寬頻帶全向吸頂天線的製作方法

2023-06-08 22:13:36

本發明屬於天線技術領域，特別涉及一種寬頻帶全向吸頂天線，可作為室內分布通信天線。

背景技術：

目前，人們已經全面進入資訊時代，移動通信技術的發展已經越來越重要，移動用戶對於無線通信的質量要求也越來越高。而在一些密閉的場所，如酒店、會議室、大型商場等，由於建築材料的屏蔽作用，無線信號的損耗衰減嚴重，容易形成通信盲區，嚴重影響移動信號的接收。為改善通信質量，通常採用室內分布天線，其中全向吸頂天線是最為常見的一種。隨著移動通信的發展，2g、3g、4g信號並存，在實際使用中，要求所使用的天線實現對移動通信全頻段覆蓋。

現有的寬頻帶全向吸頂天線一般採用盤錐或雙錐結構。比如中國專利，授權公告號為cn203085736u，名稱為「全向吸頂天線」，該申請公開了一種全向吸頂天線，該天線包含連接螺杆、電纜、底板、輻射體和三個短接片，結構如圖1所示。這種結構的天線在寬頻帶設計方面很難協調天線尺寸、方向圖圓度和直流接地之間的矛盾，體積較大，方向圖不圓度較差。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述現有技術存在的缺陷，提出一種寬頻帶全向吸頂天線，以減小天線體積，改善方向圖不圓度。

為實現上述目的，本發明採取的技術方案為：

一種寬頻帶全向吸頂天線，包括輻射振子1、連接片2、底板3和饋電連接器4，饋電連接器4位於底板3的上方，輻射振子1位於饋電連接器4的上方，輻射振子1與底板3通過連接片2短路連接，其特徵在於：

所述輻射振子1，採用由4個間隔為90°，且形狀一致的彎折片所構成的多瓣型結構；

所述連接片2，採用4個間隔為90°的短路連接件組成，每一個短路連接件的兩端分別與對應的彎折片和底板3短路連接。

作為優選，所述輻射振子1的高度h為57mm～67mm，每一個彎折片最大寬度w為29mm～39mm。

作為優選，所述連接片2的每一個短路連接件，其高度h1為10mm～15mm，水平長度l1為43mm～53mm。

作為優選，所述底板3，採用圓盤結構，其半徑r2為80mm～90mm。

作為優選，所述饋電連接器4，採用圓柱結構，其高度h2為1mm～3mm，半徑r1為6mm～10mm。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

1、本發明中的輻射振子，採用由4個間隔為90°，且形狀一致的彎折片所構成的多瓣型結構，與現有的盤錐結構相比較，降低了加工難度，節約了材料，節省了成本。

2、本發明中的輻射振子，由於採用了多瓣型結構，並通過新的連接片將其與底板連接，與現有的盤錐結構相比較，在保持電壓駐波比、增益等電性能指標的同時，在方向圖不圓度上性能更好。

附圖說明

圖1是現有寬頻帶全向吸頂天線的結構示意圖；

圖2是本發明的整體結構示意圖；

圖3是本發明實施例1的駐波特性仿真圖；

圖4是本發明實施例1的增益特性仿真圖；

圖5是本發明實施例1分別在880mhz、960mhz水平面仿真的輻射方向圖

圖6是本發明實施例1分別在1710mhz、2150mhz、2635mhz水平面仿真的輻射方向圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述：

參照圖2，本發明的寬頻帶全向吸頂天線，包括輻射振子1、連接片2、底板3和饋電連接器4，饋電連接器4位於底板3的上方，輻射振子1位於饋電連接器4的上方，輻射振子1與底板3通過連接片2短路連接，其中，輻射振子1，採用由4個間隔為90°，且形狀一致的彎折片所構成的多瓣型結構，連接片2，採用4個間隔為90°的短路連接件組成，每一個短路連接件的兩端分別與對應的彎折片和底板3短路連接。

