專利名稱：?jiǎn)吸c(diǎn)饋電雙頻縫隙天線的制作方法
單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線本發(fā)明屬于移動(dòng)通信基站和終端天線領(lǐng)域，具體涉及一種單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天 線，適用于雙頻模式終端設(shè)備的信號(hào)傳輸及覆蓋。伴隨現(xiàn)代無線通信的迅猛發(fā)展，雙頻特別是單點(diǎn)饋電雙頻天線的需求越來越大。 當(dāng)前，單點(diǎn)饋電雙頻天線從實(shí)現(xiàn)機(jī)理的角度可以分為兩種。一種是如G. B. Hsieh,M. H. Chen 禾口 K. L. ffong 在〈〈Single—feed dual-band circularly polarised microstrip antenna)) (Electron. Lett.，vol. 34, no. 12，pp. 1170-1171，Jun. 1998)中提出的雙頻微帶天線，低 頻段由微帶天線的主輻射模式產(chǎn)生，另一個(gè)頻段由微帶的高次輻射模式產(chǎn)生。該技術(shù)是較 多采用的使用單個(gè)輻射單元工作在雙頻的方案，但該技術(shù)方案的一個(gè)很大缺點(diǎn)是，產(chǎn)生高、 低頻段的兩個(gè)模式彼此關(guān)聯(lián)，高、低頻模式中任一諧振頻率改變的同時(shí)也會(huì)使另外一個(gè)模 式的頻率發(fā)生改變，對(duì)于需要自由設(shè)計(jì)天線兩個(gè)不同頻段的情形無法滿足。另一種單點(diǎn) 饋電雙頻工作的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，如T. A. Denidni和Q. Rao在《Hybrid dielectric resonator antennas with radiating slot for dual-frequency operation》(干丨J在于 IEEE Antennas Wireless Propagat. Lett.，vol. 3，pp. 321-323，2004)中提出的將兩種不同類型的天線合 成到一起，這種方法下提供雙頻中一個(gè)頻段的天線(如縫隙)同時(shí)又充當(dāng)另一個(gè)頻段天線 (如介質(zhì)諧振器天線)的饋電結(jié)構(gòu)，天線間耦合嚴(yán)重，同樣無法支持兩個(gè)不同頻段的相對(duì)自 由設(shè)計(jì)。本發(fā)明的目的是針對(duì)上述的技術(shù)缺陷，提出一種單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，天線兩 個(gè)頻段的由兩個(gè)不同的腔體縫隙天線產(chǎn)生，兩個(gè)腔體縫隙彼此不存在關(guān)聯(lián)，因而雙頻天線 的兩個(gè)頻段可相對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其主體為一個(gè)金屬腔體，所述的金屬腔體上設(shè)有工作于 雙頻中其中一個(gè)頻段的第一天線和工作于雙頻中另外一個(gè)頻段的第二天線，所述的第一天 線是設(shè)于所述金屬腔體側(cè)壁的矩形帶狀輻射縫隙，所述的第二天線是設(shè)于所述金屬腔體頂 壁的圓形帶狀輻射縫隙，所述的金屬腔體內(nèi)設(shè)有一探針，該探針同時(shí)為矩形帶狀輻射縫隙 和圓形帶狀輻射縫隙饋電。本發(fā)明提出了一種單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，適用于雙頻模式終端設(shè)備的信號(hào)傳輸 及覆蓋。天線主體為一個(gè)金屬腔體，腔體側(cè)壁刻有矩形帶狀輻射縫隙，腔體頂壁刻有圓形帶 狀輻射縫隙，腔體內(nèi)置一個(gè)探針，同時(shí)給第一天線和第二天線饋電。第一天線和第二天線的 諧振頻率直接和其尺寸相關(guān)，所以雙頻天線兩個(gè)頻段的頻率和軸比可以分別獨(dú)立設(shè)計(jì)。作為上述技術(shù)方案的改良，本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案如下進(jìn)一步，上述的探針呈L型。
