CN203491387U - 一种网桥天线及天线系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网桥天线及天线系统，所述网桥天线包括：第一基板（1）和设置在所述第一基板（1）一侧的接地板（3），所述第一基板（1）背向所述接地板（3）的另一侧的表面上上设有馈源（12）和多个天线振子（14），所述馈源（12）电性连接每个天线振子（14）。由于馈源和天线振子位于同一面上，馈源发射的电磁波通过天线振子辐射，可实现定向性天线；此外，由于采用的是平板反射面而非抛物面反射面，可直接平放在地面上，无需设计额外的支架去支撑反射面，为减小天线体积以及稳定网桥天线提供了可能。

Description

一种网桥天线及天线系统

技术领域

本申请涉及天线，尤其涉及一种网桥天线及天线系统。

背景技术

随着时代进步，无线传输技术已经深入人们的日常生活，无线上网无处不在，例如在地铁上使用无线上网。为向用户提供高速高质量的上网体验，需要提供优良的信号进行覆盖，通常使用网桥天线进行数据交换。目前市场上的网桥天线的结构尺寸的厚度过大，无法满足地铁列车安装要求。此外，还有的网桥天线虽然体积小，但其反射板为抛物面，不适合高速运行的车辆的震动将影响网桥天线的稳定性，导致传输性能降低。

实用新型内容

本申请提供一种稳定性好的网桥天线。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种网桥天线，包括：第一基板和设置在所述第一基板一侧的接地板，所述第一基板背向所述接地板的另一侧的表面上上设有馈源和多个天线振子，所述馈源电性连接每个天线振子。

其中，所述第一基板和所述接地板相互间隔设置。

其中，所述接地板包括非导体材料制成的第二基板和覆盖在所述第二基板表面上的导体箔。

其中，所述接地板为导体材料制成的板。

其中，所述接地板为直接附着在所述第一基板一侧表面上的导体箔。

其中，分别连接到相邻两个天线振子的所述馈源的两个末端之间的间隔为1～1.5倍工作波长。

其中，所述馈源通过导体线电性连接每个天线振子，分别连接到相邻两个天线振子的两条导体线的交汇处通过电阻进行连接。

其中，每个所述天线振子为正方形。

其中，所述正方形的边长为0.2～0.4倍工作波长。

另一方面，本实用新型还提供一种天线系统，包括上述的网桥天线。

本申请的有益效果是：由于馈源和天线振子位于同一面上，馈源发射的电磁波通过天线振子辐射，可实现定向性天线；此外，由于采用的是平板反射面而非抛物面反射面，可直接平放在地面上，无需设计额外的支架去支撑反射面，为减小天线体积以及稳定网桥天线提供了可能。具有该网桥天线的天线系统也因此具有体积小、性能稳定的优点。

附图说明

图1为本申请一种实施例的网桥天线的立体示意图；

图2为图1所示的网桥天线的第一基板的俯视示意图；

图3为图2所示的网桥天线中电阻元件的焊接位置的放大示意图；

图4为本申请一种实施例的网桥天线的驻波比示意图；

图5为本申请一种实施例的网桥天线的3D辐射场形示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请所称“末端”是指连接馈源与天线振子的导体线中的与天线振子连接的一端，又称“馈源的末端”；可以理解如果存在多个天线振子，则存在多个末端。

如图1和图2所示，一种实施例的网桥天线包括：第一基板1和接地板3，接地板3设置在第一基板1的一侧。第一基板1由非导体材料、优选为非金属材料制成，例如环氧树脂、聚四氟乙烯等。第一基板1包括背向接地板3的另一侧表面，定义为第一面2。第一面2上设有馈源12和多个天线振子14，馈源12通过导体线尤其是金属线电性连接每个天线振子14且形成功分网络15。

接地板3可以为直接附着在第一基板第二面6上的导体箔，例如铜箔、银箔等。为了降低有效介电常数从而提高带宽，优选实施例中，接地板3与第一基板1相互平行且间隔设置，并通过非金属的结构件支撑。当间隔设置时，接地板可以为导体材料制成的具有一定厚度的板状，例如铜板、铝板等。

为了节省导体材料，更优选地，如图1所示，接地板3包括非导体材料例如环氧树脂、聚四氟乙烯等制成的第二基板，第二基板具有面向第一基板1的第二面6，第二面6的整面覆盖导体箔，通常为金属箔例如铜箔、银箔等；采用整面覆盖导体箔的结构，使得接地板3通过导体箔接地的同时，该导体箔可以作为电磁波反射面，有助于提高该网桥天线的定向性能。第一基板1的平面面积小于第二基板的平面面积。一种实现中，第一基板1的第一面2也整面覆盖导体箔，通过将第一基板1的第一面2无用的导体箔（例如除导体线、馈源、天线振子等之外的区域）刻蚀，剩下的导体箔形成如图2所示的功分网络15。导体箔的厚度和平板的介电常数等可根据需要来选择。

