CN112018514A - 一种双频双极化全向天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双频双极化全向天线，包括第一天线基材、第一天线辐射单元、第二天线基材及第二天线辐射单元，第一天线辐射单元贴附于第一天线基材的表面，第二天线辐射单元贴附于第二天线基材的表面，第一天线基材的上端居中靠右位置处开设有上端开口的第一通槽，第二天线基材的下端居中靠左位置处开设有下端开口的第二通槽，第二天线基材通过第二通槽垂直插入第一通槽内与第一天线基材交叉垂直连接，不影响馈电线路引出，第一天线辐射单元产生‑45°极化辐射，第二天线辐射单元产生+45°极化辐射，实现天线的双频双极化全向辐射。
Description
技术领域
本发明属于室内分布天线及射频通信领域，尤其涉及一种双频双极化全向天线。
背景技术
5G通信的高速发展，对整个天线行业产生了巨大冲击。WIFI通信天线作为室内分布通信天线的关键一环，也在高速率、大容量和低时延性能的要求下，朝着多天线的整合趋势发展，多天线的MIMO技术也将成为主流。但是同时带来成本和空间的倍数增长，所以使得天线自身的小型化和天线极化间的高隔离度成为亟待解决的问题。
双频WIFI天线覆盖频段为2400-2500MHz&5150-5850MHz，而现有的双频WIFI天线中，若采用PIFA弹片形式，则难以兼顾双极化性能，从而通信效率大打折扣；若采用传统PCB偶极子形式，则双频双极化性能受限。而且由于天线兼顾低频全向性能，整体长度偏长，极化隔离度还很差。
发明内容
本发明的目的是提供一种双频双极化全向天线，实现天线的双频双极化全向辐射。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种双频双极化全向天线，包括第一天线基材、第一天线辐射单元、第二天线基材及第二天线辐射单元：
所述第一天线辐射单元贴附于所述第一天线基材的表面，所述第一天线辐射单元包括第一馈电层及自第一馈电层的两端向外延伸的四支第一天线臂，四支所述第一天线臂包括两支用于传播2.4G信号的第一长枝节及两支用于传播5G信号的第一短枝节，所述第一馈电层的两端对称各分布一条所述第一长枝节和一条所述第一短枝节，所述第一馈电层的一端与其相连的所述第一长枝节和所述第一短枝节形成整体呈“F”形，所述第一馈电层、所述第一长枝节及所述第一短枝节共同作用产生双频辐射；
所述第二天线辐射单元贴附于所述第二天线基材的表面，所述第二天线辐射单元包括第二馈电层及自第二馈电层的两端向外延伸的四支第二天线臂，四支所述第二天线臂包括两支用于传播2.4G信号的第二长枝节及两支用于传播5G信号的第二短枝节，所述第二馈电层的两端各分布一条所述第二长枝节和一条所述第二短枝节，所述第二馈电层的一端与其相连的所述第二长枝节和所述第二短枝节形成整体呈“F”形，所述第二馈电层、所述第二长枝节及所述第二短枝节共同作用产生双频辐射；
所述第一天线基材的上端居中靠右位置处开设有上端开口的第一通槽，所述第二天线基材的下端居中靠左位置处开设有下端开口的第二通槽，所述第二天线基材通过第二通槽垂直插入所述第一通槽内与所述第一天线基材交叉垂直连接，所述第一天线辐射单元产生-45°极化辐射，所述第二天线辐射单元产生+45°极化辐射。
优选地：
所述第一长枝节的末端弯曲设计，所述第一短枝节位于所述第一长枝节的内侧；
所述第二长枝节的末端弯曲设计，所述第二短枝节位于所述第二长枝节的内侧。
优选地：
所述第一长枝节位于所述第一短枝节的上方；
所述第二长枝节位于所述第二短枝节的下方。
优选地，所述第一天线基材的右下角设计为倒角形状，所述第二天线基材的左下角设计为倒角形状。
优选地，所述第一天线辐射单元还包括第一外导体连接点和第一内导体连接点，所述第一内导体连接点外接同轴线的内导体，所述第一外导体连接点外接同轴线的外导体。
优选地，所述第二天线辐射单元还包括第二外导体连接点和第二内导体连接点，所述第二内导体连接点外接同轴线的内导体，所述第二外导体连接点外接同轴线的外导体。
