CN115411506B - 紧凑型水平极化高增益全向天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型水平极化高增益全向天线，涉及通信用天线技术领域。所述天线包括馈电结构以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层，所述第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构与所述第一微带板组件上的滤波馈线电连接。所述天线具有结构紧凑、宽带、增益高、全向辐射以及抗干扰能力强等优点。

Description

紧凑型水平极化高增益全向天线

技术领域

本发明涉及通信用天线技术领域，尤其涉及一种结构简单的紧凑型水平极化高增益全向天线。

背景技术

在工业和城市迅猛的发展中，基站发射的信号往往都是特定极化的，但由于城市里复杂的电磁环境，电磁波在辐射时会发生多次反射、衍射从而使得极化发生偏转，所以到第一达终端设备时既有垂直极化信号又有水平极化信号，这就要求在终端设备上安装一个垂直极化天线和一个水平极化天线以来接收信号。据可靠研究，在室内分布式通信系统中，发射端和接收端都采用水平极化的系统比发射端和接收端都采用垂直极化天线的系统可以平均多获得10dB的功率。在电视广播通信系统中，水平极化较垂直极化受地形影响更小；在移动通信中，水平极化全向天线在手机、平板和笔记本电脑中也有广泛应用。

目前，水平极化全向天线通常采用单元组阵来实现，常见的形式有：缝隙阵，圆柱微带阵，旋转场天线，环天线及其变形等。刘明罡、冯正和等人报道的“水平极化多层SIW缝隙全向天线”具有全向性好的优点，但尺寸较大，匹配带宽也较窄。郝宏刚、王少文、阮巍等人报道的“一种全向共形微带贴片天线阵”为圆柱微带阵，辐射方向图具有良好的全向性，但是天线在实际生产加工中并不方便，尺寸较大。刘牧等人报道的“一种小型化宽带水平极化全向天线”为旋转场天线，该天线可以在很宽的频带内保持输入阻抗变化不大，但是，天线需要对两端口正交馈电，馈电结构复杂。

与此同时，在现代无线通信系统的工程应用中，通信设备的集成化程度越来越高，因此对天线的要求也越来越严苛，其中就包括天线与通信设备之间的共型尺寸要求，希望天线能够拥有有效的电性能，并能够符合设备的尺寸，所以水平全向天线也面临着小型化和轻便化的发展。近年来，关于天线的小型化方面有很多的研究，所面临的问题主要是为了得到符合要求的天线尺寸，通常需要降低天线性能的指标。所以，如何在保持天线性能的同时，还能够实现天线的小型化，具有非常重要的科研意义和实际应用价值。

此外，日益复杂的空间电磁干扰也对通信天线在可靠性方面提了较高的要求，而在天线末端级联一个滤波器是一种有效的抗干扰途径。传统技术中，将滤波器和天线分别单独设计然后级联，但这种方式容易引起额外的损耗，导致天线增益降低，同时该形式也不利于系统的小型化。而将天线与滤波器进行一体化设计可以一定程度解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有结构紧凑、宽带、增益高、全向辐射、抗干扰能力强的紧凑型水平极化高增益全向天线。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：包括馈电结构以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层，所述第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构与所述第一微带板组件上的滤波馈线电连接。

进一步的技术方案在于：所述馈电结构包括固定板，所述固定板上形成有固定孔，所述固定孔内设置有同轴接头，所述同轴接头内设置有同轴内导体，所述同轴内导体的内侧端部与所述滤波馈线的端部电连接，所述固定板的下侧水平设置有支撑金属板，所述支撑金属板与所述第二金属层的下表面接触。

