專利名稱：一種用于移動通信的寬頻帶全向天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種應用于通信的天線，具體地說是一種移動通信領域內所
有通信網絡中作為發射和接收無線電信號的寬頻帶全向天線。
(二)
背景技術：
由于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，這使得寬頻帶，小型化成為國內外研究的熱點課題之一。它涉及 到天線的寬帶阻抗匹配技術，天線的加載技術，天線的電抗補償技術，小天線外形的優化設 計等先進技術和工藝。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，也成為現在研究的熱點之一。把多個頻段的天線集成為一種天線結 構，設計超寬帶天線是當今技術發展的一種趨勢，也是實現設備小型化的主要動力。以往的 天線產品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。而且開發的產品都是 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，不宜推廣，這個移動通信小區覆蓋造成了一定 的難度，因此開發多頻段，小型化，結構簡單，設計靈活，成本低廉的寬頻帶全向天線是當今 研究的重中之重。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種多頻段、小型化、結構簡單、成本低廉的一種用于
移動通信的寬頻帶全向天線。 本實用新型的目的是這樣實現的 包括饋電電纜、上振子、下振子、固定底座，下振子固定在固定底座上，上振子通過 聚四氟乙烯柱支撐在上振子上方，上振子與下振子之間由短路導線連接，饋電電纜的外導 體與下振子連接構成負向饋電端，饋電電纜的內導體與上振子連接構成正向饋電端。 本實用新型還可以包括 1、所述的上振子和下振子均為階梯漸變結構，上振子、下振子分別連接在上銅管 與下銅管上，所述聚四氟乙烯柱支撐在上銅管與下銅管之間，所述固定底座包括上固定底 座和下固定底座，上銅管與上底座相連，下銅管與下底座相連，饋電電纜穿過下固定底座進 入下銅管。 2 、上振子的邊緣帶有兩片補償片。 3、下振子的邊緣帶有一片補償片，并且該補償片的上端帶有絕緣帽。 4、下固定底座安裝在固定槽鋼上，在上固定底座、下固定底座外罩有天線罩。 5、所述的下振子為階梯漸變結構，上振子為圓錐結構。 本實用新型的顯著特點主要體現在(l)本實用新型利用雙錐天線的寬頻帶特 性，設計一款寬頻帶全向天線，本實用新型的帶寬超過110%，并且有較高的輻射效率。(2)本實用新型是一款全向天線，可安裝在塑料桶內和任何形狀的天線罩內，方向圖比較理想， 能覆蓋整個空間，電流分布均勻，實現無盲區覆蓋，大大提高了通信質量，改善了通信環境。 (3)本實用新型直流短路接地技術和電抗補償技術，改善天線的寬頻帶阻抗匹配，增加天線 的工作帶寬。(4)本實用新型使用上下銅管組成中心支撐結構，便于饋電，同時饋電電纜從 中心銅管的內部通過，避免了電磁波在高頻時的泄露，提高天線的輻射效率。同時能通過改 變饋電電纜的走向，改善饋電相位，改善方向圖的不圓度。(5)本實用新型采用槽鋼支撐天 線，不僅兼顧穩定的支撐設計的天線，同時起到扼流作用，改善天線的阻抗帶寬。(6)本實用 新型提出的天線，上下兩個固定底座采用橡膠制作，不進能很好的支撐設計的天線，同時能 保證天線在運輸的過程中性能不變，起到減震作用。(7)本實用新型提出的天線，其饋線從 中心銅管內部通過，便于天線組陣，同時改變天線的波束寬度。(8)本實用新型提出的天線 結構簡單、設計靈活，可以根據不同的天線罩，優化相應的天線尺寸，便于實際生產和推廣。 (6)本實用新型采用較薄的銅箔作為上下振子，同時采用同軸饋電結構，材料簡便，生產容 易，成本低，便于批量生產。
圖1為本實用新型的基本結構示意圖； 圖2為本實用新型另一實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述 實施實例1 : 在現代通信等電子設備系統中，天線的種類繁多，雙錐天線以其良好的寬頻帶特 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。與普通的雙錐天線相比，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，本方案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116mm，遠遠小于正常的、ax/2。同時采用不等的梯形漸變退化圓錐結 構，尺寸進一步縮小，其上圓錐的尺寸僅僅為0.2入_。這種寬頻帶天線的高度可以隨著梯
形的變化而改變，以適應不同的安裝環境需求。此寬頻帶全向天線在組陣中，便于固定和設 計，并且能克服因組陣帶來的方向圖畸變。 本實例采用如圖1所示的較薄銅箔或者是單面覆銅板制成上振子2和下振子5， 這樣不僅能起到很好的輻射效果，同時起到支撐作用。本案例采用的簡單饋電結構，是主饋 線17通過固定槽鋼13和下固定底座12進入下銅管11給輻射單元饋電。輻射單元由上振 子2和下振子5組成，其基本特征為上振子2和下振子5在中間通過饋電電纜17形成饋 電。上振子2和下振子5之間設有聚四氟乙烯柱15支撐，聚四氟乙烯柱15同時用來支撐 的上下兩根銅管，上銅管7用來支撐上振子2，下銅管11用來支撐下振子5，中間用聚四氟 乙烯柱15連接，上銅管7和下銅管11分別與上底座8和下底座12構成支撐結構。中心銅 管起著多重作用作為支撐結構，穩定的支撐上振子2和下振子5 ;作為饋電的支撐，饋電電 纜的外導體16通過銅管上的孔與下振子5連接，構成負振子，作為饋電的另一支柱，饋電電纜17的內導體14(帶絕緣介質)與上振子相接，構成正振子，從而上下振子構成一對偶 極子單元，對于偶極子饋電，起到巴倫變換的作用；同軸電纜17從下中心銅管11的內部通 過，有效的避免了同軸電纜在高頻時的天線作用，使電磁波的能量被屏蔽在中心銅管內，這 樣有效改善同軸電纜的輻射效應對方向圖的影響。上振子2的邊緣有補償片1和3，以及補 償片10綜合補償因同軸電纜17的內導體14過長引起的電感效應，補償片10的上端帶有 絕緣帽6，防止造成直接短路。短路導線4直接連接上下振子，構成直流通路結構，增加了帶
寬o 整個天線有上底座8，下底座12，聚四氟乙烯柱15，上銅管7，下銅管11構成支撐 結構，并安裝在天線罩9(PVC或者是玻璃鋼材料)內。 這種天線設計結構簡單，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。 實施實例2: 如圖2所示，設計的天線上振子2變化為一個小的圓錐，下振子5仍采用階梯漸變 結構，主饋電電纜17通過固定板12給振子饋電，其饋電電纜17的外導體通過接鎖緊銅套 與下振子5構成負向饋電端，其內導體與上振子2構成正向饋電端。上振子2與下振子5 之間設有介質支撐柱15。短路導線(短路棒)4直接和上振子2和下振子5短接，從而增大 帶寬。整個結構通過塑料螺栓和塑料螺母，把整個天線固定起來。整個結構焊點比較少，因 此更有利于提高無源交調。設計的天線可以作為吸頂燈天線，同時也可以作為草坪燈使用。
權利要求一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，包括饋電電纜、上振子、下振子、固定底座，其特征是下振子固定在固定底座上，上振子通過聚四氟乙烯柱支撐在上振子上方，上振子與下振子之間由短路導線連接，饋電電纜的外導體與下振子連接構成負向饋電端，饋電電纜的內導體與上振子連接構成正向饋電端。
2. 根據權利要求1所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是所述的上 振子和下振子均為階梯漸變結構，上振子、下振子分別連接在上銅管與下銅管上，所述聚四 氟乙烯柱支撐在上銅管與下銅管之間，所述固定底座包括上固定底座和下固定底座，上銅 管與上底座相連，下銅管與下底座相連，饋電電纜穿過下固定底座進入下銅管。
3. 根據權利要求2所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是上振子的 邊緣帶有兩片補償片。
4. 根據權利要求2或3所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是下振 子的邊緣帶有一片補償片，并且該補償片的上端帶有絕緣帽。
5. 根據權利要求2或3所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是下固 定底座安裝在固定槽鋼上，在上固定底座、下固定底座外罩有天線罩。
6. 根據權利要求4所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是下固定底 座安裝在固定槽鋼上，在上固定底座、下固定底座外罩有天線罩。
7. 根據權利要求1所述的一種用于移動通信的寬頻帶全向天線，其特征是所述的下 振子為階梯漸變結構，上振子為圓錐結構。
專利摘要本實用新型提供的是一種用于移動通信的寬頻帶全向天線.包括饋電電纜、上振子、下振子、固定底座，下振子固定在固定底座上，上振子通過聚四氟乙烯柱支撐在上振子上方，上振子與下振子之間由短路導線連接，饋電電纜的外導體與下振子連接構成負向饋電端，饋電電纜的內導體與上振子連接構成正向饋電端。本實用新型且有較高的輻射效率；提高了通信質量，改善了通信環境；改善天線的寬頻帶阻抗匹配，阻抗帶寬結構簡單，生產容易，成本低，便于批量生產。
文檔編號H01Q9/28GK201523080SQ20092010101
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者劉乘源, 李渠塘, 李迎松, 楊曉冬 申請人:哈爾濱工程大學