[發明專利]一種多頻領結型印刷天線

在審

• 申請號: 201410799772.6
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104485510A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 鄭召文;楊利霞;鮑煦;周祥;夏景;宋巍;孫蘇煥;馮蓉
• 申請（專利權）人: 鄭召文
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于無線通信領域，具體涉及一種多頻領結型印刷天線。

背景技術

天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導行波，變換成在無界媒介（通常是自由空間）中傳播的電磁波，或者進行相反的變換。在無線電設備中用來發射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進行工作。

隨著無線通信技術的飛速發展，天線作為無線通信設備的重要組成部分，是影響通信系統整體性能的關鍵部件，在全球定位系統、衛星通信和個人移動終端等系統中有廣泛的應用。人們對于移動通信的要求越來越高，需要能夠同時工作在多個頻段且性能優異的通信設備，比如個人移動設備應用從GSM、DCS、PCS到3G,從GPS到Wi-Fi和WiMax，通信頻段被劃分給各種應用，且頻段相互之間不連續。

在4G時代，由于GSM和CDMA系統不會立即淘汰，我國的移動通信市場將是2G與3G并存，GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等多種移動通信制式兼有的狀況，并且將持續很長一段時間。這就使得移動業務運營商在對現有設備進行更新維護的同時，還必須增加新的通信制式的設備，增加了運營商的運營成本，提高了通信網絡維護的復雜性，同時也在無形之中增加了整個社會的通信成本。如果增加通信設備的共用性，使用寬頻帶基站、直放站天線則可以避免不必要的重復投資，盡可能維護國家利益。

盡管許多傳統的無線通信天線都可以工作在多個無線頻段，但它們的工作的頻帶都很窄且只能覆蓋一個工作頻段，仍存在形式尺寸大、加工成本高、剖面高或機械加工精度要求高等缺陷。隨著無線通信的高速發展，第二代移動系統（2G）、第三代移動系統（3G）、第四代移動系統（4G）、Wi-Fi和WiMax技術日益成熟，為了減少無線網的成本，亟需天線具有覆蓋多頻段的功能。因此覆蓋多頻段和工作帶寬的小型化天線成為無線通信系統中迫切的需求。

微帶貼片天線是由介質基片、在基片一面上有任意平面幾何形狀的導電貼片和基片另一面上的地板所構成。實際能計算的輻射特性的貼片圖形是有限的。貼片的形狀可以是矩形、圓形、三角形、蝴蝶結形或其它形狀，這種天線的優點是效率高，但是通常帶寬比較窄。領結型微帶天線可實現天線的小型化、寬頻化、多頻化等。多頻領結型天線結構不具有常規的形狀，僅僅依靠其自身形狀的改變就可以使天線單元的面積大為減小。領結型微帶天線的輻射特性與矩形微帶天線相似，但與矩形微帶天線相比，領結型天線的總面積大幅度減小。

發明內容

本發明的目的在于提供多頻領結型天線，本發明設計的天線采用改進的領結形印刷天線形式來實現，能確保GSM/CDMA/3G/4G和WLAN網絡協同工作，具有體積小、重量輕、結構簡單、生產、安裝和調試非常方便等優點，并且具有寬頻帶、高增益等特性。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種多頻領結型印刷天線，天線由兩個不對稱的貼片2和3組成，分別位于介質板1的上下兩層，上層包括微帶線5、阻抗變換器10和領結形天線的一個臂印刷貼片2；介質板1的下層的印刷貼片3形成天線的另一個臂，印刷貼片2和印刷貼片3組成了領結形天線的兩個臂，兩臂長度形狀不同。矩形貼片4和矩形貼片5位于印刷貼片3的右側，矩形貼片6和矩形貼片7位于印刷貼片3的左側，橢圓形貼片4、橢圓形貼片5、橢圓形貼片6和橢圓形貼片7形狀完全相同，是關于中心軸對稱的。

天線饋電由同軸饋線8構成，同軸饋線8的接地與介質板1下層的印刷貼片2相連，同軸饋線8和介質板1上層的印刷貼片3通過階梯形阻抗變換器10由微帶線5相連。

在印刷貼片3與饋線8之間設置有階梯狀匹配線10，通過調整階梯狀匹配線7可以優化天線的匹配性能。

與現代技術相比本發明的優點是：

(1)?能盡可能利用已建成的基站、直放站，保證移動通信系統從第二代向第三代的平穩過渡，同時確保GSM/CDMA?、3G與4G?網絡的協同工作，互不影響，同時兼顧WLAN的工作頻段，只需將原來GSM或CDMA基站天線換成設計的新型天線，就可使天線對不同頻段信號收發自如，節省大量的物力、財力。

(2)?所采用的先進天線技術能確保輻射信號能量在規定區域內的理想覆蓋，減少小區天線使用數量，在節約成本的同時提供更優質的無線服務。

(3)采用平面天線設計，體積小，重量輕，和任何其他同類產品相比，生產、調試工藝簡單，非常易于用戶現場的安裝使用，可有效降低生產成本，便于進行產業化生產。

附圖說明