进一步的技术方案在于：所述第一微带板组件包括第一微带基板，第一微带基板的上表面形成有滤波馈线，所述滤波馈线的内侧端部延伸至所述第一微带基板的中部。

进一步的技术方案在于：所述滤波馈线包括第一阻抗匹配段，所述第一阻抗匹配段的外侧端部与所述馈电结构电连接，所述第一阻抗匹配段的内侧端部与第一个第二阻抗匹配段的一端连接，所述第一个第二阻抗匹配段的另一端与第一个内多边形开口环连接，第二个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第一个内多边形开口环内，所述第二个第二阻抗匹配段的另一端与第二个内多边形开口环连接，第三个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第二个内多边形开口环内，所述第三个第二阻抗匹配段的另一端与第三个内多边形开口环连接，第四个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第三个内多边形开口环内，所述第四个第二阻抗匹配段的另一端与第三阻抗匹配段的一端连接，所述第三阻抗匹配段的另一端设置有圆形焊盘。

进一步的技术方案在于：所述第一微带板组件还包括馈电金属柱，所述馈电金属柱的上端与所述圆形焊盘电连接，所述馈电金属柱的下端穿过所述第一微带板组件上的第一过孔以及第一金属层上的第二过孔后进入到所述第二微带板组件上的第一盲孔内，所述第一过孔的内径以及第二过孔的内径大于所述馈电金属柱的直径，所述盲孔的内径与所述馈电金属柱的直径相等。

进一步的技术方案在于：所述第二微带板组件包括第二微带基板，所述第二微带基板的两个短边和一个长边形成有若干个竖直设置的第一金属柱，所述第二微带基板内形成有若干组交叉设置的金属柱组，所述金属柱组包括若干个第二金属柱，所述第一金属柱的上端以及所述第二金属柱的上端与所述第一金属层电连接，所述第一金属柱的下端以及所述第二金属柱的下端与所述第二金属层电连接；所述第一金属层、第一微带基板、第一金属柱以及第二金属层共同构成半模开口SIW谐振腔。

进一步的技术方案在于：所述第二金属层的上设置有与所述交叉设置的金属柱组相对应的相位反转槽，所述相位反转槽包括第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽、第三相位反转直线槽以及相位反转环形槽，所述第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽以及第三相位反转直线槽与所述相位反转环形槽交叉设置，所述第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽以及第三相位反转直线槽都被所述相位反转环形槽分为两部分，即前第一相位反转直线槽、后第一相位反转直线槽、前第二相位反转直线槽、后第二相位反转直线槽、前第三相位反转直线槽、后第三相位反转直线槽，所述前第一相位反转直线槽与所述前第二相位反转直线槽之间的夹角、所述前第二相位反转直线槽与所述前第三相位反转直线槽之间的夹角、所述后第一相位反转直线槽与所述后第二相位反转直线槽之间的夹角、所述后第二相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角都相等，设为角一，所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间的夹角相等设为角二，所述角一的度数小于所述角二的度数。

进一步的技术方案在于：与所述相位反转槽相对应的所述第二金属柱组中位于交叉点出的第二金属柱与所述相位反转环形槽相对设置，交叉点以外的第二金属柱位于所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间，在上下投影方向所述第二金属柱与所述相位反转槽之间不具有重合。

进一步的技术方案在于：所述金属柱组设置有四组，所述位于中间的两个金属柱组之间的距离为λ，位于两侧的金属柱组之间的距离为λ/2，位于外侧的金属柱组距离所述第二微带基板相应短边的距离为λ/2，λ表示波导波长。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：天线工作时，信号从同轴馈电结构进入滤波馈线，该滤波馈线可对特定频段电磁波产生抑制效果。紧接着，信号从滤波馈线末端由馈电金属柱馈入半模开口SIW谐振腔内，在谐振腔内形成多个驻波。通过相位反转结构的引入，可以使半模开口SIW谐振腔内的各个驻波具有相同的相位，能够进行同相叠加，随后，电磁波从半模开口SIW谐振腔未封闭一侧辐射到空间中，形成水平极化的全向辐射。综上，相比于传统的在天线末端级联滤波器的方式，本发明天线与滤波器的一体化设计，可以减小级联损耗，同时还能够减小系统体积；相位反转结构的引入，提高天线增益；半模SIW谐振腔的使用，使得天线尺寸小，整体结构紧凑。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例所述天线的正面及背面结构示意图；

