多频带吸顶天线制造技术

提供了一种多频带天线，其工作在至少两个非谐波相关频带上。该天线包括用于至少两个非谐波相关频带的低频带上的低频天线和用于至少两个非谐波相关频带的相对高频带上的锥形的相对的高频天线，低频天线在近端从接地板沿主轴延伸并与接地板电隔离，所述锥形的相对的高频天线被布置在低频天线的近端上并与该近端电连接，使高频天线的顶点布置得临近接地板而与低频天线的近端重合，并使基座与主轴同轴地从接地板延伸开去。多频带天线还包括与主轴同轴地从接地板延伸的第一管状套筒和与主轴同轴地放置并从高频天线的基座边缘远离接地板延伸的第二管状套筒，第一管状套筒与接地板、低频天线和高频天线电隔离，第二管状套筒与高频天线和低频天线电隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域涉及射频天线，具体涉及工作在多个不同的非谐 波相关频率的天线。
技术介绍
诸如无线局域网之类的数字无线系统，或诸如蜂窝电话之类的 蜂窝装置可以存在于多个不同频带上，而且均可以采用唯一的通信协议。例如，蜂窝和GSM电话可以工作在750-960MHz频带，PCS和UMTS 可以工作在1700-2170MHz频带，WIFI可以工作在2. 4-5. 8GHz频带。 不过，蜂窝电话、PCS、 UMTS和WIFI还经常与不同类型的装置 一起使用，每种装置均具有不同的功能和数据处理能力。由于不同的 功能，通常，服务提供商必须提供每一种不同协议下的同时的基础设 施接入。提供同时接入的一个复杂因素是在不同协议下的接入通常出现 在多个不同的环境中。虽然环境也可以是户外的，但环境也可以涉及 在餐馆、剧院或其他的用户场所内的使用。这种环境不能允许有损于 该场所结构的大量天线或者天线结构的使用。另一个复杂因素是蜂窝电话、PCS、潔TS和WIFI通常采用非谐 波相关的频带。就这点而言，为一个频带设计的天线不能用于其他频 带。现有技术对多频带的问题的解决方案已经将单极天极与扼流圈 和接线天线结合起来以产生多频带天线结构。该接线可以是传统的， 或者包括一个或多个用于高频操作的狭槽。尽管采用单极天线和接线天线在一些情况下有效，单极天线通 常在高频会经历反相，这会导致发射信号的上升模式分裂。另外，在 接线天线结构在高频带频率下超过了 1/4波长的情况下，发射场具有显著的方位角模式失真。于是，需要更好的工作在多个非谐波相关频 带的天线。
技术实现思路
提供了一种工作在至少两个非谐波相关频带的多频带天线。该 天线包括低频天线和锥形的相对高频天线，该低频天线用于至少两个 非谐波相关频带中的相对低的频带，该低频天线在近端从接地板沿主 轴延伸并与接地板电隔离，该锥形的相对高频天线用于至少两个非谐 波相关频带中的相对高的频带，其被布置在该低频天线的近端上并与 该近端电连接，使得高频天线的顶点布置得临近接地板而与该低频天 线的近端重合并使得高频天线的基座与主轴同轴地从接地板延伸开 去。该多频带天线还包括与主轴同轴地从接地板延伸的第一管状套 筒，所述管状套筒与接地板、低频天线和高频天线电隔离，并且该多 频带天线还包括与主轴同轴地放置的并从高频天线的基座的边缘远 离接地板延伸的第二管状套筒，所述第二管状套筒与该高频天线和低 频天线电隔离。另一方面，锥形高频天线还包括多个布置在低频天线周围的圆 上的离散的天线元件，其中，多个天线元件的每一个均在顶点和基座 之间延伸，而且其中，多个天线元件的每一个上的对应位置到主轴是 等距离的。在另一方面，第一管状套筒还包括多个布置在低频天线周围的 圆上的离散的天线元件，其中，多个天线元件的每一个均平行于主轴 在接地板间延伸。在另一方面，第二管状套筒还包括多个布置在低频天线周围的 圆上的离散的天线元件，其中，多个天线元件的每一个均平行于主轴 在基座间延伸。在另一方面，多频带天线包括一对印刷电路板，该印刷电路板 沿主轴垂直交叉，使在每个电路板上布置低频天线、高频天线、第一 管状套筒和第二管状套筒中的每一个的元件对。在另一个方面，低频天线还包括发射器元件，该发射器元件与主轴同轴，并平行于接地板从低频天线的远端延伸出。