一种印刷板式小型化超宽频lte定向天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，包括：辐射振子板、馈电巴伦、同轴电缆、标准50Ω接口和反射底板，辐射振子板通过馈电巴伦与同轴电缆连接，同轴电缆与标准50Ω接口连接，辐射振子板上印制有高低频振子单元和耦合调节片，高低频振子单元之间有间距，耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距。将高低频振子单元和耦合调节片印刷在电路板上，结构简单，小型化，采用电脑化印制易于生产辐射振子板，保证加工精准度和生产加工的一致性，提高电气性能的稳定性；通过使耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距，并使耦合调节片在高低频振子单元之间分离出预设间距，实现宽频带的频率覆盖。
【专利说明】一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线
【技术领域】
[0001]本实用新型移动通信基站天线，尤其是涉及一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线。
【背景技术】
[0002]当前通信技术发展迅速,长期演进(Long Term Evolution, LTE)作为第四代移动通讯技术，LTE分为频分双工(Frequency Division Duplexing, FDD)和时分双工(TimeDivision Duplexing,TDD)两种模式，FDD/TDD-LTE具有传输速率高、频谱利用率高等优点。但天线作为通信技术的重要组成部分，天线的创新技术、天线的结构发展速度相对缓慢。
[0003]现今市场上见到的室内外覆盖定向壁挂天线，款式多元化，这些定向壁挂天线的内部结构主要为采用传统的低频振子与高频振子通过其他寄生枝节调节组合或者低频振子与高频振子通过合路器组合的结构，其辐射振子往往结构较为复杂、零部件众多、体积较大，装配与调试困难，大多数振子采用金属压铸与冲压加工，造成了其生产加工成本的居高不下，同时因调试的不一致性而存在结构与电气性能的不稳定性。此外，不支持最新的FDD/TDD-LTE网络的频率覆盖要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，以达到天线结构简单、体积小巧，同时保证了加工精准度，保持生产加工的一致性，提高电气性能的稳定性，宽频覆盖的目的。
[0005]本实用新型提供一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，包括:辐射振子板、馈电巴伦、同轴电缆、标准50 Ω接口和反射底板，所述辐射振子板通过馈电巴伦与同轴电缆连接，所述同轴电缆与所述标准50 Ω接口连接，所述辐射振子板上印制有低频振子单元、高频振子单元和耦合调节片，所述低频振子单元和高频振子单元之间具有间距，所述耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距。
[0006]优选地，所述辐射振子板上还印制有波束宽度调节单元。
[0007]优选地，所述辐射振子板为单面印制结构。
[0008]优选地，所述反射底板与辐射振子板之间的间距为1/4λ，其中λ为天线的工作波长。
[0009]优选地，所述低频振子单兀为中心频率0.36?0.4 λ的振子,所述闻频振子单兀为中心频率0.4?0.5 λ的振子,其中λ为天线的工作波长。
[0010]可选地，所述低频振子单元和高频振子单元呈棱形。
[0011]优选地，所述低频振子单元和高频振子单元的极化方式为垂直极化。
[0012]优选地，所述低频振子单元和高频振子单元的数量相等，可以为单个或多个，其中当所述低频振子单元和高频振子单元的数量为多个时，所述低频振子单元和高频振子单元在辐射振子板上呈间隔且周向均匀分布。[0013]优选地，所述辐射振子板的材质为介电常数为3.3?4.7的环氧树脂单面覆铜板。
