CN104201473A - 双系统全向天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双系统全向天线。其包括基板，印制有第一射频线路和第二射频线路，设置的功分器将第一射频线路划分为第一馈电支路和第二馈电支路。第一天线部，包括反射器、第一辐射器、第二辐射器、第一引向器和第二引向器，反射器为空心管体，反射器、第一引向器和第二引向器设置在基板上，第一辐射器和第二辐射器设置在功分器上并分别与第一馈电支路和第二馈电支路电连接。第二天线部，包括圆盘辐射体、圆锥辐射体和馈线，馈线插入反射器中与反射器绝缘并电连接至第二射频线路，圆盘辐射体设置在馈线上，圆锥辐射体设置在反射器上接地。第二天线部设置在第一天线部的零深处。本发明能够实现两个天线系统同时工作并保证天线系统间的高隔离度。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种双系统全向天线。
背景技术
随着通信系统的迅猛发展，对天线系统中的天线要求越来越高，小型化、高性能、集成化成为天线系统对天线的主要需求方向。
目前在机载、车载等环境中，通信系统包含的天线系统越来越多。当通信系统包含两个天线系统，并且两个天线系统的天线的方向图与增益一致时，通常采取两种方式：
一种是一个天线系统单独使用一个天线，将不同天线系统的天线在空间位置上进行隔离。这样做虽然可以保证两个天线系统可以同时工作，但是增加了天线数量，使有限的天线安装空间更为紧张，导致天线布局的难度加大，同时，由于天线数量增加也会引起天线之间的耦合增强，会使天线之间的隔离度降低，影响天线性能，降低天线系统功能。所以在保障天线系统正常功能的前提下，减少天线数量成为当务之急。
另一种是设计一个超宽带天线，其频率覆盖两个天线系统。由于只有一个射频接口，两个天线系统只能分时工作。在分时工作的情况下，一个天线系统工作时，另一个天线系统将处于关闭状态，然而在机载环境中，这种情况是非常危险的。另一方面，超宽带天线的设计也存在一定难度，因为要考虑到两个天线系统之间的阻抗匹配。如果两个天线系统之间的频率相差太多，就会导致阻抗匹配变得十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种双系统全向天线，能够实现两个天线系统同时工作并保证天线系统间的高隔离度。
本发明采用的技术方案如下：提供一种双系统全向天线，包括基板、第一天线部和第二天线部，其中，所述基板印制有第一射频线路和第二射频线路，所述基板的一面设置有一分二功分器，所述功分器将第一射频线路划分为第一馈电支路和第二馈电支路；所述第一天线部包括反射器、第一辐射器、第二辐射器、第一引向器和第二引向器，所述反射器为空心管体，所述反射器设置在所述基板上接地，所述第一引向器和所述第二引向器设置在所述基板上并分别位于所述反射器两侧，所述第一辐射器设置在所述功分器上并与所述第一馈电支路电连接，所述第二辐射器设置在所述功分器上并与所述第二馈电支路电连接，并且所述第一辐射器位于所述反射器和所述第一引向器之间，所述第二辐射器位于所述反射器和所述第二引向器之间；所述第二天线部包括圆盘辐射体、圆锥辐射体和馈线，所述馈线插入所述反射器中电连接至所述第二射频线路，且所述馈线与所述反射器绝缘，所述圆盘辐射体设置在所述馈线的顶部，所述圆锥辐射体设置在所述反射器上接地，并且所述圆锥辐射体的开口朝向所述反射器，其中，所述第二天线部设置在所述第一天线部的零深处。
优选地，所述第二天线部设置在所述第一天线部垂直正上方的零深处。
优选地，所述基板相对所述功分器的另一面设置有第一射频接口和第二射频接口，所述第一射频接口电连接所述第一射频线路，所述第二射频接口电连接所述第二射频线路。
优选地，所述双系统全向天线还包括保护罩，所述保护罩扣在所述基板上，所述第一天线部和所述第二天线部收容于所述保护罩内。
优选地，所述保护罩与所述第一天线部、所述第二天线部之间填充有发泡料。
优选地，所述功分器为威尔金森功分器。
优选地，所述第一辐射器和所述第二辐射器为单面覆金属的非金属板。
