CN112234348A - 高增益wlan天线 - Google Patents

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CN112234348A CN202011170769.XA CN202011170769A CN112234348A CN 112234348 A CN112234348 A CN 112234348A CN 202011170769 A CN202011170769 A CN 202011170769A CN 112234348 A CN112234348 A CN 112234348A
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章玉涛
卓贵清
何耀铭
陈志兴
黄锋
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Guangdong Shenglu Telecommunication Tech Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高增益WLAN天线，包括反射板、功分器和若干个辐射单元，其中：所述辐射单元包括从上而下依次安装的第一引向片、第二引向片和折合振子，所述辐射单元还包括金属柱，所述辐射单元通过所述金属柱安装在所述反射板的一侧，所述功分器安装在所述反射板的另一侧。实施本发明有利于提高WLAN天线的增益。

Description

高增益WLAN天线
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种高增益WLAN天线。
背景技术
WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)技术为在组网的灵活性、速率、容量方面给人们短距离通信带来极大便利，天线作为其无线传输的关键部件，性能优劣关乎整个组网质量。
WLAN天线常用的分全向和定向两种。全向天线可实现360°范围覆盖，适合家庭使用，但其增益较低，一般在3-5dBi，因而覆盖距离较近。定向天线增益通过反射板和组阵的方式，实现某一特定方向覆盖，可以满足远距离覆盖。
常规的定向天线WLAN天线，通过2×2、2×4矩阵排列的方式实现高增益，可以达14dBi。但在辐射单元设计上，辐射单元增益有限，未能充分利用口径，导致增益不足。可见，如何改进辐射单元，从而提高WLAN天线的增益，是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高增益WLAN天线，通过改进辐射单元结构，从而提高WLAN天线的增益。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高增益WLAN天线，包括反射板、功分器和若干个辐射单元，其中：
所述辐射单元包括从下而上依次安装的第一引向片、第二引向片和折合振子，所述辐射单元还包括金属柱，
所述辐射单元通过所述金属柱安装在所述反射板的一侧，
所述功分器安装在所述反射板的另一侧。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明中，通过在辐射单元中设置两层引向片，以及折合振子，通过合理利用天线的内部空间，从辐射单元的结构入手，充分利用天线的可用口径，并且有利于提高该辐射单元的增益。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述辐射单元呈2×2的矩阵排列并安装在所述反射板上。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述功分器包括两个功分单元，所述功分单元设置有一处输入端和四处输出端，其中：
第一输出端、第二输出端和所述输入端设置在所述功分器的一侧边缘上，第三输出端和第四输出端设置在所述功分器的另一侧边缘上，
所述第一输出端与所述第三输出端之间通过第一微带线连接，
所述第二输出端与所述第四输出端之间通过第二微带线连接，
所述第一微带线与所述第二微带线之间设置有第三微带线，
所述输入端通过第四微带线与所述第三微带线连接。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线和所述第四微带线呈直线状。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，还包括同轴线，其中，
所述金属柱接地，并且与所述同轴线的外导体构成电流回路，以实现平衡馈电。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述辐射单元还包括PCB底板，所述PCB底板安装在所述金属柱和所述反射板之间，并且，所述金属柱和所述同轴线焊接在所述PCB底板上。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述反射板的边缘处相对于所述反射板所在的平面向上翻折，形成围边。
作为一种可选的实施方式，在本发明中，所述折合振子为双极化折合振子，并且，所述双极化折合振子采用垂直和水平方向上的矢量叠加形成±45°极化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明实施例的一种高增益WLAN天线的结构示意图；
图2是图1所示的高增益WLAN天线的功分器的结构示意图；
图3是本发明实施例的高增益WLAN天线测试增益的结果示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
如图1所示，本发明实施例公开的一种高增益WLAN天线，包括反射板200、功分器(图1中未示出)和若干个辐射单元100，其中：
辐射单元100包括从上而下依次安装的第一引向片110、第二引向片120和折合振子210，辐射单元100还包括金属柱(图1中未示出)，
辐射单元100通过金属柱安装在反射板200的一侧，