[0014]优选地，还包括天线罩，所述辐射振子板置于天线罩内。
[0015]本实用新型通过将高低频振子单元和耦合调节片印刷在电路板上，使天线结构简单，实现了小型化，通过采用电脑化印制易于生产辐射振子板，同时保证了加工精准度，保持生产加工的一致性，提高电气性能的稳定性；通过使耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距，并使耦合调节片在所述高低频振子单元之间分离出预设间距，实现宽频带的天线频率覆盖，能实现传统通信制式2G、3G覆盖，并且满足最新的FDD/TDD-LTE4G网络的频率覆盖要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型，下面将对本实用新型中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线中辐射振子板的印刷面的示意图；
[0019]图3为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的E面辐射方向图；
[0020]图4为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的H面辐射方向图。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线中辐射振子板的印刷面的示意图。如图1和图2所示，一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，包括:辐射振子板11、馈电巴伦12、同轴电缆13、标准50Q接口 14和反射底板15，所述辐射振子板11通过馈电巴伦12与同轴电缆13连接，所述同轴电缆13与所述标准50 Q接口14连接。
[0023]其中，辐射振子板11与同轴电缆13之间引入馈电巴伦12，所述馈电巴伦12用于对表面电流起不平衡-平衡变换作用，同时用于支撑和固定所述辐射振子板U。所述馈电巴伦12有两个，一个连接辐射振子板11上的低频振子单元111，另一个连接辐射振子板11上的高频振子单元112。所述同轴电缆13的内导体与连接高频振子单元112的馈电巴伦焊接，所述同轴电缆13的外导体连接低频振子单元111的馈电巴伦焊接。所述辐射振子板11通过所述同轴电缆13馈电。所述标准50Ω接口 14用于实现阻抗变换。辐射振子板11经过反射底板13的反射从而实现定向辐射。
[0024]优选地，所述辐射振子板的材质为介电常数为3.3?4.7的环氧树脂单面覆铜板。
[0025]优选地，还包括天线罩16，所述辐射振子板11置于天线罩16内。
[0026]如图2所示，在所述辐射振子板11上印制有低频振子单元111、高频振子单元112和耦合调节片113。
[0027]在目前的现有技术中，低频振子与高频振子主要采用其他寄生枝节调节组合或者低频振子与高频振子通过合路器组合的结构，其辐射振子往往结构较为复杂、零部件众多、体积较大，装配与调试困难，大多数振子采用金属压铸与冲压加工，造成了其生产加工成本的居高不下，同时因调试的不一致性而存在结构与电气性能的不稳定性。此外，不支持最新的FDD/TDD-LTE网络的频率覆盖要求。
[0028]而在本实施例中，所述低频振子单元111和高频振子单元112之间具有间距，所述耦合调节片113的宽度小于等于所述低频振子单元111和所述高频振子单元112的宽度。
[0029]需要说明的是，可以在仿真过程中，通过耦合调节片113将所述低频振子单元111和高频振子单元112之间分离出预设间距，例如通过选取耦合调节片113的形状使在所述低频振子单元111和高频振子单元112之间分离出的预设间距，用于馈电。在仿真过程中，在预先设定好低频振子单元111和高频振子单元112宽度的前提下，使所述耦合调节片113的宽度小于等于所述低频振子单元111和所述高频振子单元112的宽度，从而调整所述低频振子单元111和高频振子单元112的谐振范围,从而实现宽频带的天线频率覆盖,并实现电压驻波比的调节。
[0030]在本实施例的一个优选实施方式中，所述低频振子单元111为中心频率0.36?