优选地，所述双频双极化全向天线所覆盖的工作频段包括2400～2500MHz和5150～5850MHz。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明提供了一种双频双极化全向天线，包括第一天线基材、第一天线辐射单元、第二天线基材及第二天线辐射单元，第一天线辐射单元贴附于第一天线基材的表面，第二天线辐射单元贴附于第二天线基材的表面，第一天线基材的上端居中靠右位置处开设有上端开口的第一通槽，第二天线基材的下端居中靠左位置处开设有下端开口的第二通槽，第二天线基材通过第二通槽垂直插入第一通槽内与第一天线基材交叉垂直连接不影响馈电线路引出，第一天线辐射单元产生-45°极化辐射，第二天线辐射单元产生+45°极化辐射，实现天线的双频双极化全向辐射。
2)本发明提供的一种双频双极化全向天线，第一长枝节的末端弯曲设计，第一短枝节位于第一长枝节的内侧；第二长枝节的末端弯曲设计，第二短枝节位于第二长枝节的内侧，将用于传播2.4G信号的第一长枝节和第二长枝节进行弯曲处理，从而极大地减少了天线的伸展面积，使得天线总体尺寸缩小，实现天线的小型化，降低天线的成本，且天线占用体积小，结构简单，能很好地和室内分布环境共形，和其他室内分布天线共存，具有很高的应用价值。
3)本发明提供的一种双频双极化全向天线，第一长枝节位于第一短枝节的上方，第二长枝节位于第二短枝节的下方，考虑到同频段的极化干扰太大，所以将±45°双极化天线的两个天线的低频辐射单元和高频辐射单元上下位置颠倒，从而最大程度的拉大同频段辐射单元之间的距离，直接提高同频段隔离度，提高天线的极化纯度和极化效率，实现高隔离度的通信质量，真正实现高速率、大容量和低时延的5G性能。
4)本发明提供的一种双频双极化全向天线，第一天线基材的右下角设计为倒角形状，第二天线基材的左下角设计为倒角形状，防止天线组装错误，起到防呆的作用，同时方便天线的应用安装。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的爆炸图；
图2为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的组装图；
图3为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的正视图；
图4为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的侧视图；
图5为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的俯视图；
图6为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的第一天线辐射单元的结构图；
图7为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线的第二天线辐射单元的结构图；
图8为本发明实施例提供的一种双频双极化全向天线S参数实测图。
附图标记说明：
1：第一天线基材；11：第一通槽；2：第一天线辐射单元；21：第一馈电层；22：第一天线臂；221：第一长枝节；222：第一短枝节；23：第一外导体连接点；24：第一内导体连接点；3：第二天线基材；31：第二通槽；4：第二天线辐射单元；41：第二馈电层；42：第二天线臂；421：第二长枝节；422：第二短枝节；43：第二外导体连接点；44：第二内导体连接点。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种双频双极化全向天线作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1至图7所示，本发明提供了一种双频双极化全向天线，包括第一天线基材1、第一天线辐射单元2、第二天线基材3及第二天线辐射单元4：
第一天线基材1作为第一天线辐射单元2的承载体，第一天线基材1的上端居中靠右位置处开设有上端开口的第一通槽11；第二天线基材3作为第二天线辐射单元4的承载体，第二天线基材3的下端居中靠左位置处开设有下端开口的第二通槽31，在本实施例中，第一天线基材1的厚度、长度以及高度均与第二天线基材3相同；
参看图7所示，第一天线辐射单元2贴附于第一天线基材1的表面，第一天线辐射单元2包括第一馈电层21及自第一馈电层21的两端向外延伸的四支第一天线臂22，四支第一天线臂22包括两支用于传播2.4G信号的第一长枝节221及两支用于传播5G信号的第一短枝节222，第一长枝节221用于实现低频段2400～2500MHz的辐射，第一短枝节222用于实现高频段5150～5850MHz的辐射，第一馈电层21的两端对称各分布一条第一长枝节221和一条第一短枝节222，第一馈电层21的一端与其相连的第一长枝节221和第一短枝节222形成整体呈“F”形，第一馈电层21实现第一天线辐射单元2的低频辐射和高频辐射的馈电匹配，第一长枝节221、第一短枝节222和第一馈电层21紧密连接，共同作用产生双频辐射；
