CN114361776A - 一种5g nr全向小体积天线结构 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种5G NR全向小体积天线结构，包括PCB板、馈电线缆和若干个偶极子天线单元，各个所述偶极子天线单元以同一根中心轴在PCB板上围成具有中心天线馈电点的结构，并且每个所述偶极子天线单元的两个偶极子对称设置在PCB板的正面与背面，各个偶极子连接至中心处的天线馈电点及馈电线缆。本发明将一个频段的天线拓宽到可以实现2‑3个频段的天线，并且天线频段可以同时实现N41、N48和N77三个频段，并且天线的尺寸小，水平面的全向增益非常好，具有优秀的全向辐射性能，适用于5G NR的基站中的局域基站天线。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种5G NR全向小体积天线结构。
背景技术
第五代通讯5G NR分基站和终端，5G NR的基站中的局域基站天线需要同时实现多个频段，并在水平方向上具有全向的性能。
本发明提供一种5G NR全向小体积天线结构，来满足上述需要，把只能实现一个频段的天线拓宽到可以实现2-3个频段的天线，并且天线频段可以同时实现N41、N48和N77三个频段。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种5G NR全向小体积天线结构。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种5G NR全向小体积天线结构，包括PCB板、馈电线缆和若干个偶极子天线单元，各个所述偶极子天线单元以同一根中心轴在PCB板上围成具有中心天线馈电点的结构，并且每个所述偶极子天线单元的两个偶极子对称设置在PCB板的正面与背面，各个偶极子连接至中心处的天线馈电点及馈电线缆。
进一步的，所述偶极子天线单元包括第一天线枝节和第二天线枝节，所述第一天线枝节与第二天线枝节分别对称设置在PCB板的正面与背面，形成对称偶极子，以第一天线枝节和第二天线枝节的长短决定天线的频段。
进一步的，所述偶极子天线单元还包括第一连接枝节和第二连接枝节，所述第一连接枝节位于PCB板的正面并且其一端连接第一天线枝节，另一端连接天线馈电点及馈电线缆，所述第二连接枝节位于PCB板的背面并且其一端连接第二天线枝节，另一端连接天线馈电点及馈电线缆。
进一步的，所述第一连接枝节与第二连接枝节在PCB板的正面与背面相对称。
进一步的，所述第一连接枝节和第二连接枝节上分别设有凸起部，用于微调天线的回波损耗。
进一步的，所述PCB板为具有一定厚度和合适介电常数的正方形板，在正方形板的四个角设有开口向外的直角缺口，所述偶极子天线单元设有四个，分别对应分布在正方形板的四个边区，所述第一天线枝节和第二天线枝节与正方形板的各边内侧贴合，第一天线枝节和第二天线枝节的末端设有垂直延伸部，垂直延伸部与直角缺口边内侧贴合，形成缺口隔离。
本发明的有益效果是:
本发明将一个频段的天线拓宽到可以实现2-3个频段的天线，并且天线频段可以同时实现N41、N48和N77三个频段，并且天线的尺寸小，水平面的全向增益非常好，具有优秀的全向辐射性能，适用于5G NR的基站中的局域基站天线。
附图说明
图1为本发明天线的正面结构示意图；
图2为本发明天线的背面结构示意图；
图3为本发明天线的侧面结构示意图；
图4为本发明天线隐掉PCB板的结构示意；
图5为本发明单个偶极子天线单元结构图；
图6为本发明PCB板结构图；
图7为本发明的天线回波损耗图；
图8为本发明的天线效率图；
图9为本发明的天线2D增益图；
图10为单个偶极子天线回波损耗图；
图11为单个偶极子天线效率图；
图12为单个偶极子的2D增益图。
图中标号说明：1、第一连接枝节，2、第二连接枝节，A、第一天线枝节，a、第二天线枝节，F、馈电线缆，P、PCB板。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
一种5G NR全向小体积天线结构，包括PCB板P、馈电线缆F和若干个偶极子天线单元，在本实施例中，设置四个偶极子天线单元，四个偶极子天线单元以同一根中心轴在PCB板P上围成具有中心天线馈电点的结构，并且每个所述偶极子天线单元的两个偶极子对称设置在PCB板P的正面与背面，各个偶极子连接至中心处的天线馈电点及馈电线缆F，馈电线缆F连接天线系统地。
