CN111224232A - 双频段全向天线及列车 - Google Patents

双频段全向天线及列车 Download PDF

Info

Publication number
CN111224232A
CN111224232A CN201811409954.2A CN201811409954A CN111224232A CN 111224232 A CN111224232 A CN 111224232A CN 201811409954 A CN201811409954 A CN 201811409954A CN 111224232 A CN111224232 A CN 111224232A
Authority
CN
China
Prior art keywords
branch
section
parasitic
antenna
shaped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811409954.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111224232B (zh
Inventor
刘巧灵
邵明乾
江奕辰
薄云览
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN201811409954.2A priority Critical patent/CN111224232B/zh
Publication of CN111224232A publication Critical patent/CN111224232A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111224232B publication Critical patent/CN111224232B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H01Q5/15—Resonant antennas for operation of centre-fed antennas comprising one or more collinear, substantially straight or elongated active elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明提出了一种双频段全向天线及列车，双频段全向天线包括介质基板和设置在介质基板上的天线本体，所述天线本体包括设置在介质基板顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括对称设置、相互分离且均呈U型的第一分支和第二分支，第一分支和第二分支的U型开口对向或背向设置；第二天线包括对称设置、相互分离且均呈长条形的第三分支和第四分支，第三分支和第四分支共横向轴线，第三分支与第四分支相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支和第二分支分别关于所述横向轴线对称。本发明提出的双频段全向天线具有双频段高增益、全向辐射的优点。

Description

双频段全向天线及列车
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更确切地说，涉及一种双频段全向天线及列车。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，人们对于通过无线方式随时随地获取信息的需要也越来越迫切。发明人发现，同时工作在低频和高频两个频段的天线，增益低，全向辐射效果差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一，提供一种双频段全向天线及列车。
为了达到上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出了一种双频段全向天线，
包括介质基板和设置在介质基板上的天线本体，天线本体包括设置在介质基板顶面的第一天线和底面的第二天线；
第一天线包括第一频段天线，第一频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第一分支和第二分支，第一分支和第二分支相互分离且均呈U型，且第一分支和第二分支的U型开口对向或背向设置；
第二天线包括第二频段天线，第二频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第三分支和第四分支，第三分支和第四分支相互分离且均呈长条形，第三分支和第四分支共横向轴线，第三分支与第四分支相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；
第一分支和第二分支分别关于横向轴线对称。
本发明的双频段全向天线，天线本体包括设置在介质基板顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线，第一频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第一分支和第二分支，第一分支和第二分支相互分离且均呈U型，且第一分支和第二分支的U型开口对向或背向设置；第二天线包括第二频段天线，第二频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第三分支和第四分支，第三分支和第四分支相互分离且均呈长条形，第三分支和第四分支共横向轴线，第三分支与第四分支相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支和第二分支分别关于横向轴线对称。由于，第一频段天线的第一分支和第二分支均呈U型且组成对称振子，第二频段天线的第三分支和第四分支组成对称振子，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电，因此，具有双频段高增益、全向辐射的优点。
根据本发明第二方面的实施例提供了一种列车，其包括上述的双频段全向天线。
