專利名稱：一種寬頻帶全向天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信用天線，尤其涉及一種發射和接收無線電信號的寬頻帶全向
天線，屬于無線通信設備技術領域。
背景技術：
現有的天線產品大多是針對不同的工作頻段進行設計的，一般尺寸和體積都比較 大，各不相同的通信系統獨立設計，能否兼容或兼容的程度取決于天線系統的帶寬及成本， 而且大多是定向天線產品。雖然也有為數不多的寬頻帶全向天線產品，但是結構復雜、設計 繁瑣、通用性差、加工成本高，且性能存在一定的缺陷。例如雙錐天線和單極子天線以其較 好的寬頻帶特性得到了廣泛的應用，但是其制作較為復雜，成本較高，帶寬也不能很好的滿 足移動通信(800 2500MHz)的需求。隨著無線電通信設備和電子信息設備朝著多功能化、 小型化、超寬帶以及與周圍環境友好協調的方向發展，小型化、寬頻帶全向天線的設計成為 國內外移動通信行業研究的熱點課題。它涉及到天線的寬帶阻抗匹配技術，小天線外形的 優化設計，適合于不同小區信號覆蓋的小天線寬帶匹配網絡的設計以及多頻帶共用天線的 集成設計等技術難題，但是把多個頻段的天線集成為一種天線結構是當今技術發展的一種 趨勢，也是實現設備小型化的推動力量。因此，開發出小型化、結構簡單、成本低廉的寬頻帶 全向天線十分必要。
發明內容
本發明的目的在于提供一種小型化、結構簡單、成本低廉的寬頻帶全向天線，以滿 足移動通信行業發展的迫切需要。 本發明的目的通過以下技術方案予以實現 —種寬頻帶全向天線，包括主饋線、功分器、中心支撐桿、多個輻射單元(2個以
上)，與多個輻射單元數量相等的饋電電纜。所述輻射單元由圓盤形輻射部分和錐形面輻射
部分組成，圓盤形輻射部分位于錐形面輻射部分的錐頂；所述中心支撐桿穿過各輻射單元
的中心，各輻射單元沿中心支撐桿等間距分布；所述主饋線與功分器輸入端連接，功分器將
主饋線信號分配至與功分器輸出端連接的各饋電電纜，各饋電電纜長度相等，沿中心支撐
桿延伸與各自對應的輻射單元連接，在錐頂處饋電電纜外導體與錐形面輻射部分連接，內
導體與圓盤形輻射部分連接，形成等幅同相并聯饋電結構。 本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現 所述輻射單元采用薄銅箔制作而成。 所述輻射單元的圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分采用若干根導線組成輻射圓 盤和輻射錐面結構。 所述輻射單元的錐體母線與中心軸線的夾角在25。 45°之間。 所述輻射單元的圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分之間有一個聚四氟乙烯介質
圓環，支撐住圓盤形輻射部分。
本發明的有益效果是 本發明結構簡單、成本低廉，最大口徑(即天線的最大寬度)為108mm，遠遠小于正 常的Amax/2，便于實現小型化，等幅同相并聯饋電結構有效地避免了垂直面方向圖發生畸 變，帶寬能很好地滿足移動通信(800 2500MHz)的要求。
圖1是本發明實施例一的結構示意圖；
圖2是本發明實施例二的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例一 如圖1所示，本發明包括主饋線12、一分二的功分器9、中心支撐桿10、輻射單元1 和輻射單元13，饋電電纜6和饋電電纜7。來自收發信機的通信信號沿著主饋線12通過固 定板3與一分二的功分器9的輸入端口連接在一起， 一分二的功分器9的輸出端口分成兩 路，分別與饋電電纜6和7連接，輻射單元1和13均由圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分 組成，圓盤形輻射部分位于錐形面輻射部分的錐頂。中心支撐桿10穿過兩個輻射單元的中 心，輻射單元1和13沿中心支撐桿10等間距分布，兩根饋電電纜6和7的長度相等，形成 等幅同相饋電結構。兩根饋電電纜6和7沿中心支撐桿10進入輻射單元的錐體內部，饋電 電纜6穿過輻射單元1的錐形面輻射部分，給輻射單元1饋電，在錐頂處饋電電纜6的外導 體與錐形面輻射部分15連接，內導體與圓盤形輻射部分14連接。同樣，饋電電纜7穿過輻 射單元13的錐形面輻射部分給輻射單元13 電，在錐頂處饋電電纜7的外導體與錐形面 輻射部分16連接，內導體與圓盤形輻射部分2連接。這樣來自通信收發信機的信號激勵兩 個輻射單元，并在輻射體表面產生表面電流，進而向自由空間輻射電磁波，電磁波穿過PVC 天線罩4，向自由空間輻射能量。另外，位于輻射單元圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分之 間的聚四氟乙烯介質圓環5，束縛部分能量，避免因饋電探針過長引起的電感效應，并起到 很好的支撐輻射圓盤的作用。支撐介質8，固定裝置3和緊固鉚釘11，把天線牢固的固定在 PVC天線罩4中，使天線能穩定的工作在所設計的頻段內，從而保證通信質量。