功分器安装在反射板200的另一侧。
本发明实施例中，通过在辐射单元中设置两层引向片，以及折合振子，通过合理利用天线的内部空间，从辐射单元的结构入手，充分利用天线的可用口径，并且有利于提高该辐射单元的增益。
本发明实施例中，可选的，第一引向片和第二引向片可以选用厚度为0.2mm的环氧板，从而有利于降低制造成本。
本发明实施例中，可选的，功分器与各个辐射单元可以通过同轴线连接，有利于减少馈电损耗。
本发明实施例中，可选的，折合振子为双极化折合振子，并且，双极化折合振子采用垂直和水平方向上的矢量叠加形成±45°极化。具体地，辐射单元采用双极化折合振子形式，折合振子谐振时对应一个波长(现有技术中采用的偶极子为1/2个波长)，折合振子利用垂直水平两个方向上的矢量叠加形成±45°极化，折合振子天线单元的口径是偶极子的1.4倍左右，因此单元更大，可将该折合振子口径增大。进一步可选的，该双极化折合振子的基板可以选用介电常数为2.2的PCB板材，通过降低介电常数，进一步有利于将该折合振子口径做大。
本发明实施例中，可选的，如图1所示，反射板200的边缘处相对于反射板200所在的平面向上翻折，形成围边210。围边的设置，有利于进一步提高该高增益WLAN天线的增益。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，辐射单元100呈2×2的矩阵排列并安装在反射板200上。
进一步的，如图2所示，功分器300包括两个功分单元310，功分单元310设置有一处输入端315和四处输出端，其中：
第一输出端311、第二输出端312和输入端315设置在功分器300的一侧边缘上，第三输出端313和第四输出端314设置在功分器300的另一侧边缘上，
第一输出端311与第三输出端313之间通过第一微带线316连接，
第二输出端312与第四输出端314之间通过第二微带线317连接，
第一微带线316与第二微带线317之间设置有第三微带线319，
输入端315通过第四微带线318与第三微带线319连接。
该实施例中，功分器为一分四的形式，与辐射单元的排列相对应。
进一步的，如图2所示，第一微带线316、第二微带线317、第三微带线319和第四微带线318呈直线状。可以理解的是，微带线的排布，呈“H”型结构，有利于减少微带轴线，从而有利于降低馈电损耗。
在本发明的一些具体实施例中，该高增益WLAN天线，还包括同轴线，其中，金属柱接地，并且与同轴线的外导体构成电流回路，以实现平衡馈电。
进一步的，金属柱的长度可以为该辐射单元的1/4工作波长，金属柱接地并与同轴线的外导体构成一个为该辐射单元的1/2工作波长的电流回路，进一步有利于平衡馈电。
又进一步的，辐射单元还包括PCB底板，PCB底板安装在金属柱和反射板之间，并且，金属柱和同轴线焊接在PCB底板上。
如图3所示，为本发明实施例的高增益WLAN天线测试增益的结果，可见，本发明实施例的高增益WLAN天线在5150MHz至5850MHz频段，增益达到15dBi,部分频点达到16dBi，相比于现有技术中的WLAN天线的增益普遍为14dBi，本发明实施例具有优势。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种高增益WLAN天线所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述的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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明的实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高增益WLAN天线，其特征在于，包括反射板、功分器和若干个辐射单元，其中：
所述辐射单元包括从上而下依次安装的第一引向片、第二引向片和折合振子，所述辐射单元还包括金属柱，
所述辐射单元通过所述金属柱安装在所述反射板的一侧，
所述功分器安装在所述反射板的另一侧。
2.根据权利要求1所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述辐射单元呈2×2的矩阵排列并安装在所述反射板上。
3.根据权利要求2所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述功分器包括两个功分单元，所述功分单元设置有一处输入端和四处输出端，其中：
第一输出端、第二输出端和所述输入端设置在所述功分器的一侧边缘上，第三输出端和第四输出端设置在所述功分器的另一侧边缘上，
所述第一输出端与所述第三输出端之间通过第一微带线连接，
所述第二输出端与所述第四输出端之间通过第二微带线连接，
所述第一微带线与所述第二微带线之间设置有第三微带线，
所述输入端通过第四微带线与所述第三微带线连接。
4.根据权利要求3所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线和所述第四微带线呈直线状。
5.根据权利要求1所述的高增益WLAN天线，其特征在于，还包括同轴线，其中，
所述金属柱接地，并且与所述同轴线的外导体构成电流回路，以实现平衡馈电。
6.根据权利要求5所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述辐射单元还包括PCB底板，所述PCB底板安装在所述金属柱和所述反射板之间，并且，所述金属柱和所述同轴线焊接在所述PCB底板上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述反射板的边缘处相对于所述反射板所在的平面向上翻折，形成围边。
8.根据权利要求1至6任一项所述的高增益WLAN天线，其特征在于，所述折合振子为双极化折合振子，并且，所述双极化折合振子采用垂直和水平方向上的矢量叠加形成±45°极化。
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