[实用新型]超薄高增益宽频天线

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及移动通信天线，具体涉及一种超薄高增益宽频天线。

【背景技术】

现在大型建筑物越来越多，一些大型写字楼，超市，地下停车场，隧道等，由于其建筑结构和建筑方式决定了电磁波穿透外墙进入建筑物内能量损耗极大，室内的信号已经不能满足移动通信系统基本的通话要求。需要采用移动通信室内分布系统来解决室内通信问题。室内分布系统天线由于特殊的应用环境要求重量轻，体积小，频带宽。微带天线由于重量轻，体积小，剖面低以及制造成本低等优点而受到普遍关注，但是其本身也存在带宽窄，增益低等不足，无法完全满足移动通信室内分布系统的使用要求。目前使用的室内分布系统挂墙安装天线电气性能满足要求，但是尺寸偏大，特别是高度方向尺寸较大，例如工作在1700～2700MHz的天线高度将高达50mm甚至更大，安装后会影响室内原有装饰环境，会引起小区业主的反感。如果机械地把现有室内分布系统挂墙天线高度降低，通常会引起方向图特性(如波束宽度、增益等)变差和天线带宽的进一步变窄等问题，而高度降低到工作波长的1/8后，指标恶化非常严重，因此，壁挂天线高度与其电气特性之间是一对调和难度较大的矛盾。为了解决此技术障碍，需要找到一种能实现超薄高增益指标的天线技术。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于解决上述矛盾，提供一种超薄高增益宽带天线，使天线在维持增益高、电压驻波比较低、工作频带相对较宽的基础上，实现尽可能薄的尺寸。

为实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的超薄高增益宽频天线，包括金属反射板、半波对称振子以及功分馈电网络，所述半波对称振子印刷在一介质基板上表面，该介质基板固定于金属反射板上方，该半波对称振子的每个振子臂两侧沿同一轴线设有矩形槽；所述功分馈电网络位于该半波对称振子上方对半波对称振子进行电容耦合激励。

所述功分馈电网络印刷在另一介质基板上。所述功分馈电网络包括：直流接地部，其两端与两个振子臂电连接以实现直流接地；一对开路耦合线，分居两侧以分别对两个振子臂进行电容耦合激励；阻抗匹配部，用于匹配阻抗及馈电至该对开路耦合线。

金属反射板上设置一连接器，一馈线经过连接器，其内导体与阻抗匹配部相连接以经功分馈电网络进行馈电，其外导体和与该两个振子臂一体印刷的微带线相连接进行馈电。

具体的，所述阻抗匹配部呈十字型，具有相互正交的第一部分和第二部分，第一部分一端垂直于所述直流接地部与直流接地部相连接，另一端用于连接所述馈线内导体；第二部分两端分别连设该对开路耦合线，两个开路耦合线均与该第一部分相平行设置。

根据本实用新型一实施例所揭示，所述半波对称振子中，振子臂沿设置矩形槽的轴线方向的尺寸为0.2～0.4λ，两个振子臂的最小间距为0.5～0.8λ，半波对称振子与金属反射板间距为13～20mm，所述矩形槽边长为0.2λ，宽度为2.5～5.5mm。

所述印刷该半波对称振子的介质基板与金属反射板之间以支撑件固定。所述印刷该半波对称振子的介质基板设有至少一个卡槽，用于卡设馈线。

较佳的，所述金属反射板四周设有翻边。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

首先，在半波对称振子的中心部分开设四条所述矩形槽，可以改变半波对称振子的电流分布，从而改变金属反射板上感应电流的分布，使半波对称振子与金属反射板在很小距离范围内都可以实现良好的辐射指标和宽带特性，同时展宽了振子的阻抗带宽。

其次，若直接馈电由于微带传输线的特性使半波对称振子不能在较宽的带宽内实现良好匹配，输入端口的电压波性能变差，因此，本实用新型采用终端开路的耦合馈电方式引入一定的感抗去抵消振子本身的感抗，从而使天线能在更宽的带宽内实现良好匹配。

此外，本实用新型将矩形槽与开路耦合两项措施有机地结合起来，使天线能够实现工作在1700～2700MHz频段内，增益高达9dBi，前后比大于20dB，整个天线可以控制在20mm左右的超薄高度内，电压驻波比小于1.5。

【附图说明】

图1为本实用新型超薄高增益宽带天线的优选实施例的三维立体示意图；

图2为图1的功分馈电网络、半波对称振子及其介质基板的俯视图；

图3为图1所示实施例的电压驻波比曲线，其横轴表示工作频率，纵轴表示电压驻波比；

图4为图1所示实施例的方向图曲线，其横轴表示方位角，纵轴表示前后比。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：