在本实施例中，第一天线辐射单元2还包括第一外导体连接点23和第一内导体连接点24，第一内导体连接点24外接同轴线的内导体，将外接同轴线的内导体焊接在第一内导体连接点24上，第一外导体连接点23外接同轴线的外导体，将外接同轴线的外导体焊接在第一外导体连接点23处；
第二天线辐射单元4贴附于第二天线基材3的表面，第二天线辐射单元4包括第二馈电层41及自第二馈电层41的两端向外延伸的四支第二天线臂42，四支第二天线臂42包括两支用于传播2.4G信号的第二长枝节421及两支用于传播5G信号的第二短枝节422，第二长枝节421用于实现低频段2400～2500MHz的辐射，第二短枝节422用于实现高频段5150～5850MHz的辐射，第二馈电层41的两端各分布一条第二长枝节421和一条第二短枝节422，第二馈电层41的一端与其相连的第二长枝节421和第二短枝节422形成整体呈“F”形，第二馈电层41实现第二天线辐射单元4的低频辐射和高频辐射的馈电匹配，第二长枝节421、第二短枝节422和第二馈电层41紧密连接，共同作用产生双频辐射；
在本实施例中，第二天线辐射单元4还包括第二外导体连接点43和第二内导体连接点44，第二内导体连接点44外接同轴线的内导体，将外接同轴线的内导体焊接在第二内导体连接点44上，第二外导体连接点43外接同轴线的外导体，将外接同轴线的外导体焊接在第二外导体连接点43处；
参看图2所示，第二天线基材3通过第二通槽31垂直插入第一通槽11内与第一天线基材1进行交叉垂直连接，在本实施例中，实际组装时需要将第二通槽31垂直插入到第一通槽11的底部，第一通槽11的深度与第二通槽31的深度之和等于第一天线基材1的高度，第一天线辐射单元2产生-45°极化辐射，第二天线辐射单元4产生+45°极化辐射，实现天线的双极化辐射性能。
作为本实施例的一个优选例，参看图6及图7所示，第一长枝节221的末端弯曲设计，第一短枝节222位于第一长枝节221的内侧；第二长枝节421的末端弯曲设计，第二短枝节422位于第二长枝节421的内侧，第一长枝节221和第二长枝节421都作用于2400～2500MHz频段的辐射，因为辐射频段越低，辐射臂长越长，所以将第一长枝节221和第二长枝节421进行弯曲处理，从而极大地减少了天线的伸展面积，使得天线总体尺寸缩小，实现天线的小型化，降低天线的成本，且天线占用体积小，结构简单，能很好地和室内分布环境共形，和其他室内分布天线共存，具有很高的应用价值。
作为本实施例的一个优选例，参看图6及图7所示，第一长枝节221位于第一短枝节222的上方；第二长枝节421位于第二短枝节422的下方，考虑到同频段的极化干扰太大，所以将±45°双极化天线的两个天线的低频辐射单元和高频辐射单元上下位置颠倒，从而最大程度的拉大同频段辐射单元之间的距离，即将第一天线基材1和第二天线基材3进行交叉垂直组装后，第一天线辐射单元2的用于实现低频段辐射的第一长枝节221距离第二天线辐射单元4的用于实现低频段辐射的第二长枝节421最远，第一天线辐射单元2的用于实现高频段辐射的第二短枝节222距离第二天线辐射单元4的用于实现高频段辐射的第二短枝节422最远，直接提高同频段隔离度，提高天线的极化纯度和极化效率，实现高隔离度的通信质量，真正实现高速率、大容量和低时延的5G性能。
参看图8所示，通过对全向天线进行测试，在WIFI双频段2400～2500MHz和5150～5850MHz范围内，本实施例提供的双频双极化全向天线的两端口回波损耗均小于-10dB，隔离度均小于-25dB，性能良好。
作为本实施例的一个优选例，参看图1所示，第一天线基材1的右下角设计为倒角形状，第二天线基材3的左下角设计为倒角形状，防止天线组装错误，起到防呆的作用，同时方便天线的应用安装。
优选地，本实施例提供的双频双极化全向天线所覆盖的工作频段包括2400～2500MHz和5150～5850MHz。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种双频双极化全向天线，其特征在于，包括第一天线基材、第一天线辐射单元、第二天线基材及第二天线辐射单元：