與普通的雙錐天線和單極子天線相比，該天線總寬度通常為設計通信頻帶的下限 頻率的半個波長，為了實現小型化設計的需求，實際采用的尺寸，遠遠小于A max/2 ( A max 為工作波段的最長工作波長)，在本實施實例中，我們采用的最大口徑(即天線的最大寬 度)為108mm，遠遠小于正常的Amax/2。同時輻射圓盤的直徑更小，僅僅為0. 2 A max。在
寬頻帶全向陣列天線中，傳統的串聯饋電方式無法滿足全頻帶方向圖不發生畸變的要求， 故在發明中采取等間距等幅同相并聯饋電方式(兩元以上陣列中采用此饋電方式)，有效 地避免了垂直面方向圖發生畸變。由于天線的電特性依賴于輻射椎體和輻射圓盤，在本實 施例中輻射單元1和13均采用薄銅箔制作輻射錐面和輻射圓盤，起到很好的支撐作用，同 時又有效地提高了天線的性能。中心支撐桿IO起著多重作用，作為多輻射單元的支撐結 構，同時固定饋電饋線6和7，滿足實際工程架高的要求。 這種結構的顯著特點是結構簡單，設計靈活，可以滿足不同的設計需求，特別是能用在移動通信中作為美化天線。比如用在草坪燈，路燈，蘑菇燈等美化通信中提供很好
的全向輻射特性。 實施例二 如圖2所示，本實施例二結構與實施例一不同之處在于，天線輻射單元圓盤形輻 射部分和錐形面輻射部分的材質與結構，實施例二采用若干根導線15組成輻射錐形面和 輻射圓盤。這種結構的顯著特點是設計的天線重量輕，結構簡單，設計靈活，成本低，便于 生產制造。 除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形 成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
權利要求
一種寬頻帶全向天線，包括主饋線、功分器、中心支撐桿、多個輻射單元、與多個輻射單元數量相等的饋電電纜，其特征在于，所述輻射單元由圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分組成，圓盤形輻射部分位于錐形面輻射部分的錐頂；所述中心支撐桿穿過各輻射單元的中心，各輻射單元沿中心支撐桿等間距分布；所述主饋線與功分器輸入端連接，功分器將主饋線信號分配至與功分器輸出端連接的各饋電電纜，各饋電電纜長度相等，沿中心支撐桿延伸與各自對應的輻射單元連接，在錐頂處饋電電纜外導體與錐形面輻射部分連接，內導體與圓盤形輻射部分連接，形成等幅同相并聯饋電結構。
2. 根據權利要求1所述的一種寬頻帶全向天線，其特征在于，所述輻射單元采用薄銅 箔制作而成。
3. 根據權利要求1所述的一種寬頻帶全向天線，其特征在于，所述輻射單元的圓盤形 輻射部分和錐形面輻射部分采用若干根導線組成輻射圓盤和輻射錐面結構。
4. 根據權利要求1或2或3所述的一種寬頻帶全向天線，其特征在于所述輻射單元的 錐體母線與中心軸線的夾角在25。 45°之間。
5. 根據權利要求1所述的寬頻帶全向天線，其特征在于，所述輻射單元的圓盤形輻射 部分和錐形面輻射部分之間有一個聚四氟乙烯介質圓環，支撐住圓盤形輻射部分。
全文摘要
本發明公開了一種小型化、結構簡單、成本低廉的寬頻帶全向天線，能滿足移動通信行業發展需要。包括主饋線、功分器、中心支撐桿、多個輻射單元，與多個輻射單元數量相等的饋電電纜。輻射單元由圓盤形輻射部分和錐形面輻射部分組成，圓盤形輻射部分位于錐形面輻射部分的錐頂；中心支撐桿穿過各輻射單元中心，各輻射單元沿中心支撐桿等間距分布；主饋線與功分器輸入端連接，功分器將主饋線信號分配至與功分器輸出端連接的各饋電電纜，各饋電電纜長度相等，沿中心支撐桿延伸與各自對應的輻射單元連接，在錐頂處饋電電纜外導體與錐形面輻射部分連接，內導體與圓盤形輻射部分連接，形成等幅同相并聯饋電結構。
文檔編號H01Q21/08GK101694905SQ20091023281
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者徐燕, 李渠塘, 李迎松, 邢紅兵 申請人:江蘇安特耐科技有限公司;