技术领域
[0001] 本
发明属于天线技术领域，尤其涉及一种柱状超宽带蜂窝天线。
背景技术
[0002] 随着无线通信技术的发展，使得有限的
频谱资源变得更加紧张，超宽带技术的出现将极大的缓解频谱资源紧张的状况。由于超宽带技术具有功耗低、工作频带宽、系统容量大、传输速率高、穿透
力强、抗多径能力强等优点，使得超宽带技术在民用领域得到了广泛的应用。天线的功能是
辐射或者接收
无线电波。它把被导
电磁波转变为自由空间的无线电波(在发射系统中)，或者做相反的变换(在接收系统中)，从而在任意两点之间实现无线电
信号的传递。对于超宽带的普遍定义为相对带宽大于20％。天线作为超宽带通信系统中必不可少的一部分，其性能的好坏直接影响了通信系统的性能，所以研究并设计一款性能突出的超宽带天线具有非常重要的意义。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种性能突出的柱状超宽带蜂窝天线。
[0004] 本发明是这样实现的，一种柱状超宽带蜂窝天线，包括柱状的介质
基板、设置在所述介质基板上的辐射贴片、设置在所述介质基板上的渐变带状金属条以及同轴馈电线；所述辐射贴片包括相互分离的第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片，所述第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片均为开环结构，所述第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片上均开设有间隔缝，所述第二部分金属贴片上还开设有
槽线，所述槽线将所述第二部分金属贴片分隔为绝缘的两个区域，所述渐变带状金属条穿设于所述槽线内；所述渐变带状金属条的一端与所述第一部分金属贴片连接，另一端与所述同轴馈电线的内芯连接，所述第二部分金属贴片的两个区域均与所述同轴馈电线的外导体连接。
[0005] 进一步的，所述渐变带状金属条靠近所述第一部分金属贴片的一端为小头端，其靠近第二部分金属贴片的一端为大头端，所述大头端的宽度大于所述小头端的宽度。
[0006] 进一步的，所述第一部分金属贴片是渐变开环金属片；所述第二部分金属贴片亦是渐变开环金属片。
[0007] 进一步的，所述介质基板为实心或者中空状的PCB板。
[0008] 进一步的，所述介质基板为柔性PCB板，其能通过弯曲成型为圆管状或多边形管状。
[0009] 进一步的，所述渐变带状金属条、第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片均位于所述介质基板的外侧面上；所述渐变带状金属条与第二部分金属贴片共同构成共面
波导结构，其中所述第二部分金属贴片为共面波导结构的地。
[0010] 进一步的，所述第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片分别位于所述介质基板相同的或者不同的侧面上。
[0011] 进一步的，所述柱状超宽带蜂窝天线还包括塑料
外壳，所述介质基板、辐射贴片以及渐变带状金属条均位于所述塑料外壳内，所述塑料外壳的一端面为封闭面，另一端面具有开口，所述同轴馈电线靠近所述开口，并且伸出所述开口。
[0012] 进一步的，所述第二部分金属贴片的两个区域靠近所述同轴馈电线的侧面均与所述同轴馈电线的外导体连接。
[0013] 进一步的，所述同轴馈电线穿设于所述介质基板内，所述同轴馈电线的内芯与所述渐变带状金属条连接，所述同轴馈电线的外导体同时与所述第二部分金属贴片的两个区域连接。
[0014] 本发明与
现有技术相比，有益效果在于：
[0015] 本发明提出了一种柱状超宽带蜂窝天线，其采用了渐变带状金属条的结构，能够大幅度地提高天线的工作带宽，该天线工作频段为600MHz-8500MHz，能够
覆盖全球所有移动蜂窝通信频段(包括1G、2G、3G、4G、5G低频段，甚至更高
频率范围)；能够很好的满足现代蜂窝通讯系统的要求。
附图说明
[0016] 图1是本发明
实施例一提供的一种柱状超宽带蜂窝天线的立体结构示意图；
[0017] 图2是图1所示柱状超宽带蜂窝天线去掉外壳后的立体结构示意图；
[0018] 图3是图2所示柱状超宽带蜂窝天线另一
角度的立体结构示意图；
[0019] 图4是图2所示柱状超宽带蜂窝天线的分解结构示意图；
[0020] 图5是图2所示柱状超宽带蜂窝天线的另一分解结构示意图；
[0021] 图6是本发明实施例一提供的第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片位于介质基板同一侧面上的示意图；
[0022] 图7是本发明实施例一提供的第一部分金属贴片以及第二部分金属贴片位于介质基板不同侧面上的示意图；
[0023] 图8是本发明实施例一提供的介质基板为实心结构的柱状超宽带蜂窝天线的剖视示意图；
[0024] 图9是图8中A区域的放大图；
[0025] 图10是本发明实施例二提供的一种柱状超宽带蜂窝天线的立体结构示意图；
[0026] 图11是图10所示柱状超宽带蜂窝天线另一角度的立体结构示意图；
[0027] 图12是图10所示柱状超宽带蜂窝天线的分解结构示意图；
[0028] 图13是图10所示柱状超宽带蜂窝天线的另一分解结构示意图；
[0029] 图14是本发明实施例三提供的一种柱状超宽带蜂窝天线的立体结构示意图。
具体实施方式
