CN112751177A - 一种高隔离度同极化的5g全频段全向天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线，包括底座、壳体、安装于底座上、壳体内的若干个同轴叠放的天线单元，每一所述天线单元采用两个互为正交的半椭圆弧形面板作为辐射体。本发明采用半椭圆弧面的天线结构，相比传统的圆形、椭圆形单元天线，具有可与其相比拟的天线性能，并且体积更小，耗材更少且制作更简便，节约了成本，采用上下两个相同的天线单元结构，实现同极化方式工作，具有高隔离度性能，兼具优异的全向性能，且满足5G全频段的通信系统需求。

Description

一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线。
背景技术
传统的Vivaldi天线存在尺寸较大、增益较低的问题，并且具有比较突出的定向特性，因此不适用于需要全方位辐射模式的远程室内通信或多功能设备。双锥天线的辐射特性主要受天线锥角和长度的影响，因此在很大程度上受限于天线尺寸，不适用于多功能且结构复杂的小型通信设备。传统的对数周期天线在信号极化形未知时，容易出现极化失配问题，并且组阵后的方向图容易受大地和相互耦合作用的影响而出现畸变现象，极大地降低了通信设备性能。
发明内容
针对上述传统超宽带天线存在的问题，在具有超宽带特性的双锥天线的结构基础上进行改进，提出了一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线，包括底座、壳体、安装于底座上、壳体内的若干个同轴叠放的天线单元，每一所述天线单元采用两个互为正交的半椭圆弧形面板作为辐射体。
优选地，所述辐射体在圆弧的顶点处设有延长体，用于连接馈电线。
优选地，所述两个互为正交的辐射体在延长体处以直角相交。
优选地，每一所述辐射体的圆弧两端均设有长方形面板，用于接地。
优选地，每一所述天线单元包括基底，所述基底与长方形面板相连。
优选地，所述辐射体由硬度大且内阻较小的白铜制成。
优选地，所述馈电线采用阻抗为50Ω的同轴线馈电方式。
优选地，所述基底采用介电常数为4.4、损耗角正切值为0.02的FR4制成圆柱体。
优选地，所述天线单元有两个。
优选地，所述底座包括支撑件、磁铁和底盘，所述磁铁放置于支撑件和底盘形成的腔体内。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明采用半椭圆弧面的天线结构，相比传统的圆形、椭圆形单元天线，具有可与其相比拟的天线性能，并且体积更小，耗材更少且制作更简便，节约了成本，采用上下两个相同的天线单元结构，实现同极化方式工作，具有高隔离度性能，兼具优异的全向性能，且满足5G全频段的通信系统需求。
附图说明
图1为本发明爆炸图；
图2为本发明局部放大图。
其中，1-壳体，2-长方形面板，3-基底，4-辐射体，5-延长体，6-馈电线，7-支撑件，8-磁铁，9-底盘。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。
参照图1，本发明提供一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线，包括底座、壳体1、安装于底座上、壳体1内的两个上下结构相同的天线单元，两个所述天线单元同轴叠放，即上天线和下天线，均为单极子天线。
每一所述天线单元采用两个互为正交的半椭圆弧形面板作为辐射体4，所述辐射体4在圆弧的顶点处设有延长体5，并在延长体5处以直角相交，所述延长体5还用于连接馈电线6。
每一所述辐射体4的圆弧两端均设有长方形面板2，用于接地，并连接基底3。
所述辐射体4由硬度大且内阻较小的白铜制成，根据赫兹的理论，电流主要分布在平面面板的边缘，本发明对天线辐射体4做开槽处理，即应用弧形的外缘面取代了传统的平面面板。并且，两个半椭圆弧形外缘面在其顶点位置以直角相交，即以“多面板”取代传统的旋转体。此外，在半椭圆圆弧两端连接长方形面板2接地，在四个正交方向上形成电流回路，使得天线具有优异的全向特性。
所述基底3采用介电常数为4.4、损耗角正切值为0.02的FR4制成圆柱体，半径为29mm，厚度为1mm，在天线基底3下底面覆铜，作为天线的地。
所述馈电线6采用阻抗为50Ω的同轴线馈电方式，与天线辐射体4的底部顶点处的延长体5相连。其中，延长体5的高度影响天线的带宽；上天线连接的同轴线高度，即上、下天线间的距离，在很大程度上影响天线的隔离度。此外，本设计采用的上下天线结构，使得整体天线呈现同极化方式，在此基础上对天线尺寸参数进行优化调试，最终获得较高的隔离度性能。
壳体1采用PC材料制成，使得天线免受外部环境的影响，并且在电气性能方面具有良好的电磁波穿透特性。
所述底座包括支撑件7、磁铁8和底盘9，所述磁铁8放置于支撑件7和底盘9形成的腔体内。使得天线可固定吸附在金属表面的任意位置并与被吸的金属导通接触。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，包括底座、壳体、安装于底座上、壳体内的若干个同轴叠放的天线单元，每一所述天线单元采用两个互为正交的半椭圆弧形面板作为辐射体。
2.根据权利要求1所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述辐射体在圆弧的顶点处设有延长体，用于连接馈电线。
3.根据权利要求2所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述两个互为正交的辐射体在延长体处以直角相交。
4.根据权利要求3所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，每一所述辐射体的圆弧两端均设有长方形面板，用于接地。
5.根据权利要求4所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，每一所述天线单元包括基底，所述基底与长方形面板相连。
6.根据权利要求5所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述辐射体由硬度大且内阻较小的白铜制成。
7.根据权利要求6所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述馈电线采用阻抗为50Ω的同轴线馈电方式。
8.根据权利要求7所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述基底采用介电常数为4.4、损耗角正切值为0.02的FR4制成圆柱体。
9.根据权利要求8所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述天线单元有两个。
10.根据权利要求9所述的高隔离度同极化的5G全频段全向天线，其特征在于，所述底座包括支撑件、磁铁和底盘，所述磁铁放置于支撑件和底盘形成的腔体内。
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