CN110571519A - 一种双频双馈高增益全向天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，包括天线外罩、低频辐射部分和高频辐射部分；低频辐射部分包括第一低频振子、第二低频振子、第一同轴线缆和第二同轴线缆，第一同轴线缆一端与第一低频振子相连，另一端与第二低频振子相连，第二同轴线缆与第一低频振子相连，实现对低频的馈电。高频辐射部分包括第一高频振子、第二高频振子、第三高频振子、微带线、第三同轴线缆，微带线将第一高频振子、第二高频振子、第三高频振子连接起来，第三同轴线缆与第一高频振子相连，实现对高频的馈电。本发明结构简单，适合批量生产，极大程度节省成本，且性能较好。

Description

一种双频双馈高增益全向天线
技术领域
本发明涉及移动通信天线技术领域，特别是涉及一种双频双馈高增益全向天线。
背景技术
在网络高速发展的时代，人们已经尝到了WiFi给我们带来的便利，WiFi的覆盖范围也越来越广泛。随着技术的不断发展，WiFi已经进入802.101ac时代，其拥有的两个工作频段：2.4G和5.8G，一方面解决了远距离常规数据传输需求及近距离高清视频的传输需求，另一方面也改善了传输信道的拥挤问题。因此，生产制造出可以工作在2.4G和5.8G双频段的天线十分必要。但目前常见的双频双馈天线高低频均采用同轴线缆连接馈电，一方面导致成本较高，另一方面不易生产；具体可参见公开号为CN206610911U的中国实用新型专利所述。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高增益、高隔离且结构简单、制作方便的双频双馈高增益全向天线。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种双频双馈高增益全向天线，包括：天线外罩，设置在天线外罩内的PCB板，以及分别设置在所述PCB板正方两面的低频辐射部分和高频辐射部分；所述低频辐射部分包括第一低频振子、第二低频振子、第一同轴线缆和第二同轴线缆，所述第一同轴线缆一端与所述第一低频振子相连，所述第一同轴线缆另一端与所述第二低频振子相连，所述第二同轴线缆与所述第一低频振子相连，实现对低频的馈电；所述高频辐射部分包括第一高频振子、第二高频振子、第三高频振子和第三同轴线缆；其特征在于，所述第一高频振子和所述第二高频振子之间、以及所述第二高频阵子和所述第三高频振子之间均通过微带线连接，且所述第二高频振子的两个振子臂通过所述微带线短路；所述第三同轴线缆与所述第一高频振子连接，实现对高频的馈电。
更为优选的是，所述第二同轴线缆与所述第一低频振子缝隙耦合馈电，所述第一同轴线缆与所述第二低频振子相连时，所述第一同轴线缆的内导体与所述第二低频振子的上臂焊接，所述第一同轴线缆的外导体与所述第二低频振子的下臂焊接。
更为优选的是，所述第三同轴线缆的外导体与所述第一高频振子的下臂焊接，所述第三同轴线缆的内导体焊接连接所述第三高频振子上臂的微带线。
更为优选的是，所述第一低频振子、所述第二低频振子从下到上依次排布，所述第一高频振子、所述第二高频振子、所述第三高频振子从下到上依次排布，且所述第二低频振子的中心与所述第二高频振子的中心重合。
更为优选的是，所述第一低频振子、所述第二低频振子、所述第一高频振子、所述第二高频振子、以及所述第三高频振子均对称分布在所述PCB板的两侧。
更为优选的是，所述第一低频振子和所述第二低频振子之间的间距为低频的中心频点处在同轴线缆中传输的一个波长。
更为优选的是，所述第一高频振子和所述第二高频振子之间的间距等于所述第二高频振子与所述第三高频振子之间的间距，且均等于高频的中心频点在所述PCB上传输时的一个波长。
更为优选的是，所述低频部分的工作频段为：2400MHz-2500MHz，所述高频部分的工作频段为：5150-5850MHz。
本发明的有益效果是：
采用由天线外罩、低频辐射部分和高频辐射部分组成的天线结构，通过在PCB板正反两面分别印刷高频振子和低频振子，低频振子间通过同轴线缆连接馈电，高频振子间通过共面波导馈电，不仅节省了成本，简便了天线的制作，而且通过将第二高频振子短路连接，使得天线隔离度大于20dB，具有较高的隔离度。与现有技术相比，本发明提供的双频双馈高增益全向天线尺寸较小，结构简单，性能良好，适用于大批量生产。
附图说明
图1所示为本发明提供的双频双馈高增益全向天线的整体示意图。
图2所示为低频辐射部分的示意图。
图3所示为高频辐射部分的示意图。
图4所示为2.45GHz处的仿真方向图。
图5所示为5.5GHz处的仿真方向图。
附图标记说明：
1：天线外罩，2：低频辐射部分，2-1：第一低频振子，2-2：第二低频振子，2-3：第一同轴线缆，2-4：第二同轴线缆，3：高频辐射部分，3-1：第一高频振子，3-2：第二高频振子，3-3：第三高频振子，3-4：微带线，3-5：第三同轴线缆。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
如图1-图3所示，一种双频双馈高增益全向天线，包括：天线外罩1、低频辐射部分2和高频辐射部分3；所述低频辐射部分2包括第一低频振子2-1、第二低频振子2-2、第一同轴线缆2-3和第二同轴线缆2-4，第一同轴线缆2-3一端与第一低频振子2-1相连，另一端与第二低频振子2-2相连，第二同轴线缆2-4与第一低频振子2-1相连，实现对低频的馈电；所述高频辐射部分3包括第一高频振子3-1、第二高频振子3-2、第三高频振子3-3、微带线3-4和第三同轴线缆3-5，微带线3-4将第一高频振子3-1、第二高频振子3-2、第三高频振子3-3连接起来，第三同轴线缆3-5与第一高频振子3-1相连，实现对高频的馈电。
其中，第二同轴线缆2-4与第一低频振子2-1缝隙耦合馈电，第一同轴线缆2-3与第二低频振子2-2相连时，第一同轴线缆2-3的内导体与第二低频振子2-2的上臂焊接，第一同轴线缆2-3的外导体与第二低频振子2-2的下臂焊接。
第三同轴线缆3-5的外导体与第一高频振子3-1下方振子焊接，第三同轴线缆3-5的内导体焊接连接第三高频振子3-3上方振子的微带线，其余振子通过微带线耦合获得电磁波。同时，为了提高天线隔离度，将第二高频振子3-2上下振子短路连接。
本实施例中，优选低频辐射部分2和高频辐射部分3位于PCB板的正反两面，第一低频振子2-1、第二低频振子2-2从下到上依次排布，第一高频振子3-1、第二高频振子3-2、第三高频振子3-3从下到上依次排布，且第二低频振子2-2的中心与第二高频振子3-2的中心重合。
进一步地，第一低频振子2-1、第二低频振子2-2、第一高频振子3-1、第二高频振子3-2、第三高频振子3-3均对称分布在PCB板的两侧。第一低频振子2-1和第二低频振子2-2之间的间距为低频的中心频点处在同轴线缆中传输的一个波长。第一高频振子3-1和第二高频振子3-2之间的间距等于第二高频振子3-2与第三高频振子3-3之间的间距，且均等于高频的中心频点在FR4的PCB上传输时的一个波长。
本实施例提供的一种双频双馈高增益全向天线，其工作频率包括2400MHz-2500MHz、5150-5850MHz两个频段。与现有技术相比，本实施例采用由天线外罩、低频辐射部分和高频辐射部分组成的天线结构，通过在PCB板正反两面分别印刷高频振子和低频振子，低频振子间通过同轴线缆连接馈电，高频振子间通过共面波导馈电，不仅节省了成本，简便了天线的制作，而且通过将第二高频振子短路连接，使得天线隔离度大于20dB，具有较高的隔离度。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (8)