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，还可以是两个部件之间的电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032] 为了使本发明的内容更加清楚明白，本发明提供了柱状超宽带蜂窝天线的一些实施例。通常，工程应用上天线|S11|一般要求小于-6dB，这是正常的标准，也就是说，本发明中的超宽带在满足要求的条件下能够在600MHz-8500MHz正常工作。
[0033] 实施例一：
[0034] 请参见图1至图5，示出了本实施例提供的一种柱状超宽带蜂窝天线，其包括柱状的介质基板1、设置在介质基板1上的辐射贴片2、设置在介质基板1上的渐变带状金属条3、同轴馈电线4以及塑料外壳5。上述介质基板1、辐射贴片2以及渐变带状金属条3均位于塑料外壳5内，塑料外壳5的一端面为封闭面51，另一端面具有开口52，同轴馈电线5靠近开口52，并且伸出该开口52。
[0035] 辐射贴片2包括相互分离的第一部分金属贴片21以及第二部分金属贴片22，于本实施例中，第一部分金属贴片21以及第二部分金属贴片22沿介质基板1的长度方向铺设。
[0036] 上述第一部分金属贴片21、第二部分金属贴片22均为开环结构，两者各开设有间隔缝211以及间隔缝221。第二部分金属贴片22上开设有槽线220，槽线220将第二部分金属贴片22分隔为绝缘的第一区域22a以及第二区域22b，渐变带状金属条3穿设于槽线220内。其中，槽线220的位置与所述第二部分金属贴片22的间隔缝221处的位置相对，第一区域22a以及第二区域22b以间隔缝221为中心对称，即是，第一区域22a以及第二区域22b为大小及形状相同的两
块金属贴片。
[0037] 渐变带状金属条3的一端与第一部分金属贴片21连接，另一端与同轴馈电线4的内芯41连接；第二部分金属贴片22的两个第一区域22a以及第二区域22b均与同轴馈电线4的外导体42连接。具体的，渐变带状金属条3靠近第一部分金属贴片21的一端为小头端31，其靠近第二部分金属贴片22的一端为大头端32，大头端32的宽度大于小头端31的宽度。
[0038] 本实施例的渐变带状金属条3呈带状，第一部分金属贴片21、第二部分金属贴片22展开的形状为矩形，两者面积相同；并且，第二部分金属贴片22的第一区域22a以及第二区域22b展开后为面积相同的两个矩形。上述渐变带状金属条3、第一部分金属贴片21以及第二部分金属贴片22铺设于介质基板1的外周缘上。渐变带状金属条3与第二部分金属贴片21共同构成共面波导结构，其中，第二部分金属贴片21为共面波导结构的地。
[0039] 容易理解的是，请参见图6，第一部分金属贴片21以及第二部分金属贴片22可以位于介质基板1的同一侧面上，可以分别位于介质基板1不同的侧面上(如图7所示)，即是异面结构，两者均能大幅度地提高天线的工作带宽。
[0040] 介质基板1是空心结构(如图1至图5所示)，介质基板1呈圆管状，其采用柔性的PCB板弯曲成型。容易理解的是，介质基板1也可以是实心的结构(如图8及图9所示)。
[0041] 第二部分金属贴片22的第一区域22a以及第二区域22b靠近同轴馈电线5的侧面分别与同轴馈电线4的外导体42连接。在实际应用中，也可以将同轴馈电线4穿设于介质基板1(无论介质基板1是空心或实心结构，同轴馈电线4的内芯41与渐变带状金属条3连接，同轴馈电线4的外导体42同时与第二部分金属贴片22的第一区域22a以及第二区域22b连接，至于连接方式，可以是直接连接，也可以是通过
导线或导体间接连接。
[0042] 本实施例提出的柱状超宽带蜂窝天线，其采用了渐变带状金属条3的结构，能够大幅度地提高天线的工作带宽，该天线工作频段为600MHz-8500MHz，能够覆盖全球所有移动蜂窝通信频段(包括1G、2G、3G、4G、5G低频段，甚至更高
频率范围)；能够很好的满足现代蜂窝通讯系统的要求。
[0043] 实施例二：
[0044] 请参见图10至图13，示出了本实施例提供的一种柱状超宽带蜂窝天线，本实施例除以下内容外，其他技术方案以及技术效果均与实施例一相同。
[0045] 本实施例的第一部分金属贴片21是弧形渐变开环金属片；第二部分金属贴片22亦是弧形渐变开环金属片。
[0046] 本实施例提出的柱状超宽带蜂窝天线，其第一部分金属贴片21为渐变带状金属条，第二部分金属贴片22为渐变金属片结构，通过两者的结合，能在实施例一的
基础上，进一步提高天线的工作带宽，该天线工作频段为600MHz-8500MHz，能够覆盖全球所有移动蜂窝通信频段(包括1G、2G、3G、4G、5G低频段，甚至更高频率范围)；能够很好的满足现代蜂窝通讯系统的要求。
[0047] 实施例三：
[0048] 请参见图14，示出了本实施例提供的一种柱状超宽带蜂窝天线，本实施例除以下内容外，其他技术方案以及技术效果均与实施例一相同。
[0049] 本实施例中的介质基板1为方形管状，当然也可以是其他多边形管状，如五边形、菱形等形状。
[0050] 相应的，铺设在介质基板1外侧面上的第一部分金属贴片21、第二部分金属贴片22的形状与介质基板1外侧面的形状相匹配。
[0051] 由此可见，本发明的介质基板1只要是柱状即可，其横截面的形状可以是圆形、椭圆形、方形或者其他不规则的形状；介质基板1的内部可以是中空的，也可以是实心的。而第一部分金属贴片21、第二部分金属贴片22展平后的具体形状，除矩形、渐变矩形、渐变弧形外，还可以是其他多边形、异形等形状。
[0052] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
