CN103794853B

CN103794853B - 全向天线

Info

Publication number: CN103794853B
Application number: CN201310106299.4A
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 赵耀荣
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: CN103794853A

Abstract

本发明公开了一种全向天线，该全向天线包括底板、以及交叉设置的第一介质板和第二介质板，第一介质板和第二介质板立置于底板上，第一介质板具有用于工作在第一频段的一第一极子以及至少一个引向器，第二介质板具有用于工作在第二频段的一第二极子。本发明通过在天线的质板上设置引向器，能够控制天线辐射方向，扩大覆盖范围，提高所接收的信号质量，从而提升通信质量，增加用户的体验感。

Description

全向天线

技术领域

本发明涉及天线领域，并且特别地，涉及一种全向天线。

背景技术

传统吸顶天线都是采用金属辐射体和金属底板的设计也就是运用单极子与接地底板的天线设计原理，主要通过改变单极子造型结构尺寸等来调整天线参数。但是，这样的吸顶天线存在覆盖方向不全，传输信号质量差等问题。

类似地，对于采用其他方式安装的天线，同样存在上述问题。

针对相关技术中天线覆盖方向不全、信号质量差等导致通信质量下降的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中天线覆盖方向不全、所接收的信号质量差等导致通信质量下降的问题，本发明提出一种全向天线，能够实现全方向覆盖，有效改善信号质量，提高用户体验。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种全向天线，包括底板、以及交叉设置的第一介质板和第二介质板，所述第一介质板和所述第二介质板立置于所述底板上，所述第一介质板具有用于工作在第一频段的第一极子、以及至少一个引向器，所述第二介质板具有用于工作在第二频段的第二极子。

进一步地，所述第一极子或第二极子为偶极子。

进一步地，所述第一极子与所述第二极子的极化方向不同。

进一步地，所述至少一个引向器设置于所述第一极子远离所述底板的一侧。

进一步地，所述第一介质板或第二介质板上开设有开口，所述第一介质板和第二介质板通过所述开口插装成一体。

进一步地，所述第一介质板和所述第二介质板的下部均设置有导电结构导电片，所述导电片与所述底板连接。

进一步地，所述第一极子和所述第二极子为固定于介质板的导电结构。

进一步地，所述引向器为固定于所述第一介质板的导体线。

进一步地，所述第一介质板和所述第二介质板通过贯孔插装至所述底板。

进一步地，所述第一极子和所述第二极子均具有用于连接馈线的馈点。

进一步地，所述第一频段和所述第二频段均选自1.8GHz-12GHz，且所述第一频段与所述第二频段不等。

可选地，所述第一频段为1.8GHz-3GHz。

可选地，所述第一频段为2GHz-2.6GHz。

可选地，所述第一频段为2.4GHz-2.5GHz。

可选地，所述第二频段为4.8GHz-6GHz。

可选地，所述第二频段为4.9GHz-6GHz。

可选地，所述第二频段为5GHz-5.9GHz。

本发明通过交叉的方式设置介质板并在其上安装对应多个频段的极子，并且在天线的质板上设置引向器，能够使天线实现全方向覆盖，有效改善信号质量，提高用户体验感，并且能够缩小天线的体积，便于安装和部署。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是根据本发明实施例的全向天线的示意图；

图2是根据本发明实施例的全向天线中第一介质板安装在底板上的侧视图；

图3是根据本发明实施例的全向天线中第二介质板安装在底板上的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种全向天线，该天线可以是WLAN天线，也可以是通过其他方式或协议进行信号收发的天线。

如图1所示，根据本发明实施例的全向天线包括底板5、以及交叉设置的第一介质板8和第二介质板9，第一介质板8和第二介质板9立置于底板5上，第一介质板8具有用于工作在第一频段的一第一极子1、以及至少一个引向器3、4，第二介质板9具有用于工作在第二频段的一第二极子2，第一极子1和第二极子2均具有用于连接馈线的馈点。

通常情况下，为了保证较高的隔离度，第一介质板和第二介质板的交叉角度可以是90度，在两个频段的天线隔离性要求较低的情况下，可以降低这一角度，例如，可以是两个介质板之间成45～90度交叉。