進(jìn)一步，上述金屬腔體外形呈長方體或正方體。進(jìn)一步，上述的矩形帶狀輻射縫隙刻于所述金屬腔體的四周，將所述的金屬腔體 分割為位于所述矩形帶狀輻射縫隙下部的第一金屬腔體和位于所述矩形帶狀輻射縫隙上 部的第二金屬腔體。進(jìn)一步，上述的矩形帶狀輻射縫隙下緣金屬腔體側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)向上凸起的第一 縫隙加載，該兩個(gè)第一縫隙加載彼此中心對(duì)稱設(shè)置。第一縫隙加載用以激勵(lì)矩形帶狀輻射縫隙的兩個(gè)正交模式，產(chǎn)生圓極化場(chǎng)，工作 在雙頻圓極化天線的一個(gè)頻段。進(jìn)一步，上述的圓形帶狀輻射縫隙內(nèi)部徑向設(shè)置有沿周向順次排列的第二縫隙加 載，第三縫隙加載以及第四縫隙加載，所述的第二縫隙加載與所述探針在該圓形帶狀輻射 縫隙所在平面的投影呈90°夾角，所述的第三縫隙加載與所述探針在該圓形帶狀輻射縫隙 所在平面的投影呈45°夾角，所述的第四縫隙加載與所述的第三縫隙加載呈22. 5°夾角。第二縫隙加載，第三縫隙加載以及第四縫隙加載用以激勵(lì)圓形帶狀輻射縫隙的圓 極化場(chǎng)，使其工作在雙頻圓極化天線的另一個(gè)頻段。進(jìn)一步，上述的第一縫隙加載為矩形或兩個(gè)上下疊加貫通的矩形。進(jìn)一步，上述的矩形帶狀輻射縫隙處設(shè)有第一非金屬支撐件。進(jìn)一步，上述的圓形帶狀輻射縫隙內(nèi)部金屬腔體壁和探針之間設(shè)有第二非金屬支 撐件。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例Y方向的側(cè)視效果圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例X方向的側(cè)視效果圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例反射系數(shù)的仿真與實(shí)測(cè)值；圖5為本發(fā)明實(shí)施例矩形腔體縫隙天線軸比仿真與實(shí)測(cè)值；圖6為本發(fā)明實(shí)施例圓形腔體縫隙天線軸比仿真與實(shí)測(cè)值。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本發(fā)明 技術(shù)方案的限定。本實(shí)施例的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線的兩個(gè)頻段分別由矩形帶狀輻射縫隙和圓形 帶狀輻射縫隙提供，該矩形帶狀輻射縫隙和圓形帶狀輻射縫隙由腔體內(nèi)置的L型探針饋 電。參照?qǐng)D1、2及3所示，金屬腔體四周刻有矩形帶狀輻射縫隙3，將金屬腔體分為位 于矩形帶狀輻射縫隙3下部的第一金屬腔體1和位于矩形帶狀輻射縫隙3上部的第二金屬 腔體2，第一金屬腔體1和第二金屬腔體2兩部分之間由第一非金屬支撐件6連接。矩形帶 狀輻射縫隙3下緣金屬腔體側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)向上凸起的第一縫隙加載4，該兩個(gè)第一縫隙 加載4彼此中心對(duì)稱設(shè)置。第一縫隙加載4用于激勵(lì)矩形帶狀輻射縫隙3的圓極化場(chǎng)。第二金屬腔體2上方刻有圓形帶狀輻射縫隙5，圓形帶狀輻射縫隙5內(nèi)部徑向設(shè)置有沿該圓形帶狀輻射縫隙5周向順次排列的第二縫隙加載9，第三縫隙加載10以及第四縫 隙加載11，用以激勵(lì)圓形帶狀輻射縫隙5的圓極化場(chǎng)。第二縫隙加載9與L型探針在該圓 形帶狀輻射縫隙5所在平面的投影呈90°夾角，第三縫隙加載10與L型探針在該圓形帶狀 輻射縫隙5所在平面的投影呈45°夾角，第四縫隙加載11與第三縫隙加載10呈22. 5°夾金屬腔體內(nèi)置L型探針8，同時(shí)給矩形帶狀輻射縫隙3和圓形帶狀輻射縫隙5饋 電。L型探針8上方設(shè)有第二非金屬支撐件7，用以支撐圓形帶狀輻射縫隙3內(nèi)部的金屬腔 體壁。本實(shí)施例矩形帶狀輻射縫隙的長度為4*A = 4*33 = 132mm。本實(shí)施例圓形帶狀輻射縫隙半徑為R = 6. 9mm,寬度為Wa = 1mm。本實(shí)施例L型探針?biāo)郊按怪辈糠珠L度分別為Lh = 14. 