CN105226384B - 一种c波段高增益全向天线微带三维版图拓扑架构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种C波段高增益全向天线微带三维版图的拓扑架构，包括有1个全向天线支撑架(1)和1张微带PCB双面板(2)；全向天线支撑架(1)与微带PCB双面板(2)，通过设置有安装定位孔h1、安装定位孔h2，并经铆钉(3)紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其中：微带PCB双面板(2)，上面设置又有上微带馈电印制线(21)和上微带半波振子印制线(22)；微带PCB双面板(2)，下面设置又有下微带馈电印制线(23)、下微带半波振子印制线(24)和敷铜带(25)；制作出的C波段高增益全向天线具有体积小、驻波性能良好、增益高等特点。

Description

一种C波段高增益全向天线微带三维版图拓扑架构

技术领域

本发明涉及一种天线架构，尤其是一种C波段高增益全向天线微带三维版图的拓扑架构。

背景技术

天线作为一种能有效地辐射或接收电磁波的装置，是实现无线通信***与空间耦合的关键器件。它包括匹配、移相、平衡及其他耦合装置。全向天线是一种能实现水平面全覆盖，而在垂直面内则具有定向的辐射特性的天线。

随着无线通信***性能的不断提升及小型化的应用需求，具有增益高、体积小以及便于加工与安装的全向天线成为无线通信***越来越重要的关键器件。例如，工作在C波段的宽带无线电台，小型高增益微带全向天线有利于提高通信距离，降低电台整体体积与成本，提高***总体性能。

目前，无线电子通信***中普遍采用的全向天线是偶极子或单极子天线，如鞭状天线，该类天线高度太高，且增益较低，不便于安装与固定。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术的不足，提供设计合理、性能可靠的一种C波段高增益全向天线微带三维版图拓扑架构。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种C波段高增益全向天线微带三维版图拓扑架构，包括有1个全向天线支撑架1和1张微带PCB双面板2，全向天线支撑架与微带PCB双面板，通过设置有安装定位孔h1、安装定位孔h2，并经铆钉3紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其中：

所述微带PCB双面板2，上面设置又有上微带馈电印制线21和上微带半波振子印制线22；所述微带PCB双面板2，下面设置又有下微带馈电印制线23、下微带半波振子印制线24和敷铜带25。

所述上微带馈电印制线21和下微带馈电印制线23的连接部分弯曲处设置为切角过渡，且切角边长小于相应位置微带印制线宽度的一半，用以减小阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。

所述上微带印制线21和下微带印制线23的微带印制线切角次数为19处，用以减少阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。

所述上微带印制线21，又包括有阻抗匹配单元211、辐射单元212、180度移相单元213、180度移相单元214和180度移相单元215；阻抗匹配单元211，引出用作全向天线整体的输入端口。

所述下微带印制线23，又包括有阻抗匹配单元231、辐射单元232、180度移相单元233、180度移相单元234和180度移相单元235；阻抗匹配单元231，引出用作全向天线整体的输入端口。

本发明的显著效果：

三维尺寸较小，驻波性能良好，增益高，可以满足C波段宽带电台对小型高增益全向天线的需求。

附图说明：

图1是本发明整体架构示意图；

图2是本发明微带PCB双面板上面层示意图；

图3是本发明微带PCB双面板下面层示意图；

图4是本发明驻波性能的测试结果图；

图5是本发明增益的测试结果图；

图中符号说明：

1是全向天线支撑架；

2是微带PCB双面板；

3是安装铆钉；

21是微带PCB双面板2的上微带馈电印制线；

22是微带PCB双面板2的上微带半波振子印制线；

23是微带PCB双面板2的下微带馈电印制线；

24是微带PCB双面板2的下微带半波振子印制线；

25是微带PCB双面板2的敷铜带；

26是微带PCB双面板2的介质基板；

211是上微带印制线21的阻抗匹配单元；

212是上微带印制线21的辐射单元；

213是上微带印制线21的180度移相单元；

214是上微带印制线21的180度移相单元；

215是上微带印制线21的180度移相单元；

231是下微带印制线23的阻抗匹配单元；

232是下微带印制线23的辐射单元；

233是下微带印制线23的180度移相单元；

234是下微带印制线23的180度移相单元；

235是下微带印制线23的180度移相单元；

h1是全向天线支撑架的安装定位孔；

h2是微带PCB双面板2的安装定位孔；

具体实施方式

请参阅图1至图5所示，为本发明具体实施例。

结合附图1至附图3可以看出：

本发明包括有1个全向天线支撑架、1张微带PCB双面板，全向天线支撑架与微带PCB双面板，通过设置有安装定位孔h1、安装定位孔h2，并经铆钉3紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其中：

所述微带PCB双面板2，上面设置又有上微带馈电印制线21和上微带半波振子印制线22；所述微带PCB双面板2，下面设置又有下微带馈电印制线23、下微带半波振子印制线24和敷铜带25。

所述上微带馈电印制线21和下微带馈电印制线23的连接部分弯曲处设置为切角过渡，且切角边长小于相应位置微带印制线宽度的一半，用以减小阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。

所述上微带馈电印制线21和下微带馈电印制线23的微带印制线切角次数为19处，用以减少阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。