如图1至图5所示，所述偶极子天线单元包括第一天线枝节A和第二天线枝节a，所述第一天线枝节A与第二天线枝节a分别对称设置在PCB板P的正面与背面，形成对称偶极子，以第一天线枝节A和第二天线枝节a的长短决定天线的频段，分布在两面的结构比分布在PCB板同一面可以节约天线的尺寸，使天线做得更小型化。
所述偶极子天线单元还包括第一连接枝节1和第二连接枝节2，所述第一连接枝节1位于PCB板P的正面并且其一端连接第一天线枝节A，另一端连接天线馈电点及馈电线缆F，所述第二连接枝节2位于PCB板P的背面并且其一端连接第二天线枝节a，另一端连接天线馈电点及馈电线缆F。
所述第一连接枝节1与第二连接枝节2在PCB板P的正面与背面相对称。
所述第一连接枝节1和第二连接枝节2上分别设有凸起部12，用于微调天线的回波损耗，在本实施例中，偶极子天线单元都是由铜构成。
如图6所示，所述PCB板P为具有一定厚度和合适介电常数的正方形板，在正方形板的四个角设有开口向外的直角缺口，所述偶极子天线单元设有四个，分别对应分布在正方形板的四个边区，所述第一天线枝节A和第二天线枝节a与正方形板的各边内侧贴合，第一天线枝节A和第二天线枝节a的末端设有垂直延伸部，垂直延伸部与直角缺口边内侧贴合，形成缺口隔离。
如图7所示，为本发明的天线回波损耗图，采用四个偶极子天线单元结构，从图中明显看出能实现2个谐振，工作频段能达到2.5GHz到4.2GHz的双频模式；
如图9所示，为本发明的天线2D增益图，可以明显的看出图中能实现4个方向的全向天线辐射；
如图5和图10，只有单个偶极子天线时，天线的回拨损耗只有一个谐振时稍微好一些，如图11所示，单个偶极子产生的效率也主要集中在4GHz，无法实现双频工作频段，如图12所示，为单个偶极子天线的2D增益图，其表现在水平面上增益不圆度比较高，没有完全的全向性，和图9中本发明的天线2D增益图相比，本发明的四单元的偶极子天线水平面的全向增益非常好，具有优秀的全向辐射性能。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，包括PCB板（P）、馈电线缆（F）和若干个偶极子天线单元，各个所述偶极子天线单元以同一根中心轴在PCB板（P）上围成具有中心天线馈电点的结构，并且每个所述偶极子天线单元的两个偶极子对称设置在PCB板（P）的正面与背面，各个偶极子连接至中心处的天线馈电点及馈电线缆（F）。
2.根据权利要求1所述的5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，所述偶极子天线单元包括第一天线枝节（A）和第二天线枝节（a），所述第一天线枝节（A）与第二天线枝节（a）分别对称设置在PCB板（P）的正面与背面，形成对称偶极子，以第一天线枝节（A）和第二天线枝节（a）的长短决定天线的频段。
3.根据权利要求2所述的5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，所述偶极子天线单元还包括第一连接枝节（1）和第二连接枝节（2），所述第一连接枝节（1）位于PCB板（P）的正面并且其一端连接第一天线枝节（A），另一端连接天线馈电点及馈电线缆（F），所述第二连接枝节（2）位于PCB板（P）的背面并且其一端连接第二天线枝节（a），另一端连接天线馈电点及馈电线缆（F）。
4.根据权利要求3所述的5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，所述第一连接枝节（1）与第二连接枝节（2）在PCB板（P）的正面与背面相对称。
5.根据权利要求4所述的5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，所述第一连接枝节（1）和第二连接枝节（2）上分别设有凸起部（12），用于微调天线的回波损耗。
6.根据权利要求5所述的5G NR全向小体积天线结构，其特征在于，所述PCB板（P）为具有一定厚度和合适介电常数的正方形板，在正方形板的四个角设有开口向外的直角缺口，所述偶极子天线单元设有四个，分别对应分布在正方形板的四个边区，所述第一天线枝节（A）和第二天线枝节（a）与正方形板的各边内侧贴合，第一天线枝节（A）和第二天线枝节（a）的末端设有垂直延伸部，垂直延伸部与直角缺口边内侧贴合，形成缺口隔离。
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