本发明的列车，天线本体包括设置在介质基板顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线，第一频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第一分支和第二分支，第一分支和第二分支相互分离且均呈U型，且第一分支和第二分支的U型开口对向或背向设置；第二天线包括第二频段天线，第二频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第三分支和第四分支，第三分支和第四分支相互分离且均呈长条形，第三分支和第四分支共横向轴线，第三分支与第四分支相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支和第二分支分别关于横向轴线对称。由于，第一频段天线的第一分支和第二分支均呈U型且组成对称振子，第二频段天线的第三分支和第四分支组成对称振子，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电，因此，具有双频段高增益、全向辐射的优点。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一实施例的双频段全向天线的结构透视图；
图2是根据本发明一实施例的双频段全向天线的顶面的结构示意图；
图3是根据本发明一实施例的双频段全向天线的底面的结构示意图；
图4是根据本发明另一实施例的双频段全向天线的结构透视图；
图5是根据本发明另一实施例的双频段全向天线的顶面的结构示意图；
图6是根据本发明另一实施例的双频段全向天线的底面的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的双频段全向天线1.4GHz的辐射方向的2D视图；
图8是根据本发明实施例的双频段全向天线3.5GHz的辐射方向的2D视图；
图9是根据本发明实施例的双频段全向天线的回波损耗图。
说明书中的附图标记如下：
1、介质基板；
2、第一频段天线；201、第一分支；202、第二分支；203、第一节；204、第二节；205、第三节；
3、第二频段天线；301、第三分支；302、第四分支；303、第五节；304、第六节；
4、耦合寄生枝节；401、第一寄生分支；402、第二寄生分支；403、第一寄生节；404、第二寄生节；405、第三寄生节。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，双频段全向天线具有双频段高增益、全向辐射的优点。下面参考附图对本发明实施例进行详细的说明。
本发明的双频段全向天线，包括介质基板1和设置在介质基板1上的天线本体，所述天线本体包括设置在所述介质基板1顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线2，第一频段天线2包括关于纵向轴线对称设置的第一分支201和第二分支202，第一分支201和第二分支202相互分离且均呈U型，且第一分支201和第二分支202的U型开口对向或背向设置；第二天线包括第二频段天线3，第二频段天线3包括关于纵向轴线对称设置的第三分支301和第四分支302，第三分支301和第四分支302相互分离且均呈长条形，第三分支301和第四分支302共横向轴线，第三分支301与第四分支302相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支201和第二分支202分别关于所述横向轴线对称。
其中，第一频段为3.5GHz或5.8GHz，对应的，第二频段为1.4GHz或2.4GHz，即本发明的双频段全向天线适用于3.5GHz和1.4GHz两个频段，也适用于5.8GHz和2.4GHz两个频段。其中，1.4GHz频段的频率范围为1.447GHz-1.467GHz，2.4GHz频段的频率范围为2.4GHz-2.484GHz，3.5GHz频段的频率范围为3.5GHz-3.6GHz，5.8GHz频段的频率范围为5.725GHz-5.85GHz。馈电点与同轴线连接，第二频段天线3通过同轴线进行馈电。下面参考附图对本发明实施例进行详细的说明。
具体实施方式一：
参见图1，图1是根据本发明实施例的双频段全向天线的结构透视图，示出了介质基板1的正反两侧（即顶面和底面）叠加构成的透视图案。本实施例的双频段全向天线，包括介质基板1和设置在介质基板1上的天线本体，所述天线本体包括设置在所述介质基板1顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线2，第一频段天线2包括关于纵向轴线对称设置的第一分支201和第二分支202，第一分支201和第二分支202相互分离且均呈U型，且第一分支201和第二分支202的U型开口对向设置；第二天线包括第二频段天线3，第二频段天线3包括关于纵向轴线对称设置的第三分支301和第四分支302，第三分支301和第四分支302相互分离且均呈长条形，第三分支301的长轴和第四分支302的长轴共横向轴线，第三分支301靠近第四分支302的一端设置有接地点，第四分支302靠近第三分支301的一端设置有馈电点；第一分支201和第二分支202分别关于所述共横向轴线在顶面的投影对称。本发明实施例的双频段全向天线采用了第二频段天线3直接馈电的方式，而第一频段天线2则采用了耦合馈电的方式，通过这种单馈电的方式，同时实现了两个频段的天线馈电，节省成本和空间。其中，第二频段天线3是半波对称振子天线，通过馈电点直接馈电，而第一频段天线2是耦合馈电，通过耦合第二频段天线3辐射出的信号，实现第一频段天线2的馈电，节省成本和空间；第一分支201和第二分支202关于纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差，第三分支301和第四分支302纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差，第一分支201和第二分支202分别关于所述共横向轴线在顶面的投影对称，用于防止辐射发生偏差。由于，第一频段天线2的第一分支201和第二分支202均呈U型且组成对称振子，第二频段天线3的第三分支301和第四分支302组成对称振子，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电，因此，该双频段全向天线具有双频段高增益、全向辐射的优点，其中，第一频段天线2和第二频段天线3均具有一定增益，第一频段天线2和第二频段天线3组合而成的双频段全向天线具有高增益的特性。第三分支301和第四分支302的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第三分支301的长度可适当的增加或减小，第四分支302的长度也可适当的增加或减小，且第三分支301和第四分支302的长度相等。
