CN206619689U - 一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子，属于WIFI通信领域。本实用新型包括PCB板、设置在PCB板上的引向振元、2个以上辐射振元和相位匹配网络、馈电点，其中，所述引向振元设置在所述PCB板的一端，所述辐射振元平均设置在引向振元尾部，所述辐射振元之间通过相位匹配网络连接，所述馈电点与紧挨着引向振元的辐射振元连接。本实用新型的有益效果为：优化天线走线和馈电网络，优化天线振子相位和幅度分配，优化天线阻抗匹配，使天线实现超宽带，满足天线全频段覆盖；天线加工简便，适合批量自动化生产。

Description

一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子

技术领域

本实用新型涉及WIFI通信领域，尤其涉及一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子。

背景技术

目前，市场上见到的应用于802.11a/n/ac的室内全向覆盖WIFI天线种类很多。但存在如下缺陷：

(1)频率带宽不足，不能覆盖整个5.15GHz～5.85GHz频段。现有市场上常见的天线要么频率覆盖低频段(5.15GHz～5.35GHz),要么就是覆盖高频段(5.725GHz～5.85GHz)；

(2)采用的设计方式和材料选择导致天线总体成本高。现有市场常见的5GHz天线辐射振子材料选择一般采用铜管或高频双层介质板材设计，比如F4B等价格昂贵的材料。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子。

本实用新型包括PCB板、设置在PCB板上的引向振元、2个以上辐射振元和相位匹配网络、馈电点，其中，所述引向振元设置在所述PCB板的一端，所述辐射振元平均设置在引向振元尾部，所述辐射振元之间通过相位匹配网络连接，所述馈电点与紧挨着引向振元的辐射振元连接。

本实用新型作进一步改进，所述辐射振元包括挨着引向振元设置的第一辐射振元和设置在第一辐射振元后端的1个以上的第二辐射振元，所述第一辐射振元包括分开设置的头端和尾端，所述馈电点设置在第一辐射振元的头端和尾端之间。

本实用新型作进一步改进，第二辐射振元的数量为2个。

本实用新型作进一步改进，所述PCB板为单面FR-4环氧玻璃布层压板。

本实用新型作进一步改进，所述PCB板的厚度为0.8mm。

本实用新型作进一步改进，所述PCB板上还设有用于自动化组装的定位孔。

本实用新型作进一步改进，所述定位孔的数量为2个，一个设置在所述PCB板的中部，另一个设置在所述引向振元和挨着引向振元设置的辐射振元之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：优化天线走线和馈电网络，优化天线振子相位和幅度分配，优化天线阻抗匹配，使天线实现超宽带，满足天线全频段覆盖；天线加工简便，适合批量自动化生产；本天线振子配合不同的产品外观的外壳，可以衍生天线款式众多；采用单层FR4环氧玻璃布层压板低成本材料，相对传统的高频双层介质板至少降低十倍的成本。

附图说明

图1为本实用新型正面结构示意图；

图2为本实用新型背面结构示意图；

图3为本实用新型驻波比测试图；

图4为垂直面辐射场型图；

图5为水平面辐射场型图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括PCB板1、印制在PCB板上的引向振元2、辐射振元和相位匹配网络5、馈电点6，其中，所述引向振元2设置在所述PCB板1的一端，所述辐射振元平均设置在引向振元2尾部，所述辐射振元2之间通过相位匹配网络5连接，本例辐射振元包括挨着引向振元2设置的第一辐射振元3和设置在第一辐射振元3后端的2个的第二辐射振元4，第一辐射振元3和第二辐射振元4通过通过串馈组阵的方式连接在一起，所述第一辐射振元3包括分开设置的头端和尾端，所述馈电点6设置在第一辐射振元3的头端和尾端之间。

本例的相位匹配网络5的长度包括四个半波形，所述相位匹配网络5的长度和宽度由PCB板1的长度和宽度空间限制、天线工作频率、辐射振元间距等多种因素调整确定，通过优化所述相位匹配网络5的长度和宽度，能够优化天线振子相位和幅度分配，优化天线阻抗匹配，使天线实现超宽带，满足天线全频段覆盖。

本例的第二辐射振元4的数量也可以为设置为1个、4个、6个等等。通过不同的数量，可以调整整个全向天线振子的增益。

本例的PCB板1采用单面FR-4环氧玻璃布层压板，从而PCB板1的厚度仅为0.8mm，当然，本例的PCB板1的厚度不局限于0.8mm，也可以为其他的厚度。天线成本很低，相比传统的高频双层介质板至少降低十倍的材料成本；易于加工，在加工工艺上比传统的铜管天线要简单；节约加工成本，且性能稳定；适合大批量自动化生产。

为了组装，本例的PCB板上还设有用于自动化组装的定位孔7。所述定位孔的数量为2个，一个设置在所述PCB板的中部，另一个设置在所述引向振元和挨着引向振元设置的辐射振元之间。

本例的主要技术指标如表1所示：

表1

本例通过优化相位匹配网络长度和振元大小，来使天线增益辐射方向图满足要求，和实现天线宽带化目标。使天线所有性能满足设计要求。

如图3所示，图中m1,m2,m3分别代表对应的频点5.15GHz,5.4GHz,5.9GHz电压驻波比值。图3中的横坐标轴为频率，纵坐标轴为驻波比值。从曲线可以看出，在整个频段5.15GHz～5.9GHz的电压驻波比都小于2，说明本实用新型加工的天线匹配良好。

如图4和图5所示，本例天线的垂直面辐射方向和水平面辐射方向的场型图中，圆环外围刻度代表角度，圆环内刻度代表天线增益值。从图5中可以看出水平面和垂直面的天线增益在5dBi左右，并且水平面辐射场型图成圆形，满足全向覆盖。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：包括PCB板、设置在PCB板上的引向振元、2个以上辐射振元和相位匹配网络、馈电点，其中，所述引向振元设置在所述PCB板的一端，所述辐射振元平均设置在引向振元尾部，所述辐射振元之间通过相位匹配网络连接，所述馈电点与紧挨着引向振元的辐射振元连接。

2.根据权利要求1所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：所述辐射振元包括挨着引向振元设置的第一辐射振元和设置在第一辐射振元后端的1个以上的第二辐射振元，所述第一辐射振元包括分开设置的头端和尾端，所述馈电点设置在第一辐射振元的头端和尾端之间。

3.根据权利要求2所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：第二辐射振元的数量为2个。

4.根据权利要求1-3任一项所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：所述PCB板为单面FR4环氧玻璃布层压板。

5.根据权利要求4所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：所述PCB板的厚度为0.8mm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：所述PCB板上还设有用于自动化组装的定位孔。

7.根据权利要求6所述的宽带印制偶极子阵列全向天线振子，其特征在于：所述定位孔的数量为2个，一个设置在所述PCB板的中部，另一个设置在所述引向振元和挨着引向振元设置的辐射振元之间。