图2为本发明实施例所述天线的爆炸图；

图3a为本发明实施例所述天线中第一微带板组件及第一金属层组合后的背面结构示意图；

图3b为图3a中A处的放大结构示意图；

图3c为本发明实施例所述天线中第一微带板组件及第一金属层组合后的正面结构示意图；

图3d为图3b中B处的放大结构示意图；

图3e为图3b中C处的放大结构示意图；

图4a为本发明实施例所述天线中第二微带板组件的结构示意图；

图4b为图4a中D处的放大结构示意图；

图5a为本发明实施例所述全向天线的第二金属层示意图；

图5b为本发明实施例所述全向天线的第二金属层以及第二微带基板组件的透视结构示意图；

图6为本发明实施例所述天线的相位反转原理示意图；

图7为本发明实施例所述天线的S11特性曲线图；

图8为本发明实施例所述天线在中心工作频点的方向图；

图9为本发明实施例所述天线的抗干扰特性曲线图；

图10为本发明实施例所述天线在工作频带内及抗干扰频带内的增益特性曲线；

其中：1、馈电结构；101、同轴内导体；102、支撑金属板；2、滤波馈线；201、第一阻抗匹配段；202、第二阻抗匹配段；203、内多边形开口环；204、圆形滤波片；205、第三阻抗匹配段；206、圆形焊盘；207、馈电金属柱；3、第一微带基板；301、第一过孔；4、第一金属层；401、第二过孔；5、第二微带基板；501、第一盲孔；502、第一金属柱；503、第二金属柱；6、第二金属层；601、第一相位反转直线槽；602、第二相位反转直线槽；603、第三相位反转直线槽；604、相位反转环形槽。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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做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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图2所示，本发明实施例公开了一种紧凑型水平极化高增益全向天线，包括馈电结构1以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层4、第二微带板组件和第二金属层6；所述第一微带板组件、第一金属层4、第二微带板组件和第二金属层6之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构1固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构1与所述第一微带板组件上的滤波馈线2电连接。

所述馈电结构可以为同轴馈电结构，还可以为其他馈电结构，当所述馈电结构为同轴馈电结构时，所述馈电结构1包括固定板，所述固定板上形成有固定孔，所述固定孔内设置有同轴接头，所述同轴接头内设置有同轴内导体101，所述同轴内导体101的内侧端部与所述滤波馈线2的端部电连接，所述固定板的下侧水平设置有支撑金属板102，所述支撑金属板102与所述第二金属层6的下表面接触，通过所述支撑金属板102支撑固定固定所述天线辐射结构。优选的，所述同轴内导体101可以是矩形柱也可以是圆柱或三棱柱等。所述支撑金属板102可以是正方形也可以是圆形、三角形等。

进一步的，如图2所示，所述第一微带板组件包括第一微带基板3，第一微带基板3的上表面形成有滤波馈线2，所述滤波馈线2的内侧端部延伸至所述第一微带基板3的中部，所述滤波馈线2使用金属材料进行制作。

进一步的，如图2以及图3a-图3e所示，所述滤波馈线2包括第一阻抗匹配段201，所述第一阻抗匹配段201的外侧端部与所述馈电结构1电连接，所述第一阻抗匹配段201的内侧端部与第一个第二阻抗匹配段202的一端连接所述第一个第二阻抗匹配段202的另一端与第一个内多边形开口环203连接，第一个圆形滤波片204位于第一个内多边形开口环203内，第一个圆形滤波片204与第二个第二阻抗匹配段202的一端连接，第二个第二阻抗匹配段202的另一端与第二个内多边形开口环203连接，第二个圆形滤波片204位于第二个内多边形开口环203内，第二个圆形滤波片204与第三个第二阻抗匹配段202的一端连接，第三个所述第二阻抗匹配段202的另一端与第三个内多边形开口环203连接；第三个圆形滤波片204位于第三个内多边形开口环203内，第三个圆形滤波片204与第四个第二阻抗匹配段202的一端连接，第四个所述第二阻抗匹配段202的另一端与第三阻抗匹配段205的一端连接，所述第三阻抗匹配段205的另一端设置有圆形焊盘206。