所述上微带馈电印制线21，又包括有阻抗匹配单元211、辐射单元212、180度移相单元213、180度移相单元214和180度移相单元215；阻抗匹配单元211，引出用作全向天线整体的输入端口，阻抗匹配单元211与SMA射频连接头芯线通过焊接相结合。

所述阻抗匹配单元211、180度移相单元213、180度移相单元214和180度移相单元215沿所述微带PCB双面板2的底部到顶部的方向依次连接，所述辐射单元212为四个，其中第一个辐射单元212位于所述180度移相单元213右侧，且一端垂直连接于所述阻抗匹配单元211和180度移相单元213的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第二个辐射单元212位于所述180度移相单元213左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元213和180度移相单元214的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第三个辐射单元212位于所述180度移相单元215右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元214和180度移相单元215的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第四个辐射单元212位于所述180度移相单元215左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元215的顶端、另一端弯折后向下延伸。

所述下微带馈电印制线23，又包括有阻抗匹配单元231、辐射单元232、180度移相单元233、180度移相单元234和180度移相单元235；阻抗匹配单元231，引出用作全向天线整体的输入端口。

所述阻抗匹配单元231、180度移相单元233、180度移相单元234和180度移相单元235沿所述微带PCB双面板2的底部到顶部的方向依次连接，所述辐射单元232为四个，其中第一个辐射单元232位于所述阻抗匹配单元231左侧，且一端垂直连接于所述阻抗匹配单元231和180度移相单元233的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第二个辐射单元232位于所述180度移相单元234右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元233和180度移相单元234的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第三个辐射单元232位于所述180度移相单元234左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元234和180度移相单元235的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第四个辐射单元232位于所述180度移相单元235右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元235的顶端、另一端弯折后向上延伸。

从图4和图5还可以看出：

本发明实施例输入回波损耗s11及增益Ga i n性能的测试结果，如图中所示，全向天线的回波损耗性能s11小于-12dB；另外，增益Ga i n大于5dBi。

由此可见，在保证模件较小尺寸前提下，可以满足C波段宽带电台对小型化高增益全向天线的需求。

值得说明的是：

所述上微带馈电印制线21、上微带半波振子印制线22、下微带馈电印制线23和下微带半波振子印制线24的线宽、线长以及基板材料等参数要选取合适，否则无法满足C波段宽带电台对小型化高增益全向天线的需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所揭示的前提上，还可以做出若干改进与润饰，这些修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种C波段高增益全向天线，包括有1个全向天线支撑架(1)和1张微带PCB双面板(2)，全向天线支撑架(1)与微带PCB双面板(2)，通过设置有安装定位孔h1、安装定位孔h2，并经铆钉(3)紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其特征是：

所述微带PCB双面板(2)，上面设置又有上微带馈电印制线(21)和上微带半波振子印制线(22)；所述上微带馈电印制线(21)，又包括有阻抗匹配单元211、辐射单元212、180度移相单元213、180度移相单元214和180度移相单元215；阻抗匹配单元211，引出用作全向天线整体的输入端口；所述阻抗匹配单元211、180度移相单元213、180度移相单元214和180度移相单元215沿所述微带PCB双面板(2)的底部到顶部的方向依次连接，所述辐射单元212为四个，其中第一个辐射单元212位于所述180度移相单元213右侧，且一端垂直连接于所述阻抗匹配单元211和180度移相单元213的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第二个辐射单元212位于所述180度移相单元213左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元213和180度移相单元214的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第三个辐射单元212位于所述180度移相单元215右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元214和180度移相单元215的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第四个辐射单元212位于所述180度移相单元215左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元215的顶端、另一端弯折后向下延伸；

所述微带PCB双面板(2)，下面设置又有下微带馈电印制线(23)、下微带半波振子印制线(24)和敷铜带(25)；所述下微带馈电印制线(23)，又包括有阻抗匹配单元231、辐射单元232、180度移相单元233、180度移相单元234和180度移相单元235；阻抗匹配单元231，引出用作全向天线整体的输入端口；所述阻抗匹配单元231、180度移相单元233、180度移相单元234和180度移相单元235沿所述微带PCB双面板(2)的底部到顶部的方向依次连接，所述辐射单元232为四个，其中第一个辐射单元232位于所述阻抗匹配单元231左侧，且一端垂直连接于所述阻抗匹配单元231和180度移相单元233的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第二个辐射单元232位于所述180度移相单元234右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元233和180度移相单元234的连接处、另一端弯折后向上延伸，其中第三个辐射单元232位于所述180度移相单元234左侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元234和180度移相单元235的连接处、另一端弯折后向下延伸，其中第四个辐射单元232位于所述180度移相单元235右侧，且一端垂直连接于所述180度移相单元235的顶端、另一端弯折后向上延伸。

2.如权利要求1所述的C波段高增益全向天线，其特征是：

所述上微带馈电印制线(21)和下微带馈电印制线(23)的连接部分弯曲处设置为切角过渡，且切角边长小于相应位置微带印制线宽度的一半，用以减小阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。

3.如权利要求1所述的C波段高增益全向天线，其特征是：

所述上微带馈电印制线(21)和下微带馈电印制线(23)的微带印制线切角次数为19处，用以减少阻抗不连续性，提高全向天线的整体性能。