多频带通信天线制造技术

本发明专利技术涉及一种多频带通信天线。本发明专利技术揭示了一种三频带天线，特别是用于蜂窝通信的三频带天线。这种天线包括一些分别工作在三个频带的辐射元。ＵＭＴＳ辐射元相隔一个为０．９５×λ↓［ｍ］的最佳距离，其中λ↓［ｍ］为ＵＭＴＳ频带的平均波长。ＧＳＭ和ＤＣＳ辐射元相对ＵＭＴＳ辐射元配置成使得每个辐射元同样地被其他辐射元和隔板包围。这种结构沿着一个纵轴是周期性的。在这种结构的每个模块内，一个ＧＳＭ辐射元配置在一个四边形的中央，这个四边形的两个相邻的顶点各安排一个ＤＣＳ辐射元，而这个四边形的其他两个顶点各安排一个ＵＭＴＳ辐射元。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多频带通信天线，特别是用于蜂窝电话系统的多频带通信天线。
技术介绍
一些蜂窝电话系统使用了与各种现有的通信系统相应的不同频带。目前在用的通信系统例如有数字蜂窝系统(DCS)(1710-1880MHz)和全球移动通信系统(GSM)(870-960MHz)。当前正在安装的新建通信系统例如有通用移动电话业务(UMTS)系统(1900-2170MHz)。因此，通信网的运营方必须提供一个可在所用的不同频带内工作的天线网。一些运营方安装了一些互补的天线网，每个网按照一个通信系统进行工作。因此，这些运营方使用一个GSM天线网和一个DCS天线网，同时还在建立一个UMTS天线网。然而，天线网的倍增导致运营方在购买天线、租用场地和设置安装上增加费用，而且还损害了环境。因此，其他一些运营方采用按照一个以上电信系统工作的天线。这样就减小了安装成本和对环境的损害。所使用的有两种类型的天线●第一类型的天线称为“宽带天线”，使用一个充分宽的工作频带，能按照一个以上的通信系统发送和接收呼叫。例如，用一个频带为870MHz至1880MHz的天线作为一个GSM和DCS的组合天线。●第二类型的天线称为“多频带”天线，在单个天线底盘内组合了一些分别遵从各自通信系统的相应辐射元。例如，GSM和DCS双频带天线，含有一些分别用于GSM和DCS的相应辐射元。图1示出了一个现有技术的GSM和DCS双频带天线。双频带天线10包括一些按照GSM工作的辐射元12和一些按照DCS工作的辐射元14。在这种天线中，GSM辐射元12接至两个GSM连接端16和18，发射频率处在GSM频带内的电磁波。类似，DCS辐射元14接至两个DCS连接端20和22，发射频率处在DCS频带内的电磁波。图1未示出连接端与GSM或DCS辐射元之间的连接情况。由于所用的辐射元的性质，使用两个独立的发射处在同一个频带内的电磁波的连接端。每个辐射元(其工作情况例如可见美国专利6,025,798)相当于两个独立的相互差90°的偶极子。因此，辐射元40和44可以正确接收和/或发送电信信号，不论发送或接收天线相对辐射元的位置如何。同一频带的这组辐射元形成一个传输装置。因此，GSM辐射元12形成一个GSM传输装置，而DCS辐射元14形成一个DCS传输装置。为了使这两个装置的工作都得到优化，在设计这种现有技术的天线中需考虑两个准则●按照第一准则，同一频带的辐射元相隔基本上等于0.95×λm的距离，其中λm表示与这些辐射元关联的频带的平均波长。众所周知，这样排列辐射元有利于这样设置的装置的工作。●按照第二准则，同一装置的辐射元处于相同的邻近环境，也就是说它们同样地被其他邻近的辐射元包围和被有着以下将要说明的功能的金属隔板包围。在DCS和GSM双频带天线的情况下，由于所用的波长的特点，容易形成满足以上两个准则的天线。DCS频带的平均波长λDCS近似等于GSM频带的平均波长λGSM的二分之一。因此，可以设计出一种具有DCS辐射元的节距等于GSM辐射元的节距的两倍这样的周期性结构的天线。由于这个特点，任何GSM辐射元12与两个GSM辐射元12等间距，而且与两个DCS辐射元14也等间距。类似，任何DCS辐射元14与两个DCS辐射元14等间距。两个装置的辐射元排列的对称性大大地减小了射频干涉，因为同一装置的每个辐射元受到类似的干涉影响。如果一个装置的各辐射元在类似的条件下工作，这个装置的性能(例如信噪比)就有所改善。同一装置的辐射元之间的耦合会大大降低它的性能。为了减小这样的耦合，这些辐射元用一些金属板隔开，这些金属板的位置还确定了每个装置的辐射特性，例如水平孔径。