[实用新型]WiMAX高增益阵列天线无效

专利信息
申请号: 201020154981.2 申请日: 2010-04-09
公开(公告)号: CN201655971U 公开(公告)日: 2010-11-24
发明(设计)人: 梁林高;李九生;赵晓丽;钟小强 申请(专利权)人: 海宁胜百信息科技有限公司
主分类号: H01Q13/08 分类号: H01Q13/08;H01Q21/24
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 张法高
地址: 314422 浙江省嘉*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: wimax 增益 阵列 天线
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及天线,尤其涉及一种WiMAX高增益阵列天线。

背景技术

宽带化、移动化成为未来通信技术的发展趋势。宽带无线接入技术中,WiMAX技术因其速率高、覆盖广、成本低而成为全球通信业界关注的热点。WiMAX是继以太网之后,网络技术发展的里程碑,它将创造出一个更庞大、无处不在的宽带信息网络,并且更加有力地促进信息经济的发展。同时,WiMAX本身就是一个潜力无限的市场,未来十年内,全球各地对WiMAX设备的需求量极其惊人。

天线作为WiMAX通信网络的一个重要设备,其性能的好坏将直接影响WiMAX技术的研究与应用。微带天线因其具有重量轻、体积小、制作简单、易共形和成本低等特性而在WiMAX通信网络备受关注。但是由于微带天线单元的自身特性,增益受到限制,故常采用由微带贴片单元组成的微带阵列天线来获得更大的增益或实现特定的方向性。随着阵列天线的不断研究推广,适用于不同通信网络的高增益阵列天线的高效性设计与制作逐渐成为一种挑战。

目前市场上WiMAX通信网络中的微带天线一般是将圆形或矩形贴片开槽来提高定向性,但是增益仍较低,损耗大。因此迫切需要一种高增益、低损耗的阵列天线来满足WiMAX通信网络的要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术在WiMAX通信网络的不足,提供一种WiMAX高增益阵列天线。

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

WiMAX高增益阵列天线包括微带基板、阻抗变换网络单元、辐射单元、第一馈电点、第一辐射层、第二辐射层、第二馈电点;两个辐射单元通过阻抗网络变换单元连接组成第一级阵列,4个第一级阵列通过阻抗变换网络单元连接组成第二级阵列,4个第二级阵列通过阻抗变换网络单元连接组成辐射层,其阻抗变换网络单元中心点作为馈电点,一辐射层贴置于微带基板的一侧,构成第一辐射层,其馈电点为第一馈电点,另一辐射层倒置贴置于微带基板的另一侧,构成第二辐射层,其馈电点为第二馈电点。

所述的微带基板采用的材料为Teflon。所述的辐射单元采用的材料为铝。所述的第一馈电点和第二馈电点采用同轴线馈电。

本实用新型具有高增益,低损耗,低成本,结构简单,辐射性能好,满足3.5GHz频段WiMAX通信网络的要求。

附图说明

图1是WiMAX高增益阵列天线的结构主视图;

图2是WiMAX高增益阵列天线的结构后视图;

图3是WiMAX高增益阵列天线的驻波比曲线图;

图4是WiMAX高增益阵列天线E面的辐射方向图;

图5是WiMAX高增益阵列天线H面的辐射方向图。

具体实施方式

如图1、2所示,WiMAX高增益阵列天线包括微带基板1、阻抗变换网络单元2、辐射单元3、第一馈电点4、第一辐射层5、第二辐射层6、第二馈电点7;两个辐射单元3通过阻抗网络变换单元2连接组成第一级阵列,4个第一级阵列通过阻抗变换网络单元2连接组成第二级阵列,4个第二级阵列通过阻抗变换网络单元2连接组成辐射层,其阻抗变换网络单元2中心点作为馈电点,一辐射层贴置于微带基板1的一侧,构成第一辐射层5,其馈电点为第一馈电点4,另一辐射层倒置贴置于微带基板1的另一侧,构成第二辐射层6,其馈电点为第二馈电点7。

所述的微带基板1采用的材料为Teflon。所述的辐射单元3采用的材料为铝。所述的第一馈电点4和第二馈电点7采用同轴线馈电。

实施例1:

WiMAX高增益阵列天线:

选择介电常数为2.65的Teflon材料作为微带基板,厚度为1mm。辐射单元为矩形,长度为18mm,宽度为12mm。第一级阵列采用单支节匹配,阻抗网络变换单元宽度为1.4mm。第二级阵列天线的阻抗网络变换单元采用双节匹配,宽度为2.8mm和1.5mm。辐射层的阻抗网络变换单元采用三节匹配,宽度分别为4.0mm,3.2mm和1.6mm。第一辐射层和第二辐射层的厚度均为0.08mm。第一馈电点和第二馈电点采用同轴线连接,特性阻抗为50Ω。WiMAX高增益阵列天线采用32个辐射单元,WiMAX高增益阵列天线尺寸为180mm×180mm。采用R3767CH网络分析仪对高增益微带阵列天线的驻波比曲线和增益等辐射特性进行了测量,所得的WiMAX高增益阵列天线的驻波比曲线图如图3。由图3可见,WiMAX高增益阵列天线在3.34~3.63GHz范围内驻波比小于1.5,适用于WiMAX 3.5GHz工作频段。WiMAX高增益阵列天线的E面辐射方向图如图4,天线的主瓣增益达18.71dBi,-3dB波束宽度为20.5°。WiMAX高增益阵列天线的H面辐射方向图如图5,主瓣增益达18.72dBi,-3dB波束宽度为21.3°。

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