CN215869787U - 微带准八木天线及天线组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种微带准八木天线及天线组件。该微带准八木天线包括：第一介质板、第二介质板、微带线、贴片组件、对称振子和引向器，第一介质板设置于第二介质板的顶部，微带线、贴片组件、对称振子和引向器均设置于第二介质板的内部，微带线设置于第二介质板的底部中心位置，微带线的顶端通过贴片组件与对称振子连接，引向器位于对称振子的上方且位于第一介质板的下方，利用第一介质板和第二介质板提高天线增益，其加工成本低，制作方便，可适用于5.8GHz频段信号传输，5.8GHz频段作为点对点或点对多点扩频通信***、高速无线局域网、宽带无线接入***、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别***等无线电台站的共用频段。

Description

微带准八木天线及天线组件

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种微带准八木天线及天线组件。

背景技术

天线是用于发射或接收电磁波的电子器件，在无线通信***中可实现自由空间电磁场和导波***电磁场之间的相互转换，在无线通讯领域得到了广泛应用。5.8GHz频段是一个比2.4GHz频率更高、开放的ISM频段，最近几年开始进入产品研发领域，它遵从于802.11a、FCC Part 15、ETSI EN 301 489、ETSI EN 301 893、EN 50385、EN60950等国际标准，目前部分鼠标、无人机及无绳电话使用此技术，是有望代替2.4GHz无线技术的技术之一。现阶段，5.8GHz天线造价高昂，体型大，增益效果差，因此，设计出低成本、高增益的5.8GHz天线具有一定的应用价值和研究意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种微带准八木天线及天线组件，用以解决5.8GHz天线存在的造价高昂，增益效果差的技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种微带准八木天线，包括：第一介质板、第二介质板、微带线、贴片组件、对称振子和引向器，所述第一介质板设置于所述第二介质板的顶部，所述微带线、所述贴片组件、所述对称振子和所述引向器均设置于所述第二介质板的内部，所述微带线设置于所述第二介质板的底部中心位置，所述微带线的顶端通过所述贴片组件与所述对称振子连接，所述引向器位于所述对称振子的上方且位于所述第一介质板的下方。

在一个实施例中，所述贴片组件包括第一贴片和第二贴片，所述第一贴片为矩形环状结构，在所述第一贴片的顶端设有间隙，所述第二贴片分别连接于所述第一贴片的端部且位于所述间隙的两侧。

在一个实施例中，所述对称振子包括对称设置的第一振子和第二振子，所述第一振子和所述第二振子均具有直线段结构和折线段结构，所述直线段结构的一端与所述第二贴片连接，另一端与所述折线段结构连接。

在一个实施例中，所述微带线为T型微带线。

在一个实施例中，所述引向器为矩形引向器。

在一个实施例中，所述第一介质板为梯形介质板，所述第二介质板为矩形介质板。

在一个实施例中，所述矩形介质板的高度取值范围为27～33mm，所述矩形介质板的高度、宽度、厚度的比值为30:25:1.5；所述梯形介质板的上底、下底、所述矩形介质板的宽度的比值为5:10:25，所述梯形介质板的高度与所述矩形介质板的高度的比值为8:30。

在一个实施例中，所述T型微带线的上部宽度、下部宽度与所述矩形介质板的宽度的比值为6.5:2.5:25，所述T型微带线的上部高度、下部高度与所述矩形介质板的高度的比值为4:2.5:30；所述第二贴片的高度、所述第一贴片的高度与所述矩形介质板的高度的比值为2:3.5:30，所述第一贴片的长度与所述矩形介质板的长度的比值为13.6:25，所述第一贴片的厚度与所述第二贴片的厚度的比值为1:1.1；所述直线段结构的高度、所述折线段结构的高度与所述矩形介质板的高度的比值为7.5:2.5:30，所述直线段结构的厚度、所述折线段结构的厚度与所述矩形介质板的宽的比值为0.6:1:25。

在一个实施例中，所述第一介质板和所述第二介质板均为FR4板。

第二方面，本实用新型提供一种天线组件，包括：同轴接头、天线底座和本实用新型的微带准八木天线，所述第二介质板设于所述天线底座内且所述天线底座与所述同轴接头的外导体相连，所述微带线与所述同轴接头的内接头相连。

本实用新型提供的一种微带准八木天线，通过在第二介质板的顶部设置第一介质板，微带线、贴片组件、对称振子和引向器作为天线内部结构安装在第二介质板内部，利用第一介质板和第二介质板提高天线增益，其加工成本低，制作方便，可适用于5.8GHz频段信号传输，5.8GHz频段作为点对点或点对多点扩频通信***、高速无线局域网、宽带无线接入***、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别***等无线电台站的共用频段。

进一步地，本实用新型还提供一种天线组件，利用该天线组件进行5.8GHz频段信号传输，具有加工成本低，体型较小，增益效果强的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的微带准八木天线的正面结构示意图；