因此，与天线的纵轴27垂直的金属板26将GSM辐射元12分别隔在一些还由天线底盘的纵板27a和27b限定的矩形分隔区内。这些金属板26降低了GSM辐射元12之间的耦合，从而增大了GSM装置的增益。GSM装置的增益是横板27a和27b与GSM辐射元12之间的距离的函数，也与横板27a和27b的高度有关。如果GSM辐射元12与隔板27a、27b和26基本等间距，就可得到使GSM装置能按照运营方所规定的传输准则工作的最佳配置。此外，GSM装置的工作还按照上面提到的第二准则优化，因为装置的所有辐射元是以相同方式隔开的。此外，隔板26还用来与沿着天线的轴27配置的固定壁24相连接，将DCS辐射元14隔开。这样分隔确定了DCS装置的工作特性，例如它的水平孔径或增益。然而，GSM辐射元12也沿着天线的轴27配置。接近一个辐射元的那些金属板会干扰这个辐射元的工作。因此，纵板24在接近GSM辐射元12处有一个倒角25。DCS辐射元14成对地隔在由隔板24、26和27b形成的矩形分隔区内。为了限制每对的DCS辐射元14之间的耦合，在每对的辐射元14之间与轴27垂直地配置了一个隔板28。每个隔板28与它这样隔开的两个DCS辐射元14等间距。因此，这些隔板28各处在一个与所述两个DCS辐射元等间距的GSM辐射元12邻近。隔板28因此会与隔板24同样地干扰GSM辐射元12，因为它也接近GSM辐射元12。所以，隔板28的长度小于隔开DCS辐射元14的分隔区的宽度。此外，隔板28在接近GSM辐射元12处的高度随着减小。这样递减的外形是这些隔板使DCS辐射元14隔开与对GSM辐射元12干扰之间的一个折衷。减小隔板28在邻近GSM辐射元12处的高度减小了隔板与GSM辐射元12之间的干涉。这样，DCS辐射元14基本上与隔板24、26、27b和28等间距。如同GSM辐射元12的情况那样，这样配置优化了DCS装置的性能。此外，对于所有的DCS辐射元14来说分隔情况是类似的，因此所有的DCS辐射元遭受的干涉也类似，从而优化了DCS装置的工作。因此，设计一个由一些分别为各传输系统专用的辐射元组成的双频带天线需要有许多折衷和技巧，以使每个装置都能正确工作。此外，由于DCS频带的平均波长λDCS近似等于GSM频带的平均波长λGSM的二分之一，因此可以将这些DCS和GSM辐射元沿着天线的轴周期性地配置，使它们之间的距离最佳。本专利技术的目的是提出一种三频带天线，例如一种GSM/DCS/UMTS天线，这种天线可以令人满意地工作，虽然其中至少一个频带的平均波长不是其他两个频带的平均波长的倍数或几分之一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无线电天线，特别是用于蜂窝通信的无线电天线，这种无线电天线包括一些分别适合在三个各自不同的频带内工作的第一、第二和第三辐射元，这种天线的结构沿着一个纵轴是周期性的，在这个结构的每个模块内，一个第一辐射元配置在一个四边形的中央，这个四边形的两个相邻的顶点各安排一个第二辐射元，而这个四边形的其他两个顶点各安排一个第三辐射元。因此，每个辐射元的工作得到了优化，因为相同类型的每个元都有类似的紧邻环境，虽然其中至少一个频带的平均波长不是其他两个频带的平均波长的倍数或几分之一。在一个优选实施例中，相应的辐射元列成与天线的纵轴平行的、分别与各自频带相应的三行。在一个优选实施例中，适合在同一个频带内工作的两个相邻的辐射元相隔0.95×λm的距离，其中λm为这个频带的平均波长。在一个优选实施例中，在每个模块内，第二辐射元和第三辐射元分别配置在各自的分隔区内。这种天线的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电天线，特别是用于蜂窝通信的无线电天线，所述无线电天线包括一些分别适合在三个各自不同的频带内工作的第一、第二和第三辐射元，所述天线的结构沿着一个纵轴是周期性的，在所述结构的每个模块内，一个第一辐射元配置在一个四边形的中央，所述四边形的两个相邻的顶点各安排一个所述第二辐射元，而所述个四边形的其他两个顶点各安排一个所述第三辐射元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：热鲁梅普莱特，弗郎克科劳姆贝尔，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]