本实施例中所述滤波馈线采用三阶滤波结构，对于不同的应用背景，还可以根据需求适当增减阶数。每个内六边形开口环203和对应的圆形滤波片204共同构成了一组滤波谐振结构。通过三组滤波结构，实现了既定频段内电磁波的抑制。滤波馈线2末端设置有圆形焊盘206，滤波馈线内2的信号通过圆形焊盘206进入到馈电金属柱207中并继续向后端传输。进一步的，所述内多边形开口环203可以为内六边形开口环也可以换成内圆形、内三角形等结构。进一步的，所述圆形滤波片204，也可以是矩形、三角形等。

进一步的，图3a-图3e所示，所述第一微带板组件还包括馈电金属柱207，所述馈电金属柱207的上端与所述圆形焊盘206电连接，所述馈电金属柱207的下端穿过所述第一微带板组件上的第一过孔301以及第一金属层上的第二过孔401后进入到所述第二微带板组件上的第一盲孔501内，馈电金属柱的端部不穿过第二微带基板5，所述第一过孔301的内径以及第二过孔401的内径大于所述馈电金属柱207的直径，所述盲孔501的内径与所述馈电金属柱的直径相等。第一过孔301、第二过孔402的内径比馈电金属柱207的直径略微大一点，起到隔离的作用。

进一步的，如图4a-图4b所示，所述第二微带板组件包括第二微带基板5，所述第二微带基板5的两个短边和一个长边形成有若干个竖直设置的第一金属柱502，所述第二微带基板5内形成有若干组交叉设置的金属柱组，所述金属柱组包括若干个第二金属柱503，所述第一金属柱502的上端以及所述第二金属柱503的上端与所述第一金属层4电连接，所述第一金属柱502的下端以及所述第二金属柱503的下端与所述第二金属层6电连接；所述第一金属层4、第二微带基板5、第一金属柱502以及第二金属层6共同构成半模开口SIW谐振腔。

进一步的，如图5a-图5b所示，所述第二金属层6上设置有与所述交叉设置的金属柱组相对应的相位反转槽，相位反转槽将整个所述第二金属层6分割成若干个部分，所述相位反转槽包括第一相位反转直线槽601、第二相位反转直线槽602、第三相位反转直线槽603以及相位反转环形槽604。所述第一相位反转直线槽601、第二相位反转直线槽602以及第三相位反转直线槽603与所述相位反转环形槽604交叉设置，所述第一相位反转直线槽601、第二相位反转直线槽602以及第三相位反转直线槽603都被所述相位反转环形槽604分为两部分，即前第一相位反转直线槽、后第一相位反转直线槽、前第二相位反转直线槽、后第二相位反转直线槽、前第三相位反转直线槽、后第三相位反转直线槽，所述前第一相位反转直线槽与所述前第二相位反转直线槽之间的夹角、所述前第二相位反转直线槽与所述前第三相位反转直线槽之间的夹角、所述后第一相位反转直线槽与所述后第二相位反转直线槽之间的夹角、所述后第二相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角都相等，设为角一，所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间的夹角相等设为角二，所述角一的度数小于所述角二的度数。第一相位反转直线槽601、第二相位反转直线槽602、第三相位反转直线槽603、相位反转环形槽604以及第二金属柱503共同构成了相位反转结构。

进一步的，如图5a-图5b所示，与所述相位反转槽相对应的所述第二金属柱组中位于交叉点出的第二金属柱503与所述相位反转环形槽604相对设置，交叉点以外的第二金属柱503位于所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间，在上下投影方向所述第二金属柱503与所述相位反转槽之间不具有重合。

优选的，本发明所述天线长度为3个波导波长，对应6个驻波，还可以适当调整天线长度，增减驻波数量，以对应不同的应用需求。进一步的，所述第一相位反转直线槽601、第二相位反转直线槽602、第三相位反转直线槽603还可以是折线槽或曲线槽等。所述相位反转环形槽604可以是圆环，还可以是三角形环、矩形环、多边形环等。