图2是本实用新型提供的微带准八木天线的背面示意图。

附图标记：

1：微带线； 2：第一贴片； 3：第二贴片；

4：对称振子； 5：引向器； 6：第二介质板；

7：第一介质板； 8：天线底座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1和图2描述本实用新型的一种微带准八木天线。该微带准八木天线包括：第一介质板7、第二介质板6、微带线1、贴片组件、对称振子4和引向器5，第一介质板7设置于第二介质板6的顶部，微带线1、贴片组件、对称振子4和引向器5均设置于第二介质板6的内部，微带线1设置于第二介质板6的底部中心位置，微带线1的顶端通过贴片组件与对称振子4连接，引向器5位于对称振子4的上方且位于第一介质板7的下方。

具体地，第一介质板7和第二介质板6均采用FR4板材制成，用于，加工成本低，可适用于5725-5850MHz(即5.8GHz)频段，5.8GHz频段作为点对点或点对多点扩频通信***、高速无线局域网、宽带无线接入***、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别***等无线电台站的共用频段。第一介质板7为梯形介质板，第二介质板6为矩形介质板，第一介质板7安装在第二介质板6的天线主轴方向上。

具体地，微带线1、贴片组件、对称振子4和引向器5作为天线内部结构安装在第二介质板6内部，微带线1为T型结构，贴片组件安装于微带线1的顶部，对称振子4则与贴片组件连接，引向器5位于梯形介质板与对称振子4之间。

本实用新型提供的一种微带准八木天线，通过在第二介质板6的顶部设置第一介质板7，微带线1、贴片组件、对称振子4和引向器5作为天线内部结构安装在第二介质板6内部，利用第一介质板7和第二介质板6提高天线增益，其加工成本低，制作方便，可适用于5.8GHz频段信号传输，5.8GHz频段作为点对点或点对多点扩频通信***、高速无线局域网、宽带无线接入***、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别***等无线电台站的共用频段。

在其中一个实施例中，贴片组件包括第一贴片2和第二贴片3，第一贴片2为矩形环状结构，在第一贴片2的顶端设有间隙，第二贴片3分别连接于第一贴片2的端部且位于间隙的两侧。在本实施例中，贴片组件包括第一贴片2和第二贴片3，第一贴片2为矩形环状结构，且在其顶端具有一个缺口，也即间隙，使得第一贴片2构成一种非闭合结构，而第二贴片3设置个数为两个，分别连接在第一贴片2的非闭合结构的两端。进一步地，第一贴片2为水平设置，第二贴片3为条状结构，沿天线的高度方向连接在第一贴片2的端部。

在其中一个实施例中，对称振子4包括对称设置的第一振子和第二振子，第一振子和第二振子均具有直线段结构和折线段结构，直线段结构的一端与第二贴片3连接，另一端与折线段结构连接。在本实施例中，第一振子和第二振子为沿天线中轴线对称设置，第一振子和第二振子的结构形态一致，均具有直线段结构和折线段结构，直线段结构沿天线的高度方向连接在第二贴片3与折线段结构之间，折线段结构沿水平方向向外展开，与引向器5相对布置，引向器5的上方为梯形介质板。

在其中一个实施例中，微带线1为T型微带线1；引向器5为矩形引向器5；第一介质板7为梯形介质板，第二介质板6为矩形介质板。应当理解的是，依据实际情况，微带线1、引向器5、第一介质板7和第二介质板6均可以采用其他形状结构形式，本实用新型不局限于此。

在其中一个实施例中，矩形介质板的高度取值范围为27～33mm，矩形介质板的高度、宽度、厚度的比值为30:25:1.5；梯形介质板的上底、下底、矩形介质板的宽度的比值为5:10:25，梯形介质板的高度与矩形介质板的高度的比值为8:30。进一步地，T型微带线1的上部宽度、下部宽度与矩形介质板的宽度的比值为6.5:2.5:25，T型微带线1的上部高度、下部高度与矩形介质板的高度的比值为4:2.5:30；第二贴片3的高度、第一贴片2的高度与矩形介质板的高度的比值为2:3.5:30，第一贴片2的长度与矩形介质板的长度的比值为13.6:25，第一贴片2的厚度与第二贴片3的厚度的比值为1:1.1；直线段结构的高度、折线段结构的高度与矩形介质板的高度的比值为7.5:2.5:30，直线段结构的厚度、折线段结构的厚度与矩形介质板的宽的比值为0.6:1:25；矩形引向器5的长度、高度与矩形介质板的高度的比值为12:1:30。优选地，矩形介质板的高度选取为30mm。依据实际需要，对天线中的各部件可以进行相应的尺寸设计，本实用新型不局限于此。

在其中一个实施例中，第一介质板7和第二介质板6均为FR4板，加工成本低，满足5.8GHz频段信号传输的需要。应当理解的是，根据实际需要，第一介质板7和第二介质板6也可以采用其他材料制成，本实用新型不局限于此。