1.一种双频双馈高增益全向天线，包括：天线外罩，设置在天线外罩内的PCB板，以及分别设置在所述PCB板正方两面的低频辐射部分和高频辐射部分；所述低频辐射部分包括第一低频振子、第二低频振子、第一同轴线缆和第二同轴线缆，所述第一同轴线缆一端与所述第一低频振子相连，所述第一同轴线缆另一端与所述第二低频振子相连，所述第二同轴线缆与所述第一低频振子相连，实现对低频的馈电；所述高频辐射部分包括第一高频振子、第二高频振子、第三高频振子和第三同轴线缆；其特征在于，所述第一高频振子和所述第二高频振子之间、以及所述第二高频阵子和所述第三高频振子之间均通过微带线连接，且所述第二高频振子的两个振子臂通过所述微带线短路；所述第三同轴线缆与所述第一高频振子连接，实现对高频的馈电。
2.根据权利要求1所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第二同轴线缆与所述第一低频振子缝隙耦合馈电，所述第一同轴线缆与所述第二低频振子相连时，所述第一同轴线缆的内导体与所述第二低频振子的上臂焊接，所述第一同轴线缆的外导体与所述第二低频振子的下臂焊接。
3.根据权利要求1所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第三同轴线缆的外导体与所述第一高频振子的下臂焊接，所述第三同轴线缆的内导体焊接连接所述第三高频振子上臂的微带线。
4.根据权利要求1所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第一低频振子、所述第二低频振子从下到上依次排布，所述第一高频振子、所述第二高频振子、所述第三高频振子从下到上依次排布，且所述第二低频振子的中心与所述第二高频振子的中心重合。
5.根据权利要求1或4所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第一低频振子、所述第二低频振子、所述第一高频振子、所述第二高频振子、以及所述第三高频振子均对称分布在所述PCB板的两侧。
6.根据权利要求1或4所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第一低频振子和所述第二低频振子之间的间距为低频的中心频点处在同轴线缆中传输的一个波长。
7.根据权利要求1或4所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述第一高频振子和所述第二高频振子之间的间距等于所述第二高频振子与所述第三高频振子之间的间距，且均等于高频的中心频点在所述PCB上传输时的一个波长。
8.根据权利要求1所述的一种双频双馈高增益全向天线，其特征在于，所述低频部分的工作频段为：2400MHz-2500MHz，所述高频部分的工作频段为：5150-5850MHz。
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