通過改變輻射振子1、連接片2、底板3和饋電連接器4的相關參數，可以實現天線對於不同頻段的覆蓋，以下給出三種實施例：

實施例1，可覆蓋880mhz～2635mhz的寬頻帶全向吸頂天線。

該天線結構包括輻射振子1、連接片2、底板3和饋電連接器4。

輻射振子1採用鋁製板材，其形狀為4個間隔為90°，且形狀一致的彎折片所構成的多瓣型結構。輻射振子1的高度h為62mm，每一個彎折片最大寬度w為34mm。

連接片2採用鋁製板材，其由4個間隔為90°的短路連接件組成，每一個短路連接件的兩端分別與對應的彎折片和底板3短路連接。每一個短路連接件，其高度h1為12.7mm，水平長度l1為48mm。

底板3採用鋁製板材，其形狀為圓盤結構，圓盤半徑r2為85mm，整個圓盤位於饋電連接器4的下方。

饋電連接器4採用鋁製板材，其形狀為圓柱結構，圓柱高度h2為2mm，半徑r1為8mm，整個圓柱體位於輻射振子1的下方。

實施例2，可覆蓋1700mhz～2700mhz的寬頻帶全向吸頂天線。

本實施例的結構與實施例1相同，其參數改變如下：

輻射振子1的高度h為57mm，每一個彎折片最大寬度w為29mm，

連接片2的每一個短路連接件，其高度h1為10mm，水平長度l1為43mm，

底板3的半徑r2為80mm，

饋電連接器4的高度h2為1mm，半徑r1為6mm。

實施例3，可覆蓋800mhz～2500mhz的寬頻帶全向吸頂天線。

本實施例的結構與實施例1相同，其參數改變如下：

輻射振子1的高度h為67mm，每一個彎折片最大寬度w為39mm，

連接片2的每一個短路連接件，其高度h1為15mm，水平長度l1為53mm，

底板3的半徑r2為90mm，

饋電連接器4的高度h2為3mm，半徑r1為10mm。

以下結合仿真結果，對本發明的技術效果作進一步描述：

仿真1，利用仿真軟體hfss對上述實施例1的電壓駐波比在0.8ghz～2.8ghz範圍內進行仿真計算，結果如圖3所示。從圖3可見，本發明實施例1在整個880mhz～2635mhz頻段範圍內天線的電壓駐波比均小於1.4，說明本發明具有良好的阻抗帶寬特性。

仿真2，利用仿真軟體hfss對上述實施例1的增益在0.8ghz～2.8ghz範圍內進行仿真計算，結果如圖4所示。從圖4可見，本發明實施例1的增益隨頻率的增高而增高，滿足實際要求。

仿真3，利用仿真軟體hfss對上述實施例1水平面方向圖在880mhz～960mhz進行仿真計算，結果如圖5所示，其中圖5(a)為880mhz水平面方向圖，圖5(b)為960mhz水平面方向圖。

仿真4，利用仿真軟體hfss對上述實施例1水平面方向圖在1710mhz～2635mhz進行仿真計算，結果如圖6所示，其中圖6(a)為1710mhz水平面方向圖，圖6(b)為2150mhz水平面方向圖，圖6(c)為2635mhz水平面方向圖。

從圖5和圖6可見，本發明實施例1在整個880mhz～2635mhz頻段範圍內均保持良好的全向輻射特性。

對上述0.8ghz、0.96ghz、1.7ghz、1.9ghz、2.1ghz、2.3ghz、2.5ghz、2.7ghz處方向圖不圓度進行整理，結果如表1所示。

表1實施例1方向圖不圓度統計表

從表1可見，本發明實施例1的方向圖不圓度在880mhz～960mhz頻段內小於1db，在1710mhz～2635mhz頻段內小於1.5db，滿足實際要求。

上述仿真結果說明本發明通過使用多瓣型輻射振子，並通過新的連接片將其與底板連接的方式，保持了良好的輻射性能。

以上描述和實施例，僅為本發明的優選實例，不構成對本發明的任何限制，顯然對於本領域的專業人員來說，在了解本發明內容和設計原理後，都可能在基於本發明的原理和結構的情況下，進行形式上和細節上的各種修正和改變，但是這些基於本發明思想的修正和改變仍在本發明的權利要求的保護範圍之內。