CN207852912U - 一种多波段三合一天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及天线技术领域，尤其是指一种多波段三合一天线。该天线包括低频馈电线、第一高频馈电线、第二高频馈电线；第一高频PCB板与第二高频PCB板平行且相对设置；低频PCB板设于第一高频PCB板与第二高频PCB板长度方向的上方；低频PCB板与第一高频PCB板垂直设置；第一高频PCB板上设有+45度极化天线单元；第二高频PCB板上设有‑45度极化天线单元；低频PCB板上设有垂直极化天线单元；该天线通过巧妙设计上下放置的低频与高频PBC板，有利于解决匹配整机使用时的双频互扰问题；通过采用±45度极化天线，有利于解决高频段天线之间由于距离近而造成天线之间隔离度差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，尤其是指一种多波段三合一天线。
背景技术
11AC技术将WIFI网络推入了高速时代，但是人们对速度的追求并没有就此停止。更高的速度要求以及更多的无线设备接入需求催生11AX的市场。
为了实现性能上的大幅度提升，802.11ax引进或者改进了多项新技术，除了更高的调制阶数、更多的FFT点数、更窄的子载波间隔、上下行OFDMA技术、空间复用技术外，11AX在MIMO空间流数量上更是大幅度提升，最多能支持4路2.4G和8路5G。
MIMO空间流数量的需求映射到天线上，则最多需要12支天线。天线数量的急剧增加给产品设计带来了极大的麻烦，无论是产品外观、产品尺寸还有天线成本都将成为整机设计的痛点。
发明内容
本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点，提供了一种多波段三合一天线。
为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：一种多波段三合一天线，包括低频馈电线、第一高频馈电线、第二高频馈电线、低频PCB板、第一高频PCB板和第二高频PCB板；
所述第一高频PCB板与第二高频PCB板平行且相对设置；
所述低频PCB板设于所述第一高频PCB板与第二高频PCB板长度方向的上方；所述低频PCB板到第一高频PCB板的距离与所述低频PCB板到第二高频PCB板的距离相等；
所述低频PCB板与所述第一高频PCB板垂直设置；
所述第一高频PCB板上设有+45度极化天线单元；所述第二高频PCB板上设有-45度极化天线单元；所述低频PCB板上设有垂直极化天线单元；
所述低频馈电线与所述垂直极化天线单元连接；
所述第一高频馈电线与+45度极化天线单元连接；
所述第二高频馈电线与-45度极化天线单元连接。
本实用新型进一步设置为，所述+45度极化天线单元包括第一微带线以及与所述第一微带线连接的第一高频振子对；所述第一高频振子对包括振子A和振子A’；
所述振子A设于第一高频PCB板的一侧；所述振子A’设于第一高频PCB板的另一侧；
所述振子A与第一微带线的夹角为135度，所述振子A’与第一微带线的夹角为45度；
所述-45度极化天线单元包括第二微带线以及与所述第二微带线连接的第二高频振子对；所述第二高频振子对包括振子B和振子B’；
所述振子B设于第二高频PCB板的一侧；所述振子B’设于第二高频PCB板的另一侧；
所述振子B与第二微带线的夹角为45度，所述振子B’与第二微带线的夹角为135度；
所述振子A与振子B交错相对设置；所振子A’与振子B’交错相对设置；
所述第一高频馈电线与所述第一微带线连接；
所述第二高频馈电线与所述第二微带线连接。
本实用新型进一步设置为，所述+45度极化天线单元还包括与所述第一微带线连接的第三高频振子对；所述第三高频振子对包括振子C和振子C’；
所述振子C与所述振子A平行,且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子C’与所述振子A’平行，且振子C’与振子A’设于同一侧；
所述-45度极化天线单元还包括与所述第二微带线连接的第四高频振子对；所述第四高频振子对包括振子D和振子D’；
所述振子D与所述振子B平行；且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子D’与所述振子B’平行，且振子D’与振子B’设于同一侧。
本实用新型进一步设置为，所述振子A设于所述第一高频PCB板的正面，所述振子A’设于所述第一高频PCB板的反面；
所述振子B设于所述第二高频PCB板的正面，所述振子B’设于所述第二高频PCB板的反面。
本实用新型进一步设置为，所述振子C设于所述第一高频PCB板的正面，所述振子C’设于所述第一高频PCB板的反面；
所述振子D设于所述第二高频PCB板的正面，所述振子D’设于所述第二高频PCB板的反面。
本实用新型进一步设置为，所述第一微带线的中部设有第一馈电点；所述第二微带线的中部设有第二馈电点；所述第一馈电点与所述第一高频馈电线连接；所述第二馈电点与所述第二高频馈电线连接。
本实用新型进一步设置为，所述垂直极化天线单元为低频偶极子；所述低频偶极子的一臂与所述低频馈电线的编织层连接。
本实用新型进一步设置为，所述第一高频PCB板到第二高频PCB板的距离为中心频率的四分之一波长。
本实用新型的有益效果是：通过巧妙设计上下放置的低频与高频PBC板，整体呈“品”字型设计；可将两路5G和一路2.4G天线三合一集成于同一支天线内，可有效的解决11AX新技术需要大量天线来支持的问题，同时降低了应用成本。同时，通过采用±45度极化天线，有利于解决高频段天线之间由于距离近而造成天线之间隔离度差的问题，同时±45度极化设计方式有利于提高整机的数据吞吐能力，尤其在近距离情况下表现明显。低频段天线与高频段天线在高度上错开，有利于解决匹配整机使用时的双频互扰问题。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型第一高频PCB板的正面示意图。
图3为本实用新型第一高频PCB板的反面示意图。