进一步的，本发明实施例中设置有四个相位反转结构，各个结构之间的相对位置如图5a-5b所示，图中λ表示波导波长。所述位于中间的两个金属柱组之间的距离为λ，位于两侧的金属柱组之间的距离为λ/2，位于外侧的金属柱组距离所述第二微带基板相应短边的距离为λ/2，λ表示波导波长。

所述天线的相位反转原理如图6所示，加载了相位反转结构以后，可以使半模开口SIW谐振腔内相邻驻波的相位相同，能够同相叠加，有利于天线增益的提升。在电磁学中，一个完整的TE10模式占据半波导波长宽，本发明中，天线的宽度仅为四分之一波导波长，因此形成半个TE10模式。因此，本发明中的谐振腔被称为半模谐振腔。

图7为本发明实施例所述天线的S11特性曲线，该天线在4.4GHz频段内具有良好的匹配，同时该频段属于Sub-6GHz，在下一代移动通信中极具应用前景。图8为本发明所述天线在中心工作频点的方向图，该天线呈现全向辐射的特性。图9为本发明所述天线的抗干扰特性曲线，该天线对于7.5GHz频段内的电磁波具有良好的抑制效果。图10为本发明实施例天线在工作频带内及抗干扰频带内的增益特性曲线，相比于不加载滤波结构的天线而言，本发明所述天线在工作频段内有较高的增益，在抑制频段内增益显著降低，具有良好的辐射及抗干扰能力。

整体而言，本发明所述天线具备以下几个主要特点：

一、高增益：一方面本发明所述天线结构中添加了相位反转结构，使得半模开口SIW谐振腔内相邻驻波的相位相同，能够同相叠加，有利于天线增益的提升。另一方面，将天线和滤波器进行一体化设计也可以避免由多个器件级联带来的损耗，这同样有利于天线增益的提升。

二、滤波：本发明所述天线结构中采用滤波馈线，馈线中集成三阶滤波谐振结构，对特定频段电磁波具有过滤的能力。

三、紧凑：采用半模SIW谐振腔，使得天线宽度显著缩小。通过将传统SIW沿着窄边中心切割，因电磁波在传输方向具有轴对称性，沿着中心切割形成了一个里面是介质外面是空气的分割面，且这个分割面是一个理想磁壁。即无论去掉两块中的任何一块，都不会影响腔体中电磁场分布，从而得到两个一样半模SIW谐振腔。半模SIW谐振腔不仅继承了SIW所有的性能优点，还更轻更小。因为是从中间分割的SIW，其面积、体积和质量都仅为原SIW的一半。

相比于传统的在天线末端级联滤波器的方式，本发明天线与滤波器的一体化设计，可以减小级联损耗，同时还能够减小系统体积；相位反转结构的引入，提高天线增益；半模SIW谐振腔的使用，使得天线尺寸小，整体结构紧凑。

Claims (8)

1.一种紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：包括馈电结构（1）以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层（4）、第二微带板组件和第二金属层（6），所述第一微带板组件、第一金属层（4）、第二微带板组件和第二金属层（6）之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构（1）固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构（1）与所述第一微带板组件上的滤波馈线（2）电连接；所述第一微带板组件包括第一微带基板（3），第一微带基板（3）的上表面形成有滤波馈线（2），所述滤波馈线（2）的内侧端部延伸至所述第一微带基板（3）的中部；所述滤波馈线（2）包括第一阻抗匹配段（201），所述第一阻抗匹配段（201）的外侧端部与所述馈电结构（1）电连接，所述第一阻抗匹配段（201）的内侧端部与第一个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，所述第一个第二阻抗匹配段（202）的另一端与第一个内多边形开口环（203）连接，第一个圆形滤波片（204）位于第一个内多边形开口环（203）内，第一个圆形滤波片（204）与第二个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第二个第二阻抗匹配段（202）的另一端与第二个内多边形开口环（203）连接，第二个圆形滤波片（204）位于第二个内多边形开口环（203）内，第二个圆形滤波片（204）与第三个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第三个所述第二阻抗匹配段（202）的另一端与第三个内多边形开口环（203）连接；第三个圆形滤波片（204）位于第三个内多边形开口环（203）内，第三个圆形滤波片（204）与第四个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第四个所述第二阻抗匹配段（202）的另一端与第三阻抗匹配段（205）的一端连接，所述第三阻抗匹配段（205）的另一端设置有圆形焊盘（206）。