0.4 λ的振子,所述闻频振子单兀112为中心频率0.4?0.5 λ的振子,其中λ为天线的工作波长。
[0031]可选地，所述低频振子单元111和高频振子单元112呈棱形。
[0032]该优选的实施方式可以实现双宽频的天线频率覆盖，其频率范围分别为:698?960MHz、1710?2700MHz，能实现传统通信制式2G、3G覆盖，并且满足最新的FDD/TDD-LTE4G网络的频率覆盖要求，其电压驻波比小于等于1.5。
[0033]在上述优选实施方式的基础上，进一步地，所述辐射振子板上11还印制有波束宽度调节单元114，用于压缩波束宽度。
[0034]优选地，所述辐射振子板11为单面印制结构。
[0035]也就是说，所述低频振子单元111、高频振子单元112、耦合调节片113和波束宽度调节单元114印制在所述辐射振子板上11的同一面上。
[0036]优选地，所述辐射振子板的材质为介电常数为3.3?4.7的环氧树脂单面覆铜板。
[0037]该优选的实施方式使天线结构简单，实现了小型化，通过采用电脑化印制易于生产辐射振子板，同时保证了加工精准度，保持生产加工的一致性，提高电气性能的稳定性。
[0038]在上述各优选实施方式的基础上，优选地，所述低频振子单元111和高频振子单元112的数量相等，可以为单个或多个，其中当所述低频振子单元111和高频振子单元112的数量为多个时，所述低频振子单元111和高频振子单元112在辐射振子板11上呈间隔且周向均匀分布。
[0039]也就是说，当低频振子单元111和高频振子单元112数量为多个时，具有小型化、易于生产装配、易于实现超宽频的优点，同时可根据不同客户的不同要求灵活、便捷的组阵，从而达到不同技术指标下的高电气性能要求，组阵而成性能不同的小型化超宽频LTE定向天线。
[0040]优选地，所述低频振子单元111和高频振子单元112的极化方式为垂直极化。
[0041]优选地，所述反射底板13与辐射振子板11之间的间距为1/4X，其中\为天线的工作波长，以此实现高增益的定向辐射效果，其低频段天线增益为6dBi，高频段天线增益为8dBi。
[0042]图3为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的E面辐射方向图。图4为本实用新型实施例提供的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线的H面辐射方向图。如图3和图4所示，高低频段水平波瓣宽度分别为65°、90°，高低频段垂直波瓣宽度分别为55°、65°，可以看出虽然有馈电巴伦12进行平衡馈电，但未受大的影响，没有偏移，只是稍有裂瓣，所述天线有很好的定向辐射特性。
[0043]本实用新型通过将高低频振子单元和耦合调节片印刷在电路板上，使天线结构简单，实现了小型化，通过采用电脑化印制易于生产辐射振子板，同时保证了加工精准度，保持生产加工的一致性，提高电气性能的稳定性；通过使耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距，并使耦合调节片在所述高低频振子单元之间分离出预设间距，实现宽频带的天线频率覆盖，能实现传统通信制式2G、3G覆盖，并且满足最新的FDD/TDD-LTE4G网络的频率覆盖要求；通过将反射底板与辐射振子板之间的间距设定为1/4入，实现高增益的定向辐射；同时可根据不同客户的不同要求灵活、便捷的组阵，从而达到不同技术指标下的高电气性能要求，组阵而成性能不同的小型化超宽频LTE定向天线。
[0044]最后应说明的是:以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；实施例中优选的实施方式，并非对其进行限制，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，包括:辐射振子板、馈电巴伦、同轴电缆、标准50 Q接口和反射底板，所述辐射振子板通过馈电巴伦与同轴电缆连接，所述同轴电缆与所述标准50Q接口连接，其特征在于，所述辐射振子板上印制有低频振子单元、高频振子单元和耦合调节片，所述低频振子单元和高频振子单元之间具有间距，所述耦合调节片的宽度小于等于所述高、低频振子单元之间的间距。
2.根据权利要求1所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述辐射振子板上还印制有波束宽度调节单元。
3.根据权利要求1或2所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述辐射振子板为单面印制结构。
4.根据权利要求1所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述反射底板与辐射振子板之间的间距为1/4入，其中\为天线的工作波长。
5.根据权利要求1所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述低频振子单元为中心频率0.36?0.4 X的振子，所述高频振子单元为中心频率0.4?0.5 A的振子，其中入为天线的工作波长。
6.根据权利要求5所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述低频振子单元和高频振子单元呈棱形。
7.根据权利要求6所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述低频振子单元和高频振子单元的极化方式为垂直极化。
8.根据权利要求1所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述低频振子单元和高频振子单元的数量相等，可以为单个或多个，其中当所述低频振子单元和高频振子单元的数量为多个时，所述低频振子单元和高频振子单元在辐射振子板上呈间隔且周向均匀分布。
9.根据权利要求3所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，所述辐射振子板的材质为介电常数为3.3?4.7的环氧树脂单面覆铜板。
10.根据权利要求1所述的一种印刷板式小型化超宽频LTE定向天线，其特征在于，还包括天线罩，所述辐射振子板置于天线罩内。
【文档编号】H01Q1/38GK203562508SQ201320752175
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】宋茂盛, 杨云罡, 马雪山 申请人:佛山市健博通电讯实业有限公司