5mm, Lv = 20mm。圖4為本實(shí)施例反射系數(shù)的仿真與實(shí)測(cè)值。圖5及圖6分別為本發(fā)明實(shí)施例矩形 帶狀輻射縫隙和圓形帶狀輻射縫隙軸比的仿真及試驗(yàn)值。上述結(jié)果表明，天線兩個(gè)頻段反 射系數(shù)及軸比的仿真和試驗(yàn)值吻合，本發(fā)明是成功的雙頻圓極化天線設(shè)計(jì)。需要特別說明的是如上所述是結(jié)合具體內(nèi)容提供的一種實(shí)施方式，并不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。凡與本發(fā)明結(jié)構(gòu)、裝置等近似、雷同，或是對(duì)于本發(fā) 明構(gòu)思前提下做出若干技術(shù)推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其主體為一個(gè)金屬腔體，其特征在于所述的金屬腔體上 設(shè)有工作于雙頻中其中一個(gè)頻段的第一天線和工作于雙頻中另外一個(gè)頻段的第二天線，所 述的第一天線是設(shè)于所述金屬腔體側(cè)壁的矩形帶狀輻射縫隙，所述的第二天線是設(shè)于所述 金屬腔體頂壁的圓形帶狀輻射縫隙，所述的金屬腔體內(nèi)設(shè)有一探針，該探針同時(shí)為矩形帶 狀輻射縫隙和圓形帶狀輻射縫隙饋電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的探針呈L型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述金屬腔體外形呈 長方體或正方體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的矩形帶狀輻射 縫隙刻于所述金屬腔體的四周，將所述的金屬腔體分割為位于所述矩形帶狀輻射縫隙下部 的第一金屬腔體和位于所述矩形帶狀輻射縫隙上部的第二金屬腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的矩形帶狀輻射 縫隙下緣金屬腔體側(cè)壁上設(shè)有兩個(gè)向上凸起的第一縫隙加載，該兩個(gè)第一縫隙加載彼此中 心對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的圓形帶狀輻射 縫隙內(nèi)部徑向設(shè)置有沿周向順次排列的第二縫隙加載，第三縫隙加載以及第四縫隙加載， 所述的第二縫隙加載與所述探針在該圓形帶狀輻射縫隙所在平面的投影呈90°夾角，所述 的第三縫隙加載與所述探針在該圓形帶狀輻射縫隙所在平面的投影呈45°夾角，所述的第 四縫隙加載與所述的第三縫隙加載呈22. 5°夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的第一縫隙加載 為矩形或兩個(gè)上下疊加貫通的矩形。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的矩形帶狀輻射 縫隙處設(shè)有第一非金屬支撐件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，其特征在于所述的圓形帶狀輻射 縫隙內(nèi)部金屬腔體壁和探針之間設(shè)有第二非金屬支撐件。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種單點(diǎn)饋電雙頻縫隙天線，適用于雙頻模式終端設(shè)備的信號(hào)傳輸及覆蓋。天線主體為一個(gè)金屬腔體，腔體側(cè)壁刻有矩形帶狀輻射縫隙，腔體頂壁刻有圓形帶狀輻射縫隙，腔體內(nèi)置一個(gè)探針，同時(shí)給第一天線和第二天線饋電。第一天線和第二天線的諧振頻率直接和其尺寸相關(guān)，所以雙頻圓極化天線兩個(gè)頻段的頻率和軸比可以分別獨(dú)立設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK102097679SQ201110021999
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月15日
發(fā)明者丁勇, 伍裕江, 張利華, 張志勇, 曾明, 潘晉, 陸凱, 高曉春 申請(qǐng)人:廣東通宇通訊股份有限公司