图4为本实用新型第二高频PCB板的正面示意图。
图5为本实用新型第二高频PCB板的反面示意图。
图6为本实用新型+45度极化天线单元的结构示意图。
图7为本实用新型-45度极化天线单元的结构示意图。
其中：1-低频PCB板；11-低频馈电线；2-第一高频PCB板；21-第一高频馈电线；3-第二高频PCB板；31-第二高频馈电线；4-垂直极化天线单元；5-+45度极化天线单元；6--45度极化天线单元；51-第一微带线；52第一馈电点；61-第二微带线；62-第二馈电点。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。
如图1所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，包括低频馈电线11、第一高频馈电线21、第二高频馈电线31、低频PCB板1、第一高频PCB板2和第二高频PCB板3；
所述第一高频PCB板2与第二高频PCB板3平行且相对设置；
所述低频PCB板1设于所述第一高频PCB板2与第二高频PCB板3长度方向的上方；所述低频PCB板1到第一高频PCB板2的距离与所述低频PCB板1到第二高频PCB板3的距离相等；
所述低频PCB板1与所述第一高频PCB板2垂直设置；
所述第一高频PCB板2上设有+45度极化天线单元5；所述第二高频PCB板3上设有-45度极化天线单元6；所述低频PCB板1上设有垂直极化天线单元4；
所述低频馈电线11与所述垂直极化天线单元4连接；
所述第一高频馈电线21与+45度极化天线单元5连接；
所述第二高频馈电线31与-45度极化天线单元6连接。
通过将低频PCB板1设置于顶部，与高频PCB板在高度上错开，有利于解决匹配整机使用时的双频互扰问题；同时能将高低频PCB板1三合一集成于同一支天线内，可有效的解决11AX新技术需要大量天线来支持的问题；
通过采用±45度极化天线单元设计方式，能够保证两个天线的都是在工作的，而且是平等的；有利于解决第一高频PCB板2和第二高频PCB板3之间由于距离近而造成天线之间隔离度差的问题；±45度极化天线单元相比于传统的垂直极化设计还有利于解决两天线之间因相互阻挡而导致的天线方向图畸变的问题；同时±45度极化天线单元有利于提高整机的数据吞吐能力，尤其在近距离情况下表现明显。
如图1-7所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述+45度极化天线单元5包括第一微带线51以及与所述第一微带线51连接的第一高频振子对；所述第一高频振子对包括振子A和振子A’；
所述振子A设于第一高频PCB板2的一侧；所述振子A’设于第一高频PCB板2的另一侧；
所述振子A与第一微带线51的夹角为135度，所述振子A’与第一微带线51的夹角为45度；
所述-45度极化天线单元5包括第二微带线61以及与所述第二微带线61连接的第二高频振子对；所述第二高频振子对包括振子B和振子B’；
所述振子B设于第二高频PCB板3的一侧；所述振子B’设于第二高频PCB板3的另一侧；
所述振子B与第二微带线61的夹角为45度，所述振子B’与第二微带线61的夹角为135度；
所述振子A与振子B交错相对设置；所振子A’与振子B’交错相对设置；
所述第一高频馈电线21与所述第一微带线51连接；
所述第二高频馈电线31与所述第二微带线61连接。
通过合理设置第一高频振子对与第二高频振子对的放置方式，能够保证两个天线的都是在工作的，而且是平等的；通过仿真实验，其符合设计能获得更佳的辐射方向图。
如图1-7所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述+45度极化天线单元5还包括与所述第一微带线51连接的第三高频振子对；所述第三高频振子对包括振子C和振子C’；
所述振子C与所述振子A平行,且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子C’与所述振子A’平行，且振子C’与振子A’设于同一侧；
所述-45度极化天线单元6还包括与所述第二微带线61连接的第四高频振子对；所述第四高频振子对包括振子D和振子D’；
所述振子D与所述振子B平行；且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子D’与所述振子B’平行，且振子D’与振子B’设于同一侧。
通过增设第三高频振子对和第四高频振子对，增益效果更优。
如图1-7所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述振子A设于所述第一高频PCB板2的正面，所述振子A’设于所述第一高频PCB板2的反面；
所述振子B设于所述第二高频PCB板3的正面，所述振子B’设于所述第二高频PCB板3的反面。振子的正反面的设计，经仿真实验，其符合设计能获得更佳的辐射方向图。
如图1-7所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述振子C设于所述第一高频PCB板2的正面，所述振子C’设于所述第一高频PCB板2的反面；
所述振子D设于所述第二高频PCB板3的正面，所述振子D’设于所述第二高频PCB板3的反面。振子的正反面的设计，经仿真实验，其符合设计能获得更佳的方向图。
如图1-7所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述第一微带线51的中部设有第一馈电点52；所述第二微带线61的中部设有第二馈电点62；所述第一馈电点52与所述第一高频馈电线21连接；所述第二馈电点62与所述第二高频馈电线31连接。
如图1所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述垂直极化天线单元4为低频偶极子；所述低频偶极子的一臂与所述低频馈电线11的编织层连接。与编织层连接能方便连接低频偶极子的两臂，能够有效的减小传输损耗。
