[发明专利]低剖面移动通信室内覆盖贴片天线

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统和通用系统频域的室内覆盖天线，特别涉及一种覆盖在800-2700MHz所有可用频段的低剖面移动通信室内覆盖贴片天线。

背景技术。

目前，随着3G时代的到来，在移动通信领域要求通用功能的一体化、增益小，布局的小型化、密集化方向发展。这就要求天线具有多频、宽带、小体积等特征。以往的室内覆盖天线存在剖面高，制造工艺复杂等缺陷，有的只包括其中的一到两个频段。这样天线制造成本高，难以与建筑物融为一体。

当今，天线领域(特别是微带天线)的研究热点是宽带、多频、小型化等方面。但大部分研究都集中在3.1GHz-11GHz超宽带微带天线的研究，而对无线通用频段的应用主要还在传统的三维天线。室内覆盖天线需求大，传统的室内覆盖天线已不适应时代发展要求。由于微带贴片天线的独特优点，国际上已经开始对微带天线在室内覆盖分布上进行研发，成功案例已经投入市场，但在这些产品中，都有一个共同特点，驻波比要比传统天线要差(传统天线的驻波比标准是小于1.5)，而现在已设计的运用于室内覆盖系统的微带天线驻波比标准均大于1.5。我们国家室内分布驻波比的标准是小于1.5。同时天线的尺寸也比较大。

发明专利ZL200510024288.7揭示了一种超宽带平面单极天线，该天线由介质板上印刷单极天线板、共面金属地板和内嵌式馈电线构成，单极天线板为椭圆形贴片、或圆形贴片、或圆环形贴片；内嵌式馈电线为共面波导导带贴片；共面金属地板为梯形金属贴片，此金属贴片分割为左右两片而贴置于共面波导导带贴片的两旁。上述的结构为共面波导的传输机理，在本发明所在的频带范围内增益和驻波比难以达到移动通信网络使用的要求。同时两者的频带宽度不同，其为超宽带，该天线如果用着移动通信室内覆盖，其带外的抗干扰性能较差。同时该天线采用侧馈方式馈电，不符合移动通信室分天线使用习惯。天线采用了共面波导渐变馈电方式，增加了额外的调节尺寸，使得仿真和设计难度增加，对性能的稳定性有一定影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种制作简单、成本低、可以覆盖移动通讯系统的各个通用频段、驻波比小于1.4的低剖面移动通信室内覆盖贴片天线。

微带天线的一个主要的缺点是工作频带比较窄，一般典型微带天线的相对驻波比带宽只有在2～5％左右。为展宽其驻波比带宽，天线工作者做了大量的研究，提出了多种增大微带天线驻波比带宽的方法，概括起来主要包括四种途径：

1.降低等效谐振回路的Q值，如，E.chang等通过实验用增加基片厚度的方法，可得到20％的微带天线工作带宽；

2.修改等效电路，附加寄生贴片、采用电磁耦合馈电等，如，Y.uhinand和A.Hessell在探针耦合的微带天线上加一个尺寸微小的寄生单元，可得到20一30％的工作带宽；

3.附加阻抗匹配网络，如，H.M.An等在微带天线输入端与微带馈线之间加入一个电抗匹配网络，可以得到17％的天线工作带宽；

4.随着对微带天线研究的深入，人们改进或发展了一些新的方法。例如采用高介电常数e，并在介质板上开孔的方法，即降低了Q值，又兼顾了高介电常数带来的天线小型化优点；在矩形微带贴片线上开U形槽，由于缝隙引入附加谐振，同时也引入了容抗，抵消了探针的感抗，因得到宽带效果，这种贴片天线可以获得47％的阻抗带宽；采用L形金属带对单层片天线馈电可以得到49％的阻抗带宽(vswR≤2)，而通过改进，将L形金属带改为斜坡形状，则带宽可以展宽到53％；采用共面波导或者微带通过缝隙耦合馈电，同样得到带宽的扩展。新型美化室内覆盖天线具有广泛的市场前景。传统的单极子天线具有超宽带特性，把此理念运用于微带天线的设计，同样具有宽频特性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种低剖面移动通信室内覆盖贴片天线，包括在介质板一面上金属贴片和与金属贴片相连接的微带渐变线构成辐射单元、金属接地板，其特征在于：所述的金属接地板设在介质板的另一面，并通过同轴接头与辐射单元进行耦合，所述的微带渐变线与金属接地板之间设有LC匹配网络；

所述的LC匹配网络，用于调整移动频率，获得最佳移动通信频率范围。

所述的微带渐变线为带状贴片与金属贴片连接处至馈电口为梯形。

所述的微带渐变线带状贴片与金属贴片连接处至馈电口为阶梯形。

所述的同轴接头设在金属接地板上，同轴接头的外导体与接地板相连接，其内导体与辐射单元的馈电口相连接。为了降低天线的实际物理高度，便于安装，本发明应用背部馈电，SMA(N形或者用同轴线)连接头相连。力求天线隐形效果好。