在另一个方面，发射器元件还包括布置在发射器元件和低频天 线之间的电介质，来将发射器元件与低频天线电隔离。附图说明图1是根据本专利技术的说明性实施例的多频带吸顶天线； 图2是图1的天线的剖视图3是图1的天线的可替换实施例的侧面透视图4A-图4B是形成图3的天线的电路板的侧视图；以及 图5是图1-图4的天线的VSWR图。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的说明性实施例通常所示出的超宽频带 天线10。图2是图1的天线10的剖视图。该天线IO可以用于多个非谐波频带中的任何一个频带。示例包 括750-900 MHz/PCS/UMTS/2.3-2.7 GHz WiFi-WiMAX/3.3-3.8GHz WiMAX/4. 9-6GHz WiFi这些频带中的任何一个(或全部)。在第一说明性实施例情况下，天线10包括具有主发射元件21 的第一低频天线20，其近端临近接地板12，并使主发射元件21垂直 地从接地板12沿纵轴26向远端延伸。该低频电线20与接地板12 电隔离，并工作在一组非谐波相关频带的低频频带上。为了减少高度，低频天线20可以包括一个或多个耦接到天线20 的远端的辅助低频发射元件22、 24。如图所示，低频发射元件22、 24从远端与接地板12平行地延伸。次发射元件22、 24的耦接可通 过直接电连接或电容耦接。形成在低频天线20的近端上的是高频锥形天线14。高频天线 14工作在非谐波相关频带的相对的高频带。低频天线20和高频天线 14均通过rf连接34 (例如同轴电缆)电耦接至共用射频(rf)源。锥形天线14的顶点30在低频天线20的近端直接临近接地板12 并通过接地板12延伸的点处与低频天线20的近端重合并电连接至低频天线20的近端。锥形天线14的对着顶点30的远端(即，锥基座 32)与低频天线20的纵轴同轴。绕顶点30布置的是从临近接地板12延伸的第一导电套筒16。 导电套筒16包括套筒元件42和套筒基座44。导电套筒16与高频天线14和接地板12均是电隔离的(在直流 方式下)。不过，导电套筒16电容性地耦接36至高频天线14，而 且还电容性地耦接38至接地板12。电容性耦接36由套筒元件42与锥形天线14之间的距离40以 及布置在套筒元件42和锥形天线14之间的电介质类型所确定。第二 电容38的电容性耦接由基座元件44的尺寸以及布置在基座元件44 和接地板12之间的电介质46的厚度和类型所确定。第二导电套筒18从锥形天线14的基座端32 (并从接地板12) 延伸开。套筒18的近端紧邻锥基座32的边缘，并由电介质隔离物 28使之与基座32电隔离。套筒18的远端与辅助元件22的近端接合， 并由电介质隔离物52使之与辅助元件22电隔离。在一个特定的说明实施例中，低频天线20可以具有82mm的总 高度，其中包括高度为69mm的主发射元件21，以及延伸了另外的13mm 的一对次发射元件22、 24。发射元件24的直径是206mra。高频锥14沿纵轴26的高度为26. 5mm，基座32的直径是21mm。 第一导电套筒16高度为5. 8mm，直径为15mm。在接地板12上支撑天 线10的电介质46是在上表面上具有0. 02mm厚度的聚酯薄膜带的 6003玻璃纤维。第二导电套筒18的直径为21mm，平行于主轴26的高度为41rara。 将高频天线14和第二导电套筒18隔离开的电介质28的厚度为 1. 5ram。在另一个实施例中，可以将天线10的元件14、 16、 18、 20分 成多个在从接地板12延伸开的方向上连续、但在绕主轴26的圆周方 向上离散的多个离散元件。图3是天线IO(在图3中标示为天线100) 的侧面透视图，其中，元件14、 16、 18、 20被分成从接地板12向上 延伸的四个离散元件(例如，铜基线)。