2.如权利要求1所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述馈电结构（1）包括固定板，所述固定板上形成有固定孔，所述固定孔内设置有同轴接头，所述同轴接头内设置有同轴内导体（101），所述同轴内导体（101）的内侧端部与所述滤波馈线（2）的端部电连接，所述固定板的下侧水平设置有支撑金属板（102），所述支撑金属板（102）与所述第二金属层（6）的下表面接触。

3.如权利要求1所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述第一微带板组件还包括馈电金属柱（207），所述馈电金属柱（207）的上端与所述圆形焊盘（206）电连接，所述馈电金属柱（207）的下端穿过所述第一微带板组件上的第一过孔（301）以及第一金属层上的第二过孔（401）后进入到所述第二微带板组件上的第一盲孔（501）内，所述第一过孔（301）的内径以及第二过孔（401）的内径大于所述馈电金属柱（207）的直径，所述盲孔（501）的内径与所述馈电金属柱的直径相等。

4.如权利要求1所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述第二微带板组件包括第二微带基板（5），所述第二微带基板（5）的两个短边和一个长边形成有若干个竖直设置的第一金属柱（502），所述第二微带基板（5）内形成有若干组交叉设置的金属柱组，所述金属柱组包括若干个第二金属柱（503），所述第一金属柱（502）的上端以及所述第二金属柱（503）的上端与所述第一金属层（4）电连接，所述第一金属柱（502）的下端以及所述第二金属柱（503）的下端与所述第二金属层（6）电连接；所述第一金属层（4）、第二微带基板（5）、第一金属柱（502）以及第二金属层（6）共同构成半模开口SIW谐振腔。

5.如权利要求4所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述第二金属层（6）上设置有与所述交叉设置的金属柱组相对应的相位反转槽，所述相位反转槽包括第一相位反转直线槽（601）、第二相位反转直线槽（602）、第三相位反转直线槽（603）以及相位反转环形槽（604），所述第一相位反转直线槽（601）、第二相位反转直线槽（602）以及第三相位反转直线槽（603）与所述相位反转环形槽（604）交叉设置，所述第一相位反转直线槽（601）、第二相位反转直线槽（602）以及第三相位反转直线槽（603）都被所述相位反转环形槽（604）分为两部分，即前第一相位反转直线槽、后第一相位反转直线槽、前第二相位反转直线槽、后第二相位反转直线槽、前第三相位反转直线槽、后第三相位反转直线槽，所述前第一相位反转直线槽与所述前第二相位反转直线槽之间的夹角、所述前第二相位反转直线槽与所述前第三相位反转直线槽之间的夹角、所述后第一相位反转直线槽与所述后第二相位反转直线槽之间的夹角、所述后第二相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角都相等，设为角一，所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间的夹角相等设为角二，所述角一的度数小于所述角二的度数。

6.如权利要求5所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：与所述相位反转槽相对应的所述金属柱组中位于交叉点出的第二金属柱（503）与所述相位反转环形槽（604）相对设置，交叉点以外的第二金属柱（503）位于所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间，在上下投影方向所述第二金属柱（503）与所述相位反转槽之间不具有重合。

7.如权利要求4所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述金属柱组设置有四组，位于中间的两个金属柱组之间的距离为λ，位于两侧的金属柱组之间的距离为λ/2，位于外侧的金属柱组距离所述第二微带基板相应短边的距离为λ/2，λ表示波导波长。

8.如权利要求2所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述同轴内导体（101）是矩形柱、圆柱或三棱柱。

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