优选地，呈U型的第一分支201、第二分支202、第三分支301和第四分支302的弯折处均设置有弧形拐角或者切角，用于降低回波损耗。
在本实施例中，除了第一频段天线2之外，如图1所示，第一天线还可进一步包括耦合寄生枝节4，进一步增进天线的性能。耦合寄生枝节4包括关于纵向轴线对称设置的第一寄生分支401和第二寄生分支402，第一寄生分支401和第二寄生分支402相互分离且均呈U型，且第一寄生分支401和第二寄生分支402的U型开口对向设置，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，优选地，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，使得第一频段天线2能形成很好的全向辐射，增加了第二频段的增益，并且调整了第一频段天线2的阻抗的作用，使得第一频段天线2具有很好的匹配，辐射效率很高，具体地，耦合寄生枝节4能够调整第一频段天线2的阻抗，同时提高了第二频段天线3的增益。其中，当第一分支201完全位于第一寄生分支401的U型内腔内，或第二分支202完全位于第二寄生分支402的U型内腔内时，第一频段天线2的阻抗将变差，无法正常收发信号；第一寄生分支401和第二寄生分支402关于纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差。优选地，第一寄生分支401和第二寄生分支402分别关于所述横向轴线对称，使得第一频段天线2具有较好的阻抗匹配，使得第二频段天线3具有高增益的作用。
优选地，如图1和图2所示，第一寄生分支401和第二寄生分支402均包括第一寄生节403、第二寄生节404和第三寄生节405，第一寄生节403和第三寄生节405结构相同，第一寄生分支401的第一寄生节403和第三寄生节405构成呈U型的第一寄生分支401的双臂，第二寄生分支402的第一寄生节403和第三寄生节405构成呈U型的第二寄生分支402的双臂；第二寄生节404的宽度比第一寄生节403或第三寄生节405的宽度小，用于调节阻抗匹配，第一寄生分支401的第二寄生节404构成呈U型的第一寄生分支401的底部，第二寄生分支402的第二寄生节404构成呈U型的第二寄生分支402的底部。其中，第一寄生节403和第三寄生节405的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第一寄生节403的长度可适当的增加或减小，第三寄生节405的长度也可适当的增加或减小，且第一寄生节403和第三寄生节405的长度相等。
本实施例中，呈U型的第一寄生分支401和第二寄生分支402的弯折处均设置有弧形拐角或者切角，用于降低回波损耗。具体地，如图2所示，第一寄生节403的一端与第二寄生节404的一端连接，在第一寄生节403的一端与第二寄生节404的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第二寄生节404的另一端与第三寄生节405的一端连接，在第二寄生节404的另一端与第三寄生节405的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。
本实施例中，第一分支201和第二分支202均包括第一节203、第二节204和第三节205，第一节203和第三节205结构相同，第一分支201的第一节203和第三节205构成呈U型的第一分支201的双臂，第二分支202的第一节203和第三节205构成呈U型的第二分支202的双臂；第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第一分支201的第二节204构成呈U型的第一分支201的底部，第二分支202的第二节204构成呈U型的第二分支202的底部。具体地，如图1和图2所示，第一分支201的第一节203和第三节205的长宽完全相同，第一分支201的第一节203和第三节205的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第一分支201的第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第一分支201的第二节204完全位于第一寄生分支401的U型内腔内，第一分支201与第一寄生分支401的U型开口方向相同；第二分支202第一节203和第三节205的长宽完全相同，第二分支202的第一节203和第三节205的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，第二分支202的第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第二分支202的第二节204完全位于第二寄生分支402的U型内腔内，第一分支201与第一寄生分支401的U型开口方向相同。其中，第一节203和第三节205的长度均为第一频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第一节203的长度可适当的增加或减小，第三节205的长度也可适当的增加或减小，且第一节203和第三节205的长度相等。
本实施例中，如图1和图2所示，第一分支201的第一节203与第一寄生分支401的第一寄生节403的距离为0.2mm-1mm，第一分支201的第三节205与第一寄生分支401的第三寄生节405的距离为0.2mm-1mm；第二分支202的第一节203与第二寄生分支402的第一寄生节403的距离为0.2mm-1mm，第二分支202的第三节205与第二寄生分支402的第三寄生节405的距离为0.2mm-1mm。
优选地，距离为0.2mm或0.4mm，天线易加工，且耦合效果好，其中，距离是以耦合的效果确定的，小于0.2mm，天线不易加工，且耦合效果不好，大于1mm耦合效果变差，或者导致第一频段天线失谐。