其中，上述第一极子1可以为偶极子或单极子。偶极子通常为半波长偶极子，即总长度在第一频段所对应的电磁波波长的二分之一左右的偶极子。

同样，第二极子2也可以是偶极子或单极子，若偶极子为半波长偶极子，则指其总长度在第二频段所对应的电磁波波长的二分之一左右的偶极子。当然，上述第一、第二极子1、2还可选择其他类型的极子，本文不再赘述。

此外，第一极子1与第二极子2的极化方向不同。例如，第一极子1为水平极化，第二极子2为垂直极化；或者，第一极子1为垂直极化，第二极子2为水平极化。

进一步地，在一个实施例中，至少一个引向器3、4可以设置于第一极子1上方，以便有效改善信号传输的质量。而在其他实施例中，引向器可以设置在其他位置处。

在图1所示的结构中，引向器3、4的数量为两个。在其他实施例中，引向器的数量可以是多个。

此外，如图2和图3所示，第一介质板8的下部设置有开口10，第二介质板的上部不具有开口，第二介质板9从第一介质板8的下方插入开口10中，从而实现两个介质板交叉地插装成一体。

可选地，在另一实施例中，第二介质板9的上方可以设置有开口11，第一介质板的下部不具有开口，第一介质板8从第二介质板9的上方插入该开口11中。

可选地，在再一实施例中，第一介质板8的下部设置有第一开口10，第二介质板9的上部设置有第二开口11，第一开口10与第二开口11咬合。

在图1至图3中，开口的位置位于每个介质板接近中间的位置处，实际上，该开口可以设置于所在介质板的其他位置处，并且其深度和形状可以根据实际需要进行改变。

此外，在实际应用中，可以借助于开口以外的其他方式，使得第一介质板和第二介质板交叉插装并固定，在此不一一列举。

而且，第一介质板8的下部局部覆盖有导电片7(例如，可以是金属片，并且第二介质板9的下部设置有金属片6，并且导电片6、7与底板5连接(例如，焊接)。

第一极子1和第二极子2为固定于介质板的导电结构，图中所示的导电结构为片状金属箔。

如图所示，引向器3、4则为固定于第一介质板8的导体线，其长度和方向均根据实际应用场景的需要该设计。

并且，第一介质板8和第二介质板9通过贯孔插装至底板5，来保证尺寸角度正确。

其中，在一个实施例中，底板5可以为圆形，在其他实施例中，底板可以为矩形、三角形等其他形状，具体可以根据实际安装位置等条件进行改变和调整。

可选地，所述第一频段为1.8GHz-3GHz，第二频段为4.8GHz-6GHz。

在一个实施例中，可选地，第一频段为2.4GHz-2.5GHz。可选地，第二频段为5.15GHz-5.85GHz。

在一优选实施例中，第一介质板高于第二介质板，并且，引向器位置高于第一极子，能够进一步使得第一极子和第二极子的信号收发均得到有效改善。

另外，如图2第一介质板8的下部可以具有凹槽12，使得在凹槽12所在的位置处，第一介质板8与底板5存在一定间隔，第一极子1和第二极子2的馈线在凹槽12出交汇并从底板5对应位置的孔穿出去，结构上更紧凑。通过将底板5以及其他相关的结构与外界固定，能够将根据本发明的定向天线安装在房顶、墙壁、以及其他固定物上。而第一介质板8与底板5之间的凹槽12能够容纳固定该天线所用的螺母、螺栓等器件。另外，附图中示出了介质板的形状(介质板为类似梯形的形状)，并且还示出了第一极子1与第二极子2的形状和在介质板上的固定位置，上文中也说明了第一极子1和第二极子2可以是偶极子。但是，以上说明仅仅用于列举，在实际应用中，介质板的形状可以是其他形状。第一极子1与第二极子2可以安装在介质板的其他位置，并且其形状也可以采用多种其他已有形状。另外，在其他应用场景中，第一极子1和/或第二极子2也可以是单极子。

另外，如图3第二介质板9的下部可以具有凹槽13，使得在凹槽13所在的位置，第二介质板9与底板5存在一定间隔。通过将底板5以及其他相关的结构与外界固定，能够将根据本发明的定向天线安装在房顶、墙壁、以及其他固定物上。而第二介质板9与底板5之间的凹槽13能够容纳固定该天线所用的螺母、螺栓等器件。