优选地，所述第一馈电支路和第二馈电支路采用导电氧化、镀银、镀铜或镀金方式处理，以提高表面导电率。
优选地，所述第一引向器和所述第二引向器相对于所述反射器对称，所述第一辐射器和所述第二辐射器相对于所述反射器对称。
优选地，所述馈线和所述反射器同轴设置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过第一天线部和第二天线部实现不同频段的全向辐射，能够同时具备两个全向天线的功能，并且第二天线部设置在第一天线部的零深处，因而第一天线部和第二天线部之间具有高隔离度，从而实现两个天线系统同时工作并保证天线系统间的高隔离度，本发明结构相对简化、易于加工，适合批量生产。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明双系统全向天线一实施例的立体结构示意图。
图2是图1所示的双系统全向天线的主视示意图。
图3是本发明双系统全向天线另一实施例的主视示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，是本发明双系统全向天线一实施例的立体结构示意图。本实施例的双系统全向天线包括第一天线部1、第二天线部2和基板3。
基板3印制有第一射频线路(图未示)和第二射频线路(图未示)，基板3的一面设置有一分二功分器31，功分器31将第一射频线路划分为第一馈电支路311和第二馈电支路312。其中，功分器31优选为威尔金森功分器。由于第一馈电支路311和第二馈电支路312位于功分器31表面，可以对第一馈电支路311和第二馈电支路312采用导电氧化、镀银、镀铜或镀金等方式处理，以提高第一馈电支路311和第二馈电支路312的表面导电率，降低插入损耗。
第一天线部1包括反射器11、第一辐射器12、第二辐射器13、第一引向器14和第二引向器15，反射器11为空心管体，反射器11设置在基板3上接地，第一引向器14和第二引向器15设置在基板3上并分别位于反射器11两侧，第一辐射器12设置在功分器31上并与第一馈电支路311电连接，第二辐射器13设置在功分器31上并与第二馈电支路312电连接，并且第一辐射器12位于反射器11和第一引向器14之间，第二辐射器13位于反射器11和第二引向器15之间。第一辐射器12和第二辐射器13为单面覆金属的非金属板。所覆金属可以用为铝或铜，例如第一辐射器12和第二辐射器13为单面覆铜的印制板。
当电流经过第一辐射器12和第二辐射器13，通过耦合作用，反射器11与第一引向器14和第二引向器15产生感应电流，形成辐射源。通过调节反射器11、第一辐射器12、第二辐射器13、第一引向器14和第二引向器15的长度，反射器11、第一辐射器12、第一引向器14三者的间距以及反射器11、第二辐射器13、第二引向器15三者的间距，可以改变三者电流相位关系以及到远区场点的波程差，使第一天线部1分别向两边半空域辐射电磁波，得到不圆度很好的全向辐射方向图。在本实施例中，第一引向器14和第二引向器15相对于反射器11对称，第一辐射器12和第二辐射器13相对于反射器11对称。
第二天线部2包括馈线21、圆盘辐射体22和圆锥辐射体23，馈线21插入反射器11中电连接至第二射频线路，且馈线21与反射器11绝缘，圆盘辐射体22设置在馈线21的顶部，圆锥辐射体23设置在反射器11上接地，并且圆锥辐射体23的开口朝向反射器11，其中，第二天线部2设置在第一天线部1的零深处。其中，馈线21和反射器11同轴设置。
一般的单极子或偶极子天线在离地过高时，会由于镜像原理造成方向图的畸变。第二天线部2采用圆锥辐射体23作为第二天线部2的地可以避免方向图畸变问题，同时圆锥辐射体23的圆锥形状使第二天线部2在方位面上具有良好的不圆度和增益。而通过馈线21进行馈电，可以解决馈电的问题，馈线21的外壁还可以当作应答天线的反射器，这样，不仅减少了天线的结构件，同时还具备良好的隔离度。馈线21的材料为硬质材料。
通过将第二天线部2设置在第一天线部1的零深处，可以避免影响彼此的辐射特性，减小彼此不圆度和增益的影响。天线的零深是指天线方向图上的主瓣与副瓣、副瓣与副瓣之间的凹点。在本实施例中，第二天线部2设置在第一天线部1垂直正上方的零深处。