本实施例中，呈U型的第一分支201和第二分支202的弯折处均设置有弧形拐角或者切角。具体地，如图1和图2所示，第一分支201的第一节203的一端与第一分支201的第二节204的一端连接，在第一节203的一端与第二节204的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第一分支201的第二节204的另一端与第一分支201的第三节205的一端连接，在第二节204的另一端与第三节205的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。第二分支202的第一节203的一端与第二分支202的第二节204的一端连接，在第一节203的一端与第二节204的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第二分支202的第二节204的另一端与第二分支202的第三节205的一端连接，在第二节204的另一端与第三节205的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。
本实施例中，如图1和图3所示，第三分支301和第四分支302均包括第五节303和第六节304，第五节303的一端与第六节304的一端连接，第五节303的另一端设置有馈电点或接地点，第六节304为开路枝节，其中，第三分支301和第四分支302的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射。具体地，如图1至图3所示，第三分支301在顶面的投影穿过第一分支201的第二节204，第三分支301的第五节303的另一端设置有接地点，用于接地，第四分支302在顶面的投影穿过第二分支202的第二节204，第四分支302的第五节303的另一端设置有馈电点，馈电点与同轴线连接，通过同轴线进行馈电。其中，第五节303的宽度小于第六节304的宽度，不影响第一频段天线2的谐振，使得第一频段天线2的阻抗较好，方向图较均匀。第五节303的长度为第一频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第五节303的长度可适当的增加或减小，第六节304的长度也可适当的增加或减小，第五节303和第六节304的总长度约为第二频段的1/4波长，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射。
优选地，第五节303的一端与第六节304的一端连接处设置有弧形拐角或者切角，用于减少回波损耗。
本实施例中，第一天线包括耦合寄生枝节4，耦合寄生枝节4包括关于纵向轴线对称设置的第一寄生分支401和第二寄生分支402，第一寄生分支401和第二寄生分支402相互分离且均呈U型，且第一寄生分支401和第二寄生分支402的U型开口对向设置，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内。其中，如图1和图3所示，第三分支301的第六节304在顶面的投影位于第一寄生分支401的U型内腔内，第四分支302的第六节304在顶面的投影位于第二寄生分支402的U型内腔内。
具体实施方式二：
参见图4，图4是根据本发明实施例的双频段全向天线的结构透视图，示出了介质基板1的正反两侧（即顶面和底面）叠加构成的透视图案。本实施例的双频段全向天线，包括介质基板1和设置在介质基板1上的天线本体，所述天线本体包括设置在所述介质基板1顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线2，第一频段天线2包括关于纵向轴线对称设置的第一分支201和第二分支202，第一分支201和第二分支202相互分离且均呈U型，且第一分支201和第二分支202的U型开口背向设置；第二天线包括第二频段天线3，第二频段天线3包括关于纵向轴线对称设置的第三分支301和第四分支302，第三分支301和第四分支302相互分离且均呈长条形，第三分支301的长轴和第四分支302的长轴共横向轴线，第三分支301靠近第四分支302的一端设置有接地点，第四分支302靠近第三分支301的一端设置有馈电点；第一分支201和第二分支202分别关于所述共横向轴线在顶面的投影对称。本发明实施例的双频段全向天线采用了第二频段天线3直接馈电的方式，而第一频段天线2则采用了耦合馈电的方式，通过这种单馈电的方式，同时实现了两个频段的天线馈电，节省成本和空间。其中，第三分支301和第四分支302的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第三分支301的长度可适当的增加或减小，第四分支302的长度也可适当的增加或减小，且第三分支301和第四分支302的长度相等。其中，第二频段天线3是半波对称振子天线，通过馈电点直接馈电，而第一频段天线2是耦合馈电，节省成本和空间，通过耦合第二频段天线3辐射出的信号，实现第一频段天线2的馈电；第一分支201和第二分支202关于纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差，第三分支301和第四分支302纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差，第一分支201和第二分支202分别关于所述共横向轴线在顶面的投影对称，用于防止辐射发生偏差。
优选地，呈U型的第一分支201、第二分支202、第三分支301和第四分支302的弯折处均设置有弧形拐角或者切角，用于降低回波损耗。
在本实施例中，如图4所示，除了第一频段天线2之外，第一天线还可进一步包括耦合寄生枝节4，进一步增进天线的性能。耦合寄生枝节4包括关于纵向轴线对称设置的第一寄生分支401和第二寄生分支402，第一寄生分支401和第二寄生分支402相互分离且均呈U型，且第一寄生分支401和第二寄生分支402的U型开口背向设置，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，优选地，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，使得第一频段天线2能形成很好的全向辐射，增加了第二频段的增益，并且调整了第一频段天线2的阻抗的作用，使得第一频段天线2具有很好的匹配，辐射效率很高，具体地，耦合寄生枝节4能够调整第一频段天线2的阻抗，同时提高了第二频段天线3的增益。其中，当第一分支201完全位于第一寄生分支401的U型内腔内，或第二分支202完全位于第二寄生分支402的U型内腔内时，第一频段天线2的阻抗将变差，无法正常收发信号；第一寄生分支401和第二寄生分支402关于纵向轴线对称设置，用于防止辐射发生偏差。优选地，第一寄生分支401和第二寄生分支402分别关于所述横向轴线对称，使得第一频段天线2具有较好的阻抗匹配，使得第二频段天线3具有高增益的作用。