如图1所示，本实施例所述的一种多波段三合一天线，所述第一高频PCB板2到第二高频PCB板3的距离为中心频率的四分之一波长；将第一高频PCB板2到第二高频PCB板3的距离设置为中心频率的四分之一波长，有利于获得更高的增益。
以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本实用新型专利申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多波段三合一天线,其特征在于：包括低频馈电线(11)、第一高频馈电线(21)、第二高频馈电线(31)、低频PCB板(1)、第一高频PCB板(2)和第二高频PCB板(3)；
所述第一高频PCB板(2)与第二高频PCB板(3)平行且相对设置；
所述低频PCB板(1)设于所述第一高频PCB板(2)与第二高频PCB板(3)长度方向的上方；所述低频PCB板(1)到第一高频PCB板(2)的距离与所述低频PCB板(1)到第二高频PCB板(3)的距离相等；
所述低频PCB板(1)与所述第一高频PCB板(2)垂直设置；
所述第一高频PCB板(2)上设有+45度极化天线单元(5)；所述第二高频PCB板(3)上设有-45度极化天线单元(6)；所述低频PCB板(1)上设有垂直极化天线单元(4)；
所述低频馈电线(11)与所述垂直极化天线单元(4)连接；
所述第一高频馈电线(21)与+45度极化天线单元(5)连接；
所述第二高频馈电线(31)与-45度极化天线单元(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：
所述+45度极化天线单元(5)包括第一微带线(51)以及与所述第一微带线(51)连接的第一高频振子对；所述第一高频振子对包括振子A和振子A’；
所述振子A设于第一高频PCB板(2)的一侧；所述振子A’设于第一高频PCB板(2)的另一侧；
所述振子A与第一微带线(51)的夹角为135度，所述振子A’与第一微带线(51)的夹角为45度；
所述-45度极化天线单元(5)包括第二微带线(61)以及与所述第二微带线(61)连接的第二高频振子对；所述第二高频振子对包括振子B和振子B’；
所述振子B设于第二高频PCB板(3)的一侧；所述振子B’设于第二高频PCB板(3)的另一侧；
所述振子B与第二微带线(61)的夹角为45度，所述振子B’与第二微带线(61)的夹角为135度；
所述振子A与振子B交错相对设置；所振子A’与振子B’交错相对设置；
所述第一高频馈电线(21)与所述第一微带线(51)连接；
所述第二高频馈电线(31)与所述第二微带线(61)连接。
3.根据权利要求2所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：
所述+45度极化天线单元(5)还包括与所述第一微带线(51)连接的第三高频振子对；所述第三高频振子对包括振子C和振子C’；
所述振子C与所述振子A平行,且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子C’与所述振子A’平行，且振子C’与振子A’设于同一侧；
所述-45度极化天线单元(6)还包括与所述第二微带线(61)连接的第四高频振子对；所述第四高频振子对包括振子D和振子D’；
所述振子D与所述振子B平行；且振子C与振子A设于同一侧；
所述振子D’与所述振子B’平行，且振子D’与振子B’设于同一侧。
4.根据权利要求2所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：
所述振子A设于所述第一高频PCB板(2)的正面，所述振子A’设于所述第一高频PCB板(2)的反面；
所述振子B设于所述第二高频PCB板(3)的正面，所述振子B’设于所述第二高频PCB板(3)的反面。
5.根据权利要求3所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：
所述振子C设于所述第一高频PCB板(2)的正面，所述振子C’设于所述第一高频PCB板(2)的反面；
所述振子D设于所述第二高频PCB板(3)的正面，所述振子D’设于所述第二高频PCB板(3)的反面。
6.根据权利要求2所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：所述第一微带线(51)的中部设有第一馈电点(52)；所述第二微带线(61)的中部设有第二馈电点(62)；
所述第一馈电点(52)与所述第一高频馈电线(21)连接；所述第二馈电点(62)与所述第二高频馈电线(31)连接。
7.根据权利要求1所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：所述垂直极化天线单元(4)为低频偶极子；所述低频偶极子的一臂与所述低频馈电线(11)的编织层连接。
8.根据权利要求1所述的一种多波段三合一天线，其特征在于：所述第一高频PCB板(2)到第二高频PCB板(3)的距离为中心频率的四分之一波长。
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Cited By (2)
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| WO2022262822A1 (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 | 一种无人机外置三频天线 |
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| CN108183322B (zh) * | 2017-12-28 | 2024-02-06 | 东莞市仁丰电子科技有限公司 | 一种多波段三合一天线 |
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