所述第一天线辐射单元贴附于所述第一天线基材的表面，所述第一天线辐射单元包括第一馈电层及自第一馈电层的两端向外延伸的四支第一天线臂，四支所述第一天线臂包括两支用于传播2.4G信号的第一长枝节及两支用于传播5G信号的第一短枝节，所述第一馈电层的两端对称各分布一条所述第一长枝节和一条所述第一短枝节，所述第一馈电层的一端与其相连的所述第一长枝节和所述第一短枝节形成整体呈“F”形，所述第一馈电层、所述第一长枝节及所述第一短枝节共同作用产生双频辐射；
所述第二天线辐射单元贴附于所述第二天线基材的表面，所述第二天线辐射单元包括第二馈电层及自第二馈电层的两端向外延伸的四支第二天线臂，四支所述第二天线臂包括两支用于传播2.4G信号的第二长枝节及两支用于传播5G信号的第二短枝节，所述第二馈电层的两端各分布一条所述第二长枝节和一条所述第二短枝节，所述第二馈电层的一端与其相连的所述第二长枝节和所述第二短枝节形成整体呈“F”形，所述第二馈电层、所述第二长枝节及所述第二短枝节共同作用产生双频辐射；
所述第一天线基材的上端居中靠右位置处开设有上端开口的第一通槽，所述第二天线基材的下端居中靠左位置处开设有下端开口的第二通槽，所述第二天线基材通过第二通槽垂直插入所述第一通槽内与所述第一天线基材交叉垂直连接，所述第一天线辐射单元产生-45°极化辐射，所述第二天线辐射单元产生+45°极化辐射。
2.根据权利要求1所述的双频双极化全向天线，其特征在于：
所述第一长枝节的末端弯曲设计，所述第一短枝节位于所述第一长枝节的内侧；
所述第二长枝节的末端弯曲设计，所述第二短枝节位于所述第二长枝节的内侧。
3.根据权利要求2所述的双频双极化全向天线，其特征在于：
所述第一长枝节位于所述第一短枝节的上方；
所述第二长枝节位于所述第二短枝节的下方。
4.根据权利要求1所述的双频双极化全向天线，其特征在于，所述第一天线基材的右下角设计为倒角形状，所述第二天线基材的左下角设计为倒角形状。
5.根据权利要求1所述的双频双极化全向天线，其特征在于，所述第一天线辐射单元还包括第一外导体连接点和第一内导体连接点，所述第一内导体连接点外接同轴线的内导体，所述第一外导体连接点外接同轴线的外导体。
6.根据权利要求1所述的双频双极化全向天线，其特征在于，所述第二天线辐射单元还包括第二外导体连接点和第二内导体连接点，所述第二内导体连接点外接同轴线的内导体，所述第二外导体连接点外接同轴线的外导体。
7.根据权利要求1所述的双频双极化全向天线，其特征在于，所述双频双极化全向天线所覆盖的工作频段包括2400～2500MHz和5150～5850MHz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011032519.XA CN112018514A (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种双频双极化全向天线 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202011032519.XA CN112018514A (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种双频双极化全向天线 |
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| CN (1) | CN112018514A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113540755A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | 具有高隔离度特性和宽角扫描特性的5g双极化基站天线 |
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2020
- 2020-09-27 CN CN202011032519.XA patent/CN112018514A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113540755A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | 具有高隔离度特性和宽角扫描特性的5g双极化基站天线 |
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