优选地，如图4和图5所示，第一寄生分支401和第二寄生分支402均包括第一寄生节403、第二寄生节404和第三寄生节405，第一寄生节403和第三寄生节405结构相同，第一寄生分支401的第一寄生节403和第三寄生节405构成呈U型的第一寄生分支401的双臂，第二寄生分支402的第一寄生节403和第三寄生节405构成呈U型的第二寄生分支402的双臂；第二寄生节404的宽度比第一寄生节403或第三寄生节405的宽度小，用于调节阻抗匹配，第一寄生分支401的第二寄生节404构成呈U型的第一寄生分支401的底部，第二寄生分支402的第二寄生节404构成呈U型的第二寄生分支402的底部。其中，第一寄生节403和第三寄生节405的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第一寄生节403的长度可适当的增加或减小，第三寄生节405的长度也可适当的增加或减小，且第一寄生节403和第三寄生节405的长度相等。
本实施例中，呈U型的第一寄生分支401和第二寄生分支402的弯折处均设置有弧形拐角或者切角，用于降低回波损耗。具体地，如图5所示，第一寄生节403的一端与第二寄生节404的一端连接，在第一寄生节403的一端与第二寄生节404的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第二寄生节404的另一端与第三寄生节405的一端连接，在第二寄生节404的另一端与第三寄生节405的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。
本实施例中，如图4和图5所示，第一分支201和第二分支202均包括第一节203、第二节204和第三节205，第一节203和第三节205结构相同，第一分支201的第一节203和第三节205构成呈U型的第一分支201的双臂，第二分支202的第一节203和第三节205构成呈U型的第二分支202的双臂；第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第一分支201的第二节204构成呈U型的第一分支201的底部，第二分支202的第二节204构成呈U型的第二分支202的底部。具体地，如图4和图5所示，第一分支201的第一节203和第三节205的长宽完全相同，第一分支201的第一节203和第三节205的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第一分支201的第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第一分支201的第二节204完全位于第一寄生分支401的U型内腔外，第一分支201与第一寄生分支401的U型开口方向相反；第二分支202第一节203和第三节205的长宽完全相同，第二分支202的第一节203和第三节205的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内，第二分支202的第二节204的宽度比第一节203或第三节205的宽度小，第二分支202的第二节204完全位于第二寄生分支402的U型内腔外，第一分支201与第一寄生分支401的U型开口方向相反。其中，第一节203和第三节205的长度均为第一频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第一节203的长度可适当的增加或减小，第三节205的长度也可适当的增加或减小，且第一节203和第三节205的长度相等。
本实施例中，如图4和图5所示，第一分支201的第一节203与第一寄生分支401的第一寄生节403的距离为0.2mm-1mm，第一分支201的第三节205与第一寄生分支401的第三寄生节405的距离为0.2mm-1mm；第二分支202的第一节203与第二寄生分支402的第一寄生节403的距离为0.2mm-1mm，第二分支202的第三节205与第二寄生分支402的第三寄生节405的距离为0.2mm-1mm。
优选地，距离为0.2mm或0.4mm，天线易加工，且耦合效果好，其中，距离是以耦合的效果确定的，小于0.2mm，天线不易加工，且耦合效果不好，大于1mm耦合效果差，或者导致第一频段天线失谐。
本实施例中，呈U型的第一分支201和第二分支202的弯折处均设置有弧形拐角或者切角。具体地，如图4和图5所示，第一分支201的第一节203的一端与第一分支201的第二节204的一端连接，在第一节203的一端与第二节204的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第一分支201的第二节204的另一端与第一分支201的第三节205的一端连接，在第二节204的另一端与第三节205的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。第二分支202的第一节203的一端与第二分支202的第二节204的一端连接，在第一节203的一端与第二节204的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角；第二分支202的第二节204的另一端与第二分支202的第三节205的一端连接，在第二节204的另一端与第三节205的一端的连接处设置有弧形拐角或者切角。
本实施例中，第三分支301和第四分支302均包括第五节303和第六节304，第五节303的一端与第六节304的一端连接，第五节303的另一端设置有馈电点或接地点，第六节304为开路枝节，其中，第三分支和第四分支的长度均为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射。具体地，如图4至图6所示，第三分支301在顶面的投影穿过第一分支201的第二节204，第三分支301的第五节303的另一端设置有接地点，用于接地，第四分支302在顶面的投影穿过第二分支202的第二节204，第四分支302的第五节303的另一端设置有馈电点，馈电点与同轴线连接，通过同轴线进行馈电。其中，第五节303的宽度小于第六节304的宽度，不影响第一频段天线2的谐振，使得第一频段天线2的阻抗较好，方向图较均匀。第五节303的长度为第一频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射，可选地，第五节303的长度可适当的增加或减小，第六节304的长度也可适当的增加或减小，第五节303和第六节304的总长度约为第二频段无线电波波长的1/4，是该双频段全向天线辐射的基本条件，用于组成半波对称振子，使该双频段全向天线正常辐射。
