[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于多頻段無線通信系統(tǒng)寬帶準(zhǔn)八木天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310574513.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN103560325A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任學(xué)施;王澤東;路建民;鄭書峰;尹應(yīng)增
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q9/04
• 分類號(hào): H01Q9/04;H01Q21/24
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于多頻段無線通信系統(tǒng)的寬帶準(zhǔn)八木天線，該天線工作頻段在（1.7GHz～4.1GHz），可用于DCS無線網(wǎng)絡(luò),WLAN（無線局域網(wǎng)）,以及目前正在不斷發(fā)展的LTE通信系統(tǒng)中。同時(shí)該天線還覆蓋了WIMAX通信頻段。

背景技術(shù)

DCS1800(Digital?cellular?system)是工作頻段為1710MHz～1880MHz的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。我國移動(dòng)通信發(fā)展異常迅猛，一方面由于頻率資源限制，部分地區(qū)出現(xiàn)了頻率資源緊張、信道不足，話務(wù)密度過大等現(xiàn)象；另一方面利用多重頻率復(fù)用、多層覆蓋、跳頻等技術(shù)來增加容量，也存在諸多局限。只有通過DCS1800網(wǎng)進(jìn)行話務(wù)分擔(dān)，才能徹底解決上述問題。

無線局域網(wǎng)絡(luò)（Wireless?local?area?networks）是工作在頻段范圍為2.4GHz～2.48GHz相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻無線技術(shù)，使無線網(wǎng)絡(luò)利用簡單設(shè)備達(dá)到信息隨身化。

LTE是目前發(fā)展迅速的一種無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可分為TD-LTE和FD-LTE兩種。工作頻段約在2.1GHz和2.6GHz的頻率段。

天線作為接收和發(fā)射設(shè)備的最前端，隨著無線通訊技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)其的要求越來越高，要求天線具有高度集成，低剖面，及同時(shí)滿足多種不同頻段范圍的無線通信系統(tǒng)綜合集成的要求，而目前的一般通信天線只滿足單一頻段內(nèi)的通信，為了通信系統(tǒng)的在多頻段工作必須聯(lián)合使用多個(gè)天線，從而造成了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且提高了設(shè)備成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種可以應(yīng)用于集成多頻通信系統(tǒng)的寬帶準(zhǔn)八木天線，工作帶寬可以覆蓋1.7GHz～4.1GHz內(nèi)所有的通信頻段，并且具有良好的增益和方向圖特性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種應(yīng)用于多頻段無線通信系統(tǒng)寬帶準(zhǔn)八木天線，包括介質(zhì)基板（1）、金屬接地板（2）、SMA接頭（3）、金屬對(duì)稱振子（4）、金屬阻抗?jié)u變線（5）、金屬引向振子（6）、金屬阻抗匹配枝節(jié)（7）；金屬接地板（2）覆在介質(zhì)基板（1）上，并與金屬阻抗?jié)u變線（5）相連；SMA接頭（3）設(shè)置于金屬接地板（2）的一邊，并與金屬阻抗?jié)u變線（5）相接；金屬對(duì)稱振子（4）是兩對(duì)；兩對(duì)金屬對(duì)稱振子（4）分別與金屬阻抗?jié)u變線（5）相接，并覆在介質(zhì)基板（1）的兩面；金屬阻抗匹配枝節(jié)（7）設(shè)置在金屬接地板（2）和金屬對(duì)稱振子（4）之間，金屬阻抗匹配枝節(jié)（7）連接在金屬阻抗?jié)u變線（5）上；金屬引向振子（6）設(shè)置在金屬對(duì)稱振子（4）后方。

上述金屬對(duì)稱振子（4）由相互平行的長金屬對(duì)稱振子條帶（41）和短金屬對(duì)稱振子條帶（42）組成；長金屬對(duì)稱振子條帶（41）和短金屬對(duì)稱振子條帶（42）對(duì)稱覆在介質(zhì)基板（1）的兩面。

上述長金屬對(duì)稱振子條帶（41）和短金屬對(duì)稱振子條帶（42）的長度不同。

第二金屬條帶（42）由兩個(gè)大小不一的矩形金屬條帶組成，接在金屬阻抗?jié)u變線（5）的末端，第一金屬條帶（41）同樣接在金屬阻抗?jié)u變線（5）上。

上述金屬阻抗?jié)u變線（5）包括處在介質(zhì)基板（1）兩面的指數(shù)漸變的金屬條帶，金屬條帶分別連接阻抗匹配枝節(jié)（7）和金屬對(duì)稱振子（4）。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提出了寬帶的準(zhǔn)八木微帶天線，工作帶寬可以覆蓋1.7GHz～4.1GHz內(nèi)所有的通信頻段，并且具有良好的增益和方向圖特性。因此可以集成在工作在多個(gè)頻段內(nèi)的通信系統(tǒng)中；由于采用了金屬阻抗?jié)u變線饋電和金屬匹配枝節(jié)的作用，該寬帶的準(zhǔn)八木天線相比一般的通信天線具有很寬的工作頻段；本發(fā)明天線結(jié)構(gòu)簡單，容易加工。本發(fā)明的寬帶準(zhǔn)八木天線，具有體積小，低剖面，重量輕以及易與各種通信系統(tǒng)集成的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1.1是本發(fā)明的頂層俯視圖；

圖1.2是本發(fā)明的底層俯視圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；

圖3是本發(fā)明的對(duì)稱振子、匹配枝節(jié)以及阻抗?jié)u變線結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明天線的回波損耗曲線圖；

圖5是本發(fā)明在主輻射方向增益隨頻率變化曲線圖；

圖6是本發(fā)明在DCS系統(tǒng)中心頻點(diǎn)（1.8GHz）的主極化和交叉極化方向圖；

圖7是本發(fā)明在WLAN系統(tǒng)中心頻點(diǎn)（2.42GHz）主極化和交叉極化方向圖；

圖8是本發(fā)明在LTE系統(tǒng)工作頻點(diǎn)2.6GHz主極化和交叉極化方向圖；

圖9是本發(fā)明在WIMAX系統(tǒng)中心頻點(diǎn)3.6GHz的主極化和交叉極化方向圖；