根据本发明实施例的全向天线，可以用于楼层天花板比较低的室内环境，例如，可应用于固定线路的交通系统中的站台(可以是地铁车站、火车站的站台)，并且月台一端很长而另一端较短。当然，本发明的全向天线还能够应用于其他环境和场景中。

此外，在一个实例中，根据本发明的全向天线可以包括但不限于WLAN双频双馈全向吸顶天线，下面将以此作为实例进行具体描述。

在所描述的实例中，根据本发明的全向天线主要包括一个2.4～2.5GHz的偶极子、一个5.15～5.85GHz的偶极子、一个底板和两个引向器。整个天线设计成两个频段(2.4～2.5GHz和5.15～5.85GHz)由两根馈线进行馈电，一个频段对应一根馈线。

两个偶极子为对应频段(2.4～2.5GHz和5.15～5.85GHz)的半波长偶极子，而且可以根据设计需求调整极子的造型和尺寸。另外，两个不同频段的偶极子为交叉极化以增加两个极子之间的隔离度(两者的极化方向不同)。

此外，图中所示出的引向器在偶极子的上方，并且可以根据设计需求调整引向器的数目、造型、尺寸、位置、角度等参数，从而改变天线的辐射方向和辐射范围。

另外，偶极子和引向器可以采用在介质板覆铜的设计，便于固定极子和引向器的相对位置。

为了实现两个极子交叉极化，两个介质板交叉成一定角度组装(例如，90度)。

天线内部是交叉极化的两个不同频率偶极子，先通过调整偶极子与天线接地底板之间的距离找出天线合适的增益值及辐射方向图波瓣宽度，再增加偶极子上端增加两个抑制天线最大增益的金属引向器从而改变天线辐射方向和辐射范围。

另外，附图中示出了介质板的形状(介质板为类似梯形的形状)，并且还示出了第一极子1与第二极子2的形状和在介质板上的固定位置，上文中也说明了第一极子1和第二极子2可以是偶极子。但是，以上说明仅仅用于列举，在实际应用中，介质板的形状可以是其他形状。第一极子1与第二极子2可以安装在介质板的其他位置，并且其形状也可以采用多种其他已有形状。另外，在其他应用场景中，第一极子1和/或第二极子2也可以是单极子。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在天线的质板上设置引向器，能够控制天线辐射方向，扩大覆盖范围，提高所接收的信号质量，从而提升通信质量，增加用户的体验感。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全向天线，其特征在于，包括底板、以及交叉设置的第一介质板和第二介质板，所述第一介质板和所述第二介质板立置于所述底板上，所述第一介质板具有用于工作在第一频段的第一极子、以及至少一个引向器，所述至少一个引向器设置于所述第一极子远离所述底板的一侧，所述第二介质板具有用于工作在第二频段的第二极子，所述引向器用于改变天线辐射方向和辐射范围，所述第一介质板和所述第二介质板的下部均设置有导电结构导电片，所述导电片与所述底板连接，设置于所述第一介质板的导电片与所述第一极子相互隔离，设置于所述第二介质板的导电片与所述第二极子相互隔离，所述第二极子位于所述第一极子与第二介质板的导电片之间。

2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一极子或第二极子为偶极子。

3.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一极子与所述第二极子的极化方向不同。

4.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，

所述第一介质板或第二介质板上开设有开口，所述第一介质板和第二介质板通过所述开口插装成一体。

5.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一极子和所述第二极子为固定于介质板的导电结构。

6.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述引向器为固定于所述第一介质板的导体线。

7.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一介质板和所述第二介质板通过贯孔插装至所述底板。

8.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一极子和所述第二极子均具有用于连接馈线的馈点。

9.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段均选自1.8GHz-12GHz，且所述第一频段与所述第二频段不同。

10.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一频段为1.8GHz-3GHz。

11.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一频段为2GHz-2.6GHz。

12.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一频段为2.4GHz-2.5GHz。

13.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第二频段为4.8GHz-6GHz。

14.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第二频段为4.9GHz-6GHz。

15.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第二频段为5GHz-5.9GHz。