优选地，第五节303的一端与第六节304的一端连接处设置有弧形拐角或者切角，用于减少回波损耗。
本实施例中，第一天线包括耦合寄生枝节4，耦合寄生枝节4包括关于纵向轴线对称设置的第一寄生分支401和第二寄生分支402，第一寄生分支401和第二寄生分支402相互分离且均呈U型，且第一寄生分支401和第二寄生分支402的U型开口对向设置，第一分支201的部分位于第一寄生分支401的U型内腔内，第二分支202的部分位于第二寄生分支402的U型内腔内。其中，如图4和图6所示，第三分支301的第六节304在顶面的投影位于第一寄生分支401的U型内腔内，第四分支302的第六节304在顶面的投影位于第二寄生分支402的U型内腔内。
图7-图9是本发明天线性能的远场二维仿真结果示意图。
其中图7是根据本发明实施例的双频段全向天线在1.4GHz的辐射方向的2D视图，从图中可见，天线增益达到2dBi-2.15dBi，天线具有高增益，全向辐射的特性。图8是根据本发明实施例的双频段全向天线在3.5GHz的辐射方向的2D视图。从图中可见，天线增益达到4.15dBi-4.78dBi，天线具有高增益，全向辐射的特性，天线的不圆度波动小，辐射非常均匀。
图9是本发明实施例的双频段全向天线S11（回波损耗）图。其中纵坐标表示回波损耗，单位为dB（decibel，分贝），横坐标表示频率，单位为GHz（吉赫），可见，低频段和高频段的回波损耗都小于-10dB，该天线的S11较好。
从上述仿真结果和结构描述可见，本发明实施例的双频段全向天线，所述天线本体包括设置在所述介质基板1顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线2，第一频段天线2包括关于纵向轴线对称设置的第一分支201和第二分支202，第一分支201和第二分支202相互分离且均呈U型，且第一分支201和第二分支202的U型开口对向或背向设置；第二天线包括第二频段天线3，第二频段天线3包括关于纵向轴线对称设置的第三分支301和第四分支302，第三分支301和第四分支302相互分离且均呈长条形，第三分支301和第四分支302共横向轴线，第三分支301与第四分支302相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支201和第二分支202分别关于所述横向轴线对称，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电。由于，第一频段天线的第一分支和第二分支均呈U型且组成对称振子，第二频段天线的第三分支和第四分支组成对称振子，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电，因此，具有双频段高增益、全向辐射的优点。
本发明第二方面的实施例提供了一种列车，其包括上述的双频段全向天线。
从上述仿真结果和结构描述可见，本发明的列车，包括上述的双频段全向天线，由于所述天线本体包括设置在所述介质基板1顶面的第一天线和底面的第二天线；第一天线包括第一频段天线2，第一频段天线2包括关于纵向轴线对称设置的第一分支201和第二分支202，第一分支201和第二分支202相互分离且均呈U型，且第一分支201和第二分支202的U型开口对向或背向设置；第二天线包括第二频段天线3，第二频段天线3包括关于纵向轴线对称设置的第三分支301和第四分支302，第三分支301和第四分支302相互分离且均呈长条形，第三分支301和第四分支302共横向轴线，第三分支301与第四分支302相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；第一分支201和第二分支202分别关于所述横向轴线对称，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电。由于，第一频段天线的第一分支和第二分支均呈U型且组成对称振子，第二频段天线的第三分支和第四分支组成对称振子，第二频段天线通过馈电点直接馈电，而第一频段天线耦合馈电，因此，具有双频段高增益、全向辐射的优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种双频段全向天线，其特征在于，包括介质基板和设置在介质基板上的天线本体，天线本体包括设置在介质基板顶面的第一天线和底面的第二天线；
第一天线包括第一频段天线，第一频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第一分支和第二分支，第一分支和第二分支相互分离且均呈U型，且第一分支和第二分支的U型开口对向或背向设置；
第二天线包括第二频段天线，第二频段天线包括关于纵向轴线对称设置的第三分支和第四分支，第三分支和第四分支相互分离且均呈长条形，第三分支和第四分支共横向轴线，第三分支与第四分支相邻的两端分别设置有接地点、馈电点；
第一分支和第二分支分别关于横向轴线对称。
2.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一天线还包括耦合寄生枝节，耦合寄生枝节包括关于纵向轴线对称设置的第一寄生分支和第二寄生分支，第一寄生分支和第二寄生分支相互分离且均呈U型，且第一寄生分支和第二寄生分支的U型开口对向设置，第一分支的部分位于第一寄生分支的U型内腔内，第二分支的部分位于第二寄生分支的U型内腔内，第一寄生分支和第二寄生分支分别关于横向轴线对称。
3.根据权利要求2所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一分支和第二分支的弯折处均设置有弧形拐角或者切角；
第一寄生分支和第二寄生分支的弯折处均设置有弧形拐角或者切角。
4.根据权利要求2所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一寄生分支和第二寄生分支均包括第一寄生节、第二寄生节和第三寄生节，第一寄生节和第三寄生节结构相同，第一寄生节和第三寄生节构成U型第一寄生分支的双臂或U型第二寄生分支的双臂，第二寄生节构成U型第一寄生分支的底部或U型第二寄生分支的底部，第二寄生节的宽度比第一寄生节或第三寄生节的宽度小。