进一步地，本实用新型提供了一种尺寸参数设计的微带准八木天线，依据附图1和图2的标注，由以下表格进行尺寸设计：

变量	w	w1	w2	w3	w4	w5	w6	w<sub>y</sub>	w<sub>g</sub>	d1	d2	a1	a2
														数值/mm	30	2.5	4	3.5	2	7.5	2.5	1	15	1	0.5	1	1.5
变量	l	l1	l2	l3	l4	l5	l<sub>y</sub>	l<sub>g</sub>	l<sub>s</sub>	l<sub>x</sub>	h	t
														数值/mm	25	2.5	6.5	7.1	1.1	0.6	12	25	5	10	8	1.5

基于上述尺寸设计的微带准八木天线，对其进行性能检测：

依据该天线在5.5-6.4GHz频段内的驻波比VSWR图像可以得出结论：该天线在5.64-6.21GHz频率范围内，驻波比小于2。

依据该天线在6GHz处的3D方向图可以得出结论：在z轴正方向，该平面天线的辐射特性较好，增益较高。因此，设定z轴正方向为方向图最强辐射方向，得到了5.5-6.5GHz频段内的增益值。该天线在5.5-6.5GHz频率范围内的增益大于2dB，最大增益为4.8dB。

依据该天线在6GHz处的E面主极化和交叉极化方向图可以得出结论：在6GHz处的增益为3.15dB，前后比为12.87dB，交叉极化比为-20.71dB，半功率波瓣宽度约160度。

本实用新型还提供一种天线组件。该天线组件包括：同轴接头、天线底座8和如上述实施例的微带准八木天线，第二介质板6设于天线底座8内且天线底座8与同轴接头的外导体相连，微带线1与同轴接头的内接头相连。

具体地，同轴接头采用标准的50欧姆同轴接头馈电。

采用本实用新型的天线组件进行5.8GHz频段信号传输，具有加工成本低，体型较小，增益效果强的优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种微带准八木天线，其特征在于，包括：第一介质板、第二介质板、微带线、贴片组件、对称振子和引向器，所述第一介质板设置于所述第二介质板的顶部，所述微带线、所述贴片组件、所述对称振子和所述引向器均设置于所述第二介质板的内部，所述微带线设置于所述第二介质板的底部中心位置，所述微带线的顶端通过所述贴片组件与所述对称振子连接，所述引向器位于所述对称振子的上方且位于所述第一介质板的下方。

2.根据权利要求1所述的微带准八木天线，其特征在于，所述贴片组件包括第一贴片和第二贴片，所述第一贴片为矩形环状结构，在所述第一贴片的顶端设有间隙，所述第二贴片分别连接于所述第一贴片的端部且位于所述间隙的两侧。

3.根据权利要求2所述的微带准八木天线，其特征在于，所述对称振子包括对称设置的第一振子和第二振子，所述第一振子和所述第二振子均具有直线段结构和折线段结构，所述直线段结构的一端与所述第二贴片连接，另一端与所述折线段结构连接。

4.根据权利要求3所述的微带准八木天线，其特征在于，所述微带线为T型微带线。

5.根据权利要求4所述的微带准八木天线，其特征在于，所述引向器为矩形引向器。

6.根据权利要求5所述的微带准八木天线，其特征在于，所述第一介质板为梯形介质板，所述第二介质板为矩形介质板。

7.根据权利要求6所述的微带准八木天线，其特征在于，所述矩形介质板的高度取值范围为27～33mm，所述矩形介质板的高度、宽度、厚度的比值为30:25:1.5；所述梯形介质板的上底、下底、所述矩形介质板的宽度的比值为5:10:25，所述梯形介质板的高度与所述矩形介质板的高度的比值为8:30。

8.根据权利要求7所述的微带准八木天线，其特征在于，所述T型微带线的上部宽度、下部宽度与所述矩形介质板的宽度的比值为6.5:2.5:25，所述T型微带线的上部高度、下部高度与所述矩形介质板的高度的比值为4:2.5:30；所述第二贴片的高度、所述第一贴片的高度与所述矩形介质板的高度的比值为2:3.5:30，所述第一贴片的长度与所述矩形介质板的长度的比值为13.6:25，所述第一贴片的厚度与所述第二贴片的厚度的比值为1:1.1；所述直线段结构的高度、所述折线段结构的高度与所述矩形介质板的高度的比值为7.5:2.5:30，所述直线段结构的厚度、所述折线段结构的厚度与所述矩形介质板的宽的比值为0.6:1:25。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的微带准八木天线，其特征在于，所述第一介质板和所述第二介质板均为FR4板。

10.一种天线组件，其特征在于，包括：同轴接头、天线底座和权利要求1-9中任意一项所述的微带准八木天线，所述第二介质板设于所述天线底座内且所述天线底座与所述同轴接头的外导体相连，所述微带线与所述同轴接头的内接头相连。

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