本实施例的双系统全向天线通过第一天线部1和第二天线部2实现两个天线的功能，同时又能保证第一天线部1和第二天线部2互不影响，从而可以实现两个天线系统同时工作并保证天线系统间的高隔离度。
再参见图2，是图1所示的双系统全向天线的主视示意图。基板3相对功分器31的另一面设置有第一射频接口4和第二射频接口5，第一射频接口4电连接第一射频线路，第二射频接口5电连接第二射频线路。
参见图3，是本发明双系统全向天线另一实施例的主视示意图。本实施例的双系统全向天线与前述实施例的双系统全向天线具有相同的技术特征，不同之处在于，本实施例的双系统全向天线在前述实施例的基础上还包括保护罩6，保护罩6扣在基板3上，第一天线部1和第二天线部2收容于保护罩6内。进一步地，保护罩6与第一天线部1、第二天线部2之间填充有发泡料。通过设置保护罩6和填充发泡料，可以对双系统全向天线起到保护作用，提高了双系统全向天线的环境适应性，不但能适应车载环境，还能适应机载环境。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种双系统全向天线，其特征在于，包括基板、第一天线部和第二天线部，其中，
所述基板印制有第一射频线路和第二射频线路，所述基板的一面设置有一分二功分器，所述功分器将第一射频线路划分为第一馈电支路和第二馈电支路；
所述第一天线部包括反射器、第一辐射器、第二辐射器、第一引向器和第二引向器，所述反射器为空心管体，设置在所述基板上接地，所述第一引向器和所述第二引向器设置在所述基板上并分别位于所述反射器两侧，所述第一辐射器设置在所述功分器上并与所述第一馈电支路电连接，所述第二辐射器设置在所述功分器上并与所述第二馈电支路电连接，并且所述第一辐射器位于所述反射器和所述第一引向器之间，所述第二辐射器位于所述反射器和所述第二引向器之间；
所述第二天线部包括圆盘辐射体、圆锥辐射体和馈线，所述馈线插入所述反射器中电连接至所述第二射频线路，且所述馈线与所述反射器绝缘，所述圆盘辐射体设置在所述馈线的顶部，所述圆锥辐射体设置在所述反射器上接地，并且所述圆锥辐射体的开口朝向所述反射器，其中，所述第二天线部设置在所述第一天线部的零深处。
2.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述第二天线部设置在所述第一天线部垂直正上方的零深处。
3.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述基板相对所述功分器的另一面设置有第一射频接口和第二射频接口，所述第一射频接口电连接所述第一射频线路，所述第二射频接口电连接所述第二射频线路。
4.根据权利要求1至3任一项所述的双系统全向天线，其特征在于，所述双系统全向天线还包括保护罩，所述保护罩扣在所述基板上，所述第一天线部和所述第二天线部收容于所述保护罩内。
5.根据权利要求4所述的双系统全向天线，其特征在于，所述保护罩与所述第一天线部、所述第二天线部之间填充有发泡料。
6.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述功分器为威尔金森功分器。
7.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述第一辐射器和所述第二辐射器为单面覆金属的非金属板。
8.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述第一馈电支路和第二馈电支路采用导电氧化、镀银、镀铜或镀金方式处理，以提高表面导电率。
9.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述第一引向器和所述第二引向器相对于所述反射器对称，所述第一辐射器和所述第二辐射器相对于所述反射器对称。
10.根据权利要求1所述的双系统全向天线，其特征在于，所述馈线和所述反射器同轴设置。
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