5.根据权利要求4所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一分支和第二分支均包括第一节、第二节和第三节，第一节和第三节结构相同，第一节和第三节构成U型第一分支的双臂或U型第二分支的双臂；第二节构成U型第一分支的底部或U型第二分支的底部，第二节的宽度比第一节或第三节的宽度小。
6.根据权利要求5所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一分支的第一节与第一寄生分支的第一寄生节的距离为0.2mm-1mm，第一分支的第三节与第一寄生分支的第三寄生节的距离为0.2mm-1mm；第二分支的第一节与第二寄生分支的第一寄生节的距离为0.2mm-1mm，第二分支的第三节与第二寄生分支的第三寄生节的距离为0.2mm-1mm。
7.根据权利要求5所述的双频段全向天线，其特征在于，第三分支和第四分支均包括第五节和第六节，第五节的一端与第六节的一端连接，第五节的另一端设置有馈电点或接地点，第五节的宽度小于第六节的宽度，第五节与第六节的连接处设置有弧形拐角或者切角。
8.根据权利要求7所述的双频段全向天线，其特征在于，
第三分支的第六节在顶面的投影位于第一寄生分支的U型内腔内，第四分支的第六节在顶面的投影位于第二寄生分支的U型内腔内。
9.根据权利要求7所述的双频段全向天线，其特征在于，
第一节、第三节和第五节的长度均为第一频段无线电波波长的1/4；第一寄生节、第三寄生节、第三分支和第四分支的长度均为第二频段无线电波波长的1/4。
10.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，第二频段天线的馈电点与同轴线连接，通过同轴线进行馈电。
11.一种列车，其特征在于，包括如权利要求1-10任意一项所述的双频段全向天线。
CN201811409954.2A 2018-11-23 2018-11-23 双频段全向天线及列车 Active CN111224232B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811409954.2A CN111224232B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 双频段全向天线及列车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811409954.2A CN111224232B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 双频段全向天线及列车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111224232A true CN111224232A (zh) 2020-06-02
CN111224232B CN111224232B (zh) 2022-10-18

Family

ID=70830387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811409954.2A Active CN111224232B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 双频段全向天线及列车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111224232B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114614255A (zh) * 2020-12-08 2022-06-10 华为技术有限公司 一种天线
CN114976592A (zh) * 2021-02-20 2022-08-30 北京小米移动软件有限公司 天线结构及终端设备

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1524321A (zh) * 2000-07-11 2004-08-25 Ӣ4�ض����޹�˾ 用于移动通信设备的内部天线
US20060231761A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-19 Commissariat A L'energie Atomique Bolometric detector, device for detecting submillimetric and millimetric electromagnetic waves that uses such a detector
CN101005156A (zh) * 2006-01-16 2007-07-25 环隆电气股份有限公司 高增益宽频带的平板天线
CN102403572A (zh) * 2011-12-13 2012-04-04 华南理工大学 一种宽带双频移动通信基站天线
CN202205889U (zh) * 2011-09-06 2012-04-25 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种应用于非金属表面的微波频段rfid标签天线
CN104577322A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 东莞市仁丰电子科技有限公司 一种二合一双馈线多波段全向高增益pcb天线
CN104795630A (zh) * 2015-04-24 2015-07-22 普联技术有限公司 双频wifi全向天线
CN104966899A (zh) * 2015-07-16 2015-10-07 中国电子科技集团公司第三十六研究所 一种全向天线和全向天线阵列
CN106816695A (zh) * 2016-11-29 2017-06-09 广东通宇通讯股份有限公司 三频段高增益全向偶极子天线
CN107994321A (zh) * 2017-11-07 2018-05-04 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院 一种带开口谐振环的双频偶极子天线
CN207441958U (zh) * 2017-09-22 2018-06-01 北京邮电大学 一款超高频射频识别抗金属标签天线
CN108448245A (zh) * 2018-05-21 2018-08-24 华南理工大学 一种差分馈电双频平面天线

