[發(fā)明專利]一種高增益雙頻基站天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310610313.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103700923A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟會清;高啟強(qiáng);李振華;梁昌洪
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q21/30
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高增益雙頻基站天線。

背景技術(shù)

???近年來，隨著無線通信尤其是無線局域網(wǎng)(WLAN)與全球微波互聯(lián)接入（WIMAX）的迅速發(fā)展，設(shè)計(jì)同時(shí)適應(yīng)于WLAN2.4GHz與WIMAX3.5GHz的雙頻天線成為目前天線設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)之一。因此，要求天線具有雙頻段，匹配良好，高增益且結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。目前雙頻天線的形式很多，如專利申請?zhí)枮椋?01310122359.1，專利名稱為《一種雙頻高增益同軸饋電貼片天線》的中國專利就提出了一種同時(shí)工作于2.45GHz和5.8GHz高增益天線，主要包括一個(gè)矩形薄層金屬貼片，一個(gè)金屬接地板以及EBG的兩個(gè)覆層.天線實(shí)現(xiàn)了在2.40GHz-2.483GHz最高增益10dB，5.725GHz-5.875GHz最高增益8dB。但是采用EBG結(jié)構(gòu)在提高增益的同時(shí)使得天線結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。又如專利申請?zhí)枺?00610117043.3，專利名稱為《全向/定向方向圖可重構(gòu)高增益雙頻天線》的中國專利，根據(jù)單極子天線性質(zhì)，利用單極子之間的耦合來實(shí)現(xiàn)雙頻特性，并達(dá)到展寬頻帶的目的。同時(shí)利用縱向陣列結(jié)構(gòu)提高天線的增益，實(shí)現(xiàn)定向輻射時(shí)增益在2.45GHz處的平均增益7.78dBi,5.25GHz處平均增益為12.52dBi，全向輻射時(shí)在2.45GHz處的平均增益為6.32dBi,在5.25GHz處的平均增益為9.73dBi。然而由于陣列天線需要設(shè)計(jì)合適的饋電網(wǎng)絡(luò)，這無疑提高了天線的設(shè)計(jì)難度和制作成本。再如文獻(xiàn)Microstrip?line-fed??modified?sierpinki?fractal?monopole?antenna?for?dual-wideband?applications,Choukiker,Yogesh?Kumar,Behera,S.K.IEEE?International?Conference?on?Communication?Control?and?Computing?Technologies,ICCCCT2010,p?17-20,2010中利用分形結(jié)構(gòu)的自相似性實(shí)現(xiàn)了在1.47GHz-2.7GHz，4.991GHz-5.4GHz工作的的雙頻天線，然而3-5dBi的增益并不能滿足基站天線的高增益要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種增益高、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)不同頻點(diǎn)的高增益雙頻基站天線，能滿足大容量多頻帶無線通信。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是：高增益雙頻基站天線，其特征是：包括：金屬地板、垂直輻射貼片、水平輻射貼片以及耦合饋線，垂直輻射貼片垂直固定在金屬地板上，頂端與水平輻射貼片的垂直相連；耦合饋線的一端與穿過地板孔隙的SMA頭相連，耦合饋線的第一部分與相鄰的垂直輻射貼片構(gòu)成微帶線饋電，耦合饋線的第二部分平行于水平輻射貼片并與其等高，耦合饋線的第三部分頂端與耦合饋線的第二部分相連，完成天線的饋電。

所述的水平輻射貼片包括對稱的兩組U型貼片單元，U型貼片單元分別由3個(gè)U型貼片構(gòu)成，3個(gè)U型貼片其中的兩個(gè)尺寸小且結(jié)構(gòu)相同，另一個(gè)尺寸大，開口方向?yàn)橥环较颍骍型貼片的U型口與兩個(gè)小尺寸的?U型貼片頂框架梁中心連接；兩組U型貼片單元的大U型貼片頂框架梁之間平行對開，每個(gè)大U型貼片頂框架梁由垂直輻射貼片支撐；垂直輻射貼片在兩組U型貼片單元對開的中心位置。

所述U型貼片單元與垂直輻射貼片相連的U形貼片實(shí)現(xiàn)一個(gè)頻點(diǎn)的工作，其兩端的兩個(gè)U型貼片實(shí)現(xiàn)另一個(gè)頻點(diǎn)的工作，通過調(diào)節(jié)大小U型貼片的尺寸實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)性。

所述的垂直輻射貼片的寬度調(diào)節(jié)，使天線工作頻率可調(diào)。?

所述耦合饋線由矩形金屬片經(jīng)過兩次彎折成Γ形狀，分為三部分：耦合饋線的第一部分與天線等高，垂直于地板與穿過開孔地板的同軸線內(nèi)芯相連，與相鄰垂直輻射貼片組成微帶線饋電，將電磁能量耦合到耦合饋線的第二部分；耦合饋線的第二部分平行于地板，連接耦合饋線的第一部分頂端與耦合饋線的第三部分，實(shí)現(xiàn)將能量耦合到水平輻射貼片和垂直輻射貼片。

所述金屬地板為方形金屬片，地板中央開孔便于同軸線內(nèi)芯穿過與耦合饋線相連，地板與同軸線外芯相連。

????與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

????1、本發(fā)明采用的耦合饋線由一段折合成Γ形狀的金屬貼片構(gòu)成，其與垂直貼片構(gòu)成微帶線，可以更好的實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

????2、本發(fā)明采用的金屬地板降低了天線的后瓣輻射提高了天線的增益，實(shí)現(xiàn)了很好的性能。