CN215600560U - 一种天线及天线*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天线及天线***，天线包括：第一偶极天线，包括第一基板和设置在第一基板上的第一偶极，第一偶极包括第一馈电点、第二馈电点以及分别连接在第一馈电点和第二馈电点上的长臂辐射单元；第一偶极天线组件，包括第二基板以及集成在一个接地面上的第二偶极和第三偶极；第二偶极和第三偶极正交设置；第二偶极和第三偶极分别包括一个馈电点和一个接地线，接地线与共同接地面连接；馈电点连接到馈源。本实用新型利用天线的正交极化方向、空间距离配置调整天线辐射场型，降低天线间的干扰程度，以提升隔离度。因此，本实用新型的天线***可在有限空间下设置多组天线、减少天线信号死角并维持良好隔离度。

Description

一种天线及天线***

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体是一种天线***。

背景技术

物联网为数字孪生城市提供强有力支撑。特别是传感和低功耗广域网技术使城市及大规模感知设施部署和万物互联成为可能。其中物联网一体化感知检测***是数字孪生城市实现物理世界到虚拟世界转化的“连接器”。

近年来，无线通讯技术及物联网（Internet of Things，IOT）的蓬勃发展，越来越多的无线通信产品用户追求更高的传输速度、数据吞吐量与多样化的物联网应用，因此带动相对应的硬件技术升级需求。在有限空间下要提高天线隔离度同时又要维持高传输速度，并且还需要满足全向覆盖势必增加许多设计难度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提成天线隔离度的天线及天线***。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种天线，包括：

第一偶极天线，包括第一基板和设置在第一基板上的第一偶极，第一偶极包括第一馈电点、第二馈电点以及分别连接在第一馈电点和第二馈电点上的长臂辐射单元；

第一偶极天线组件，包括第二基板以及集成在一个接地面上的第二偶极和第三偶极；第二偶极和第三偶极正交设置；第二偶极和第三偶极分别包括一个馈电点和一个接地线，接地线与共同接地面连接；馈电点连接到馈源。

第二偶极和第三偶极正交设置，因此呈现两种不同的正交极化方向。如此布置能够提升隔离度。

基板上的共同接地面占据大于基板的四分之三面积。

第二偶极和第三偶极分别通过阶梯阻抗匹配段馈电，并且共同接地面分别作为第二偶极和第三偶极的反射面，提高偶极天线的方向性。

第一偶极、第二偶极和第三偶极可分别设置为不同的工作频段或者相同的工作频段；工作频段包括WIFI、蓝牙或Zigbee等无线通信频段。

一种天线***，为由四块天线围合而成的矩形，天线布置方式为：将第一偶极天线和第一偶极天线组件间隔第一距离布置于矩形的一条边；其中，在矩形同一条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件上的接地面相邻；矩形一条边上的第一偶极与相邻一条边上的第一偶极天线组件上的偶极排布方式为正交。

矩形一条边上的第一偶极天线和同一条边上的第一偶极天线组件上的偶极间距L3小于与相邻另一条边上的第一偶极天线组件上的偶极间距L4。

矩形的边长L1、第一偶极天线和第一偶极天线组件总长度L2与第一偶极天线和第一偶极天线组件之间的间距L3，L1、L2、L3有以下关系：

L3＜L2＜L1，且L2/L1为二分之一至四分之三之间，L3＜L1/4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型天线，在同一条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件上的接地面相邻，因此在同一条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件即使相距比较近也可以获得很好的隔离度。而相邻两条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件上的偶极间距相对较远，且排布方式为正交，二者可以各自保持相对完整的辐射方向图，因此可以在兼顾天线***小型化的条件下获得满意的隔离度。

本实用新型利用天线的正交极化方向、空间距离配置调整天线辐射场型，降低天线间的干扰程度，以提升隔离度。因此，本实用新型的天线***可在有限空间下设置多组天线、减少天线信号死角并维持良好隔离度。

附图说明

图1是本实用新型天线***的结构示意图；

图2是天线***的平面布置图；

图3是天线的第一偶极天线结构示意图；

图4是天线的第一偶极天线组件的结构示意图；

图5是本实用新型天线与现有天线的信号图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细说明：

本实施例提供了一种天线***，布置方式如图1所示，呈矩形。第一偶极天线1和第一偶极天线组件2间隔预定距离布置于矩形的一条边。其中在同一条边上的第一偶极天线1和第一偶极天线组件2上的接地面相邻，因此在同一条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件即使相距比较近也可以获得很好的隔离度。而相邻两条边上的第一偶极天线1和第一偶极天线组件2上的偶极间距相对较远，且排布方式为正交，二者可以各自保持相对完整的辐射方向图，因此可以在兼顾天线***小型化的条件下获得满意的隔离度。

天线***优化布置方式为正方形。正方形边长为L1，第一偶极天线和第一偶极天线组件总长度为L2，第一偶极天线和第一偶极天线组件之间的间距为L3。L1、L2、L3有以下关系：L3小于L2小于L1，且L2/L1为二分之一至四分之三之间，L3小于L1/4。天线***整体可在XYZ三个方向上全向覆盖，满足IOT覆盖要求。

上述天线***的各个基板可以通过插槽、焊接、粘接等方式布置于一个大的基板3上，参见图2。

本实施例还提供了一种天线，如图3、图4所示，包括：

第一偶极天线1，包括第一基板11和设置在第一基板上的第一偶极12，第一偶极12包括第一馈电点121、第二馈电点122以及分别连接在第一馈电点122和第二馈电点上的长臂辐射单元123；第一馈电点122和长臂辐射单元123的馈电方式为常规印刷偶极的馈电方式，即通过巴伦馈电。

第一偶极天线组件2，包括第二基板21以及集成在一个接地面上的第二偶极22和第三偶极23；第二偶极22和第三偶极23正交设置；第二偶极22和第三偶极23分别包括一个馈电点24和一个接地线25，接地线25与共同接地面26连接；馈电点24连接到馈源，如同轴内芯。

第二偶极22和第三偶极23正交设置，因此呈现两种不同的正交极化方向。如此布置能够提升隔离度。

第二基板21上的共同接地面26占据大于第二基板的四分之三面积。面积决定了基板上的反射面大小，而反射面大小会影响天线方向图形式，小于四分之三虽然可以工作，但会导致方向图不是所需要的辐射方向，例如产生旁瓣和后瓣。

第二偶极22和第三偶极23分别通过阶梯阻抗匹配段27馈电，并且共同接地面26分别作为第二偶极22和第三偶极23的反射面，提高偶极天线的方向性。

第一偶极12、第二偶极22和第三偶极23可分别设置为不同的工作频段或者相同的工作频段；工作频段包括WIFI、蓝牙或Zigbee等无线通信频段。

在天线***的空间配置下，针对频率为2.4～2.5GHz的最差隔离度，天线间隔离度都低于-20dB（换言之，两天线间只有1%的信号干扰）。针对频率为5.15～5.85GHz的最差隔离度，天线间隔离度都低于-25dB（换言之，两天线间只有0.3%的信号干扰），参见图5。

Claims (9)

1.一种天线，其特征在于，包括：

第一偶极天线，包括第一基板和设置在第一基板上的第一偶极，第一偶极包括第一馈电点、第二馈电点以及分别连接在第一馈电点和第二馈电点上的长臂辐射单元；

第一偶极天线组件，包括第二基板以及集成在一个接地面上的第二偶极和第三偶极；第二偶极和第三偶极正交设置；第二偶极和第三偶极分别包括一个馈电点和一个接地线，接地线与共同接地面连接；馈电点连接到馈源。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：第二基板上的共同接地面占据大于第二基板的四分之三面积。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：第二偶极和第三偶极分别通过阶梯阻抗匹配段馈电。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：第一偶极、第二偶极和第三偶极可分别设置为不同的工作频段或者相同的工作频段；工作频段包括WIFI、蓝牙或Zigbee无线通信频段。

5.一种天线***，其特征在于，由权利要求1-4任一所述的天线布置构成。

6.根据权利要求5所述的天线***，其特征在于，天线***为由四块天线围合而成的矩形，天线布置方式为：将第一偶极天线和第一偶极天线组件间隔第一距离布置于矩形的一条边；其中，在矩形同一条边上的第一偶极天线和第一偶极天线组件上的接地面相邻；矩形一条边上的第一偶极与相邻一条边上的第一偶极天线组件上的偶极排布方式为正交。

7.根据权利要求6所述的天线***，其特征在于，矩形一条边上的第一偶极天线和同一条边上的第一偶极天线组件上的偶极间距小于与相邻另一条边上的第一偶极天线组件上的偶极间距。

8.根据权利要求6所述的天线***，其特征在于，矩形的边长L1、第一偶极天线和第一偶极天线组件总长度L2与第一偶极天线和第一偶极天线组件之间的间距L3，L1、L2、L3有以下关系：

L3＜L2＜L1，且L2/L1为二分之一至四分之三之间，L3＜L1/4。

9.根据权利要求6所述的天线***，其特征在于，构成天线***的各个天线布置在一个基板上。

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