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1524321A (zh) * 2000-07-11 2004-08-25 Ӣ4�ض����޹�˾ 用于移动通信设备的内部天线
US20060231761A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-19 Commissariat A L'energie Atomique Bolometric detector, device for detecting submillimetric and millimetric electromagnetic waves that uses such a detector
CN101005156A (zh) * 2006-01-16 2007-07-25 环隆电气股份有限公司 高增益宽频带的平板天线
CN202205889U (zh) * 2011-09-06 2012-04-25 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种应用于非金属表面的微波频段rfid标签天线
CN102403572A (zh) * 2011-12-13 2012-04-04 华南理工大学 一种宽带双频移动通信基站天线
CN104577322A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 东莞市仁丰电子科技有限公司 一种二合一双馈线多波段全向高增益pcb天线
CN104795630A (zh) * 2015-04-24 2015-07-22 普联技术有限公司 双频wifi全向天线
CN104966899A (zh) * 2015-07-16 2015-10-07 中国电子科技集团公司第三十六研究所 一种全向天线和全向天线阵列
CN106816695A (zh) * 2016-11-29 2017-06-09 广东通宇通讯股份有限公司 三频段高增益全向偶极子天线
CN207441958U (zh) * 2017-09-22 2018-06-01 北京邮电大学 一款超高频射频识别抗金属标签天线
CN107994321A (zh) * 2017-11-07 2018-05-04 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院 一种带开口谐振环的双频偶极子天线
CN108448245A (zh) * 2018-05-21 2018-08-24 华南理工大学 一种差分馈电双频平面天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PASCAL HIRSCH等: "Compact dual-band parasitic dipole antenna for harmonic transponders", 《2015 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANTENNAS AND PROPAGATION (ISAP)》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114614255A (zh) * 2020-12-08 2022-06-10 华为技术有限公司 一种天线
CN114976592A (zh) * 2021-02-20 2022-08-30 北京小米移动软件有限公司 天线结构及终端设备
CN114976592B (zh) * 2021-02-20 2024-06-04 北京小米移动软件有限公司 天线结构及终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111224232B (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101435538B1 (ko) 광대역 평면 준-야기 안테나
US7113133B2 (en) Dual-band inverted-F antenna with a branch line shorting strip
JP4128686B2 (ja) 平面アンテナ
US20140043195A1 (en) Device and method for controlling azimuth beamwidth across a wide frequency range
EP1271692A1 (en) Printed planar dipole antenna with dual spirals
CN108832287B (zh) 三频段WiFi天线
KR101345764B1 (ko) 쿼시 야기 안테나
KR100601730B1 (ko) 광대역 특성의 다중 미앤더 스트립 모노폴 안테나
CN111355027B (zh) 自去耦天线阵列
CN107248613B (zh) 一种高增益双频天线单元
CN108429010B (zh) 一种基于调制超表面的超宽带双端射天线
CN111224232B (zh) 双频段全向天线及列车
CN114824782A (zh) 微带天线及微带天线阵列
CN110707423A (zh) 一种用于天线单元的寄生单元及天线单元
CN107591614B (zh) 一种高增益全向阵列天线
CN113506977A (zh) 一种超宽带高增益共形Vivaldi端射天线
KR100729627B1 (ko) 단방향성 방사패턴을 갖는 초광대역 안테나
US20100066610A1 (en) Multiband antenna
WO2005038984A1 (en) Planar inverted f antenna tapered type pifa with corrugation
KR20050120442A (ko) 변형된 접지면을 이용한 초광대역 프린티드 모노폴 안테나
CN211578966U (zh) 渐变缝隙天线及通讯装置
CN104051849A (zh) 一种紧凑型宽带八角形槽天线
CN110518347B (zh) 一种多频段车载天线
CN210092369U (zh) 基站天线
CN113540763A (zh) 一种天线及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant