前后比，波瓣寬度等輻射參數(shù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是階梯狀不對稱偶極子設(shè)計，兩個振子臂采用水平和垂直兩種不對稱的階梯上升形式，以拓展帶寬。

具體為，偶極子的水平振子臂采用單側(cè)多層上升形式，垂直振子臂采用中間向兩側(cè)多層上升的形式。兩振子臂放置方式為階梯軸垂直，振子臂的最下層處于同一平面上，兩振子臂分別與同軸電纜線內(nèi)外導(dǎo)體連接。

兩振子臂都是采用金屬折疊而成。通過不對稱振子臂設(shè)計，拓展振子的帶寬，采用折疊形式，讓振子距離反射板的高度呈現(xiàn)階梯性變化。

以上所述，僅是本發(fā)明的一較佳實例，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍并不局限于此。本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。