图2所示功分网络15中，每相邻两个天线振子14并联为一组振子，相邻两组振子再次并联为新的一组振子对16，该振子对16与另外一组振子对16再次并联，并联交汇于馈源12处。也就是说从馈源12至天线振子之间，经过若干次的一分为二的处理，形成了功分网络。图示中的一分为二的次数只有三次，但这仅仅只是举例说明而已，实际处理时可根据需要设置更多次或更少次一分为二的处理，而馈源的个数也可以根据需要设置更多个。

该实施例中，由于馈源和天线振子位于同一面上，馈源发射的电磁波通过天线振子辐射，可实现定向性天线；而且，由于采用的是平板反射面而非抛物面反射面，可直接平放在地面上，无需设计额外的支架去支撑反射面，为减小天线体积以及稳定网桥天线提供了可能。

一种实施例中，馈源12为发射频率为5GHz到5.3GHz电磁波的馈源，从而保证了该网桥天线适用于5GHz到5.3GHz频段。

另一种实施例中，第一基板1和接地板3之间的间隔大于0毫米且小于10毫米，这样可以使得天线更为轻薄。第一基板1和接地板3之间有空气层，由于空气层的介电常数低，因此可以降低天线整体的介电常数，从而提高天线带宽。一种较好的实现中，第一基板1和接地板3之间的间隔为1毫米。

又一种实施例中，连接到每一个天线振子14的馈源的末端13与对应的天线振子14垂直连接，使得天线振子的辐射方向更为统一。

再一种实施例中，馈源12的末端13位于天线振子14的与末端13相连接的一侧的正中间，使得天线振子的辐射更集中。

另一种实施例中，分别连接到相邻两个天线振子14的馈源12的两个末端13之间的间隔为1～1.5倍工作波长，优选为1.3倍工作波长；特别地，该工作波长为5.2GHz电磁波所对应的波长。该实施例更进一步地保证网桥天线适用于5.2GHz频段。当然，工作波长也可以使其他任何现有天线应用频段所对应的波长。

如图2和图3所示，一种实施例中，分别连接到相邻两个天线振子14的两条导体线的交汇处通过电阻11进行焊接，从而，在该功分网络中，电阻的使用可以提高隔离度，减小每个输出端口之间的信号干扰。电阻11的阻值可以是1到200欧姆。一种较好的实现中，电阻11的阻值为100欧姆。

另一种实施例中，每个天线振子14为正方形，从而可以更好地与功分网络匹配以使天线的驻波比更优，也适用于后续进行90°交叉极化的2×2天线。正方形的边长通常为0.2～0.4倍工作波长，在一种较好的实现中，正方形的边长为0.25倍工作波长。另外，本实用新型并不限定天线振子的形状，可以为正方形，也可以为长方形或其他形状。

图4是采用如上实施例得到的驻波比示意图，可以看出，在5GHz～5.3GHz时的驻波比较好。图5是在5.15GHz频段时采用如上实施例得到的3D辐射场形示意图，可以看出，天线的辐射呈锥形且方向较为集中。

本实用新型还保护一种天线系统，该天线系统具有上述的网桥天线。天线系统可以是固定线路的交通系统例如地铁无线覆盖天线系统，也可以是其他陆地、海运、空运需要应用到的天线系统。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种网桥天线，其特征在于，包括：第一基板（1）和设置在所述第一基板（1）一侧的接地板（3），所述第一基板（1）背向所述接地板（3）的另一侧的表面上上设有馈源（12）和多个天线振子（14），所述馈源（12）电性连接每个天线振子（14）。 

2.如权利要求1所述的网桥天线，其特征在于，所述第一基板（1）和所述接地板（3）相互间隔设置。 

3.如权利要求2所述的网桥天线，其特征在于，所述接地板（3）包括非导体材料制成的第二基板和覆盖在所述第二基板表面上的导体箔。 

4.如权利要求2所述的网桥天线，其特征在于，所述接地板（3）为导体材料制成的板。 

5.如权利要求1所述的网桥天线，其特征在于，所述接地板（3）为直接附着在所述第一基板（1）一侧表面上的导体箔。 

6.如权利要求1所述的网桥天线，其特征在于，分别连接到相邻两个天线振子（14）的所述馈源（12）的两个末端（13）之间的间隔为1～1.5倍工作波长。 

7.如权利要求1所述的网桥天线，其特征在于，所述馈源（12）通过导体线电性连接每个天线振子（14），分别连接到相邻两个天线振子（14）的两条导体线的交汇处通过电阻（11）进行连接。 

8.如权利要求1所述的网桥天线，其特征在于，每个所述天线振子（14）为正方形。 

9.如权利要求8所述的网桥天线，其特征在于，所述正方形的边长为0.2～0.4倍工作波长。 

10.一种天线系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的网桥天线。 

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