图4A-图4B示出了两个电路板102、 104的侧视图，这两个电路 板可以被用来与电路板46本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频带天线，其工作在至少两个非谐波相关频带上，这种天线包括：　低频天线，其用于所述至少两个非谐波相关频带的一个相对的低频带，所述低频天线在近端从接地板沿主轴延伸，并与所述接地板电隔离；　锥形的相对的高频天线，其用于所述至少两 个非谐波相关频带的一个相对的高频带，所述锥形的相对的高频天线布置在所述低频天线的近端上并与该近端电连接，使所述高频天线的顶点布置得临近所述接地板而与低频天线的近端重合，并使基座与主轴同轴地从所述接地板延伸开去；　第一管状套筒，其与主轴 同轴地从所述接地板延伸，该管状套筒与所述接地板、低频天线和高频天线电隔离；以及　第二管状套筒，其与主轴同轴地放置，并从所述高频天线的基座的边缘远离所述接地板延伸，该第二管状套筒与高频天线和低频天线电隔离。

【技术特征摘要】
US 2008-8-6 12/187,0091.一种多频带天线，其工作在至少两个非谐波相关频带上，这种天线包括低频天线，其用于所述至少两个非谐波相关频带的一个相对的低频带，所述低频天线在近端从接地板沿主轴延伸，并与所述接地板电隔离；锥形的相对的高频天线，其用于所述至少两个非谐波相关频带的一个相对的高频带，所述锥形的相对的高频天线布置在所述低频天线的近端上并与该近端电连接，使所述高频天线的顶点布置得临近所述接地板而与低频天线的近端重合，并使基座与主轴同轴地从所述接地板延伸开去；第一管状套筒，其与主轴同轴地从所述接地板延伸，该管状套筒与所述接地板、低频天线和高频天线电隔离；以及第二管状套筒，其与主轴同轴地放置，并从所述高频天线的基座的边缘远离所述接地板延伸，该第二管状套筒与高频天线和低频天线电隔离。2. 如权利要求1所述的多频带天线，其中，所述锥形的高频天 线还包括布置在所述低频天线周围的圆上的多个离散的天线元件，其 中，所述多个天线元件的每一个均在顶点和基座之间延伸，以及其中， 所述多个天线元件的每一个的相应位置距离主轴均是等距离的。3. 如权利要求2所述的多频带天线，其中，所述第一管状套筒 还包括布置在所述低频天线周围的圆上的多个离散的天线元件，其 中，所述多个天线元件的每一个均平行于主轴在所述接地板之间延 伸。4. 如权利要求3所述的多频带天线，其中，所述第二管状套筒 还包括布置在所述低频天线周围的圆上的多个离散的天线元件，其中，所述多个天线元件的每一个均平行于主轴在基座之间延伸。5. 如权利要求4所述的多频带天线，其还包括一对印刷电路板， 这对印刷电路板沿主轴垂直交叉，使所述低频天线、高频天线、第一 管状套筒和第二管状套筒中的每一个的元件对被布置在每个所述印 刷电路版上。6. 如权利要求l所述的多频带天线，其中，所述低频天线还包 括发射器元件，所述发射器元件与主轴同轴，并平行于所述接地板从 所述低频天线的远端延伸出。7. 如权利要求6所述的多频带天线，其中，所述发射器元件还 包括布置在所述发射器元件与低频天线之间的电介质，来使所述发射 器元件与所述低频天线电隔离。8. 如权利要求6所述的多频带天线，其中，所述发射器元件还 包括布置在所述发射器元件与第二管状套筒之间的电介质，来使所述 发射器元件与所述低频天线电隔离。9. 一种多频带天线，其工作在至少两个非谐波相关频带上，这 种天线包括锥形的天线元件，其用于所述至少两个非谐波相关频带的一个 相对的高频带，所述锥形的天线元件从接地板延伸，使所述锥形的天 线元件的顶点端布置得临近在近端上的所述接地板，并使所述锥形的 天线元件的基座从所述接地板延伸出，使得所述锥形的天线元件的主 轴从顶点延伸通过所述基座的中心，所述锥形的天线元件与所述接地 板电隔离；第一多个导电次天线元件，其从所述接地板平行于所述锥形的 天线元件的主轴延伸，并被布置成圆，使得所述多个次天线元件每一 个均电容性地耦接至所述锥形的天线元件和接地板，所述耦接使第一多个次天线元件电悬浮在所述锥形的天线元件的电势与所述接地板 的电势之间；天线延伸，其工作在比所述高频带相对更低的频带上，所述天 线延伸电耦接至所述基座和所述接地板，并沿主轴从所述基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜新，
申请(专利权)人：PCTEL公司，
类型：发明
国别省市：US[]