[發(fā)明專(zhuān)利]三頻段高增益全向偶極子天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611072443.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106816695B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李道鐵;吳中林;劉木林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東通宇通訊股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/38
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/28;H01Q9/20
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

本發(fā)明提供一種三頻段高增益全向偶極子天線，其包括三頻振子陣列、平衡饋線，以及上下依次設(shè)置的第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板和第三介質(zhì)板，該平衡饋線設(shè)置在第二介質(zhì)板頂?shù)變擅妫厝l振子單元軸線方向印制，該平衡饋線為平行雙線傳輸線，該三頻振子陣列中的三頻振子單元印制于第一介質(zhì)板和第三介質(zhì)板，并且各三頻振子單元之間饋電點(diǎn)通過(guò)該平衡饋線連接，該三頻振子單元包括有鏡像對(duì)稱設(shè)置的上臂和下臂，該上臂和下臂分別包括沿平行軸線設(shè)置的第一枝節(jié)、第二枝節(jié)、第三枝節(jié)，該第二枝節(jié)、第三枝節(jié)對(duì)稱設(shè)置在第一枝節(jié)兩側(cè)，并且底端通過(guò)水平枝節(jié)連接為一體，該上臂和下臂的中心突起處為平衡饋電點(diǎn)。本發(fā)明高增益、全向性、高效率、尺寸較小、成本低廉，并為其他多頻或?qū)拵Ц咴鲆嫒蜿嚵刑炀€的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效或有益的參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信終端/基站天線設(shè)備與技術(shù)，特別是涉及一種三頻段高增益全向偶極子天線及其技術(shù)。

【背景技術(shù)】

目前，移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)廣域連續(xù)覆蓋，基站數(shù)量越來(lái)越多，密度也愈來(lái)愈大。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)日益完善，終端接入設(shè)備越來(lái)越多。由于終端設(shè)備相對(duì)于基站發(fā)射臺(tái)的位置和方位是任意的，一般使用全向天線才能保證良好的通信效果。這要求輻射方向圖必須在水平面具有理想的均勻性，即不圓度較好。其次，終端天線必須具有較高增益(G≥3dBi)，才能在距離基站較遠(yuǎn)處獲得較高的信噪比和數(shù)據(jù)傳輸率。另外，由于終端設(shè)備是廣泛部署，需要大量采購(gòu)，其普遍具有尺寸小、功耗低、價(jià)格便宜等要求，故常采用全向輻射、垂直極化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的印制單/偶極子天線。再者，終端天線要求覆蓋的頻段越來(lái)越多，通常是2G/3G/4G/WLA/WiFi(0.698-0.96GHz/1.71-2.70GHz/3.5GHz/5.5GHz)頻帶內(nèi)的兩個(gè)或以上且彼此間隔很寬的頻段。考慮到上述要求，在外形、尺寸、成本等嚴(yán)格受限的情況下，采用常規(guī)胖塊單/偶極子以連續(xù)覆蓋各頻段的超寬帶方案，將不能很好地滿足不圓度的要求。常規(guī)的印制單/偶極子天線，增大其寬長(zhǎng)比，即將兩臂由細(xì)線形變成胖塊狀，即可有效展寬帶寬，見(jiàn)圖2。然而，由于振子寬度較寬，相對(duì)于高頻是電大尺寸，故高頻方向圖不圓度較差。而且，為了獲得更高增益，寬帶偶極子必須共線組陣。考慮到方向圖的不圓度，陣列饋電宜采用與軸線重合的中心串饋式網(wǎng)絡(luò)，即饋線端口位于陣列中點(diǎn)，能量往陣列兩端依次饋入各陣元。由于饋線與陣元共面，為了使兩者不相交，需要將陣元中間部分切除，這時(shí)胖塊偶極子帶寬將顯著變窄，見(jiàn)圖3，由超寬帶蛻變成單寬頻天線后，無(wú)法覆蓋上述間隔較大的多個(gè)頻段。另外，終端設(shè)備往往更偏愛(ài)窄的長(zhǎng)條狀天線設(shè)計(jì)，使得外觀更加優(yōu)美協(xié)調(diào)。這使得靠增大振子寬度展寬帶寬的傳統(tǒng)方法變得不可行，必須進(jìn)行深度創(chuàng)新才能滿足上述要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明旨在為2G/3G/4G/WiFi/WLAN無(wú)線通信設(shè)計(jì)一種三頻段、高增益、全向性、高效率、尺寸較小、成本低廉的終端/基站天線，并為其他多頻或?qū)拵Ц咴鲆嫒蜿嚵刑炀€的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效或有益的參考方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種三頻段高增益全向偶極子天線，其包括三頻振子陣列、平衡饋線，以及上下依次設(shè)置的第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板和第三介質(zhì)板，該平衡饋線設(shè)置在第二介質(zhì)板頂?shù)變擅妫厝l振子單元軸線方向印制，該平衡饋線為平行雙線傳輸線，該三頻振子陣列中的三頻振子單元印制于第一介質(zhì)板和第三介質(zhì)板，并且各三頻振子單元的饋電點(diǎn)通過(guò)該平衡饋線連接，該三頻振子單元包括有鏡像對(duì)稱設(shè)置的上臂和下臂，該上臂和下臂分別包括沿平行軸線設(shè)置的第一枝節(jié)、第二枝節(jié)、第三枝節(jié)，該第二枝節(jié)、第三枝節(jié)對(duì)稱設(shè)置在第一枝節(jié)的兩側(cè)，并且底端通過(guò)水平枝節(jié)連接為一體，該上臂和下臂的中心突起處為平衡饋電點(diǎn)。

通過(guò)三頻陣子單元共軸或共線組陣方式實(shí)現(xiàn)高增益全向輻射，該第一枝節(jié)、第二枝節(jié)、第三枝節(jié)平行軸線并排放置以實(shí)現(xiàn)多諧頻特性。

優(yōu)選的，各三頻振子單元的上臂和下臂對(duì)稱地分布到平衡饋線的上下兩側(cè)，上臂印制在第一介質(zhì)板，下臂印制在第三介質(zhì)基板上；或者是下臂印制在第一介質(zhì)板，上臂印制在第三介質(zhì)基板上。