CN208111699U - 一种双极化全向天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双极化全向天线，其特征在于，它包括支架及其上设置的功分器、刻度盘、全向天线底座和多个微带辐射单元，微带辐射单元采用了双端口激励方式实现正负45度双极化，微带辐射单元与功分器、刻度盘、全向天线底座从上往下依次设置，至少三个微带辐射单元与微带功分器相连构成阵列。本实用新型具有结构紧凑，不需要额外增加隔离措施而实现高隔离度，易于集成的特点，可用于移动通信终端设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种全向天线。
背景技术
无线通信技术正在日新月异的变化，人们对通信系统的通信容量和信息传输速率有了更高的要求。全向天线在移动通信系统中一般应用于郊县大区制的站型，覆盖范围大。全向天线，即在水平方向图上表现为360度都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越高。由微带天线构成全向天线，其优势为结构简单，加工成本低，重量轻，成为近几年天线领域的一项关键性技术；微带天线在一个薄介质基片上，一面附在金属薄层作为接地板，另一面用腐蚀方式制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线；当天线形状是一细长带条，则为微带振子天线，当贴片是一个面积单元时，则为微带天线。微带贴片和接地板构成一般微带传输线，传输TEM波，波的传输方向决定于馈点。场的传输方向是驻波分布。现在有双极化全向天线以垂直与水平极化为主，而在一般接受电平测试时，垂直极化往往接受效率要高于水平极化，当水平极化工作时，每个振子都平行于地，其高频等效分布电容也较天线垂直时要大，等效分布电容的增大亦即减小天线对参考地的阻抗，当水平与垂直方向相同的场强其电磁感应时，对应天线极化产生的电压降低，从而使波阻抗与垂直不一致，接受效率与垂直不一样，而正负45度极化避免了这个缺陷。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，而且具有紧凑尺寸和高隔离度的双极化全向天线。
本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种双极化全向天线，其特征在于，它包括支架及其上设置的功分器、刻度盘、全向天线底座和多个微带辐射单元，微带辐射单元采用了双端口激励方式实现正负45度双极化，微带辐射单元与功分器、刻度盘、全向天线底座从上往下依次设置，至少三个微带辐射单元与微带功分器相连构成阵列。
作为上述方案的进一步说明，微带辐射单元包括相互平行设置的基层和引向层，基层和引向层分别采用PCB板的形式，基层设置有基板辐射片，引向层上覆有与基板辐射片对应的铜层，引向层与基板辐射层之间的距离为4-6mm，用以形成二次谐振，优化带内匹配以及提高频带内方向图增益。
所述微带振子的基层采用低介电常数的PCB板，引向层采用廉价的FR4板，微带振子通过微带线的宽度与长度调节，以及引向层的大小与高度调节，实现在频段3400MHz-3800MHz实现驻波1.5以内，隔离度实现23dB以上。
进一步地，微带辐射单元的数量为三个，三个微带辐射单元呈三角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为60度，通过与功分器的合成组成阵列天线，同时三个微带辐射单元为保持电气性能指标距离了功分器一定高度。
所述功分器为一分三微带功分器，功分器形式为并联，功分器板为将功率均等的分配给三个微带单元，为节约空间将两个微带功分器做成到了一个PCB板上，每一个微带功分器接三个同一极化的微带辐射单元。
进一步地，微带辐射单元的数量为四个，四个微带辐射单元呈四角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为90度，通过与功分器的合成组成阵列天线；其功分器为一分四功分器。
进一步地，微带辐射单元与竖直方向平行，微带辐射单元呈矩形。
所述微带功分器与微带辐射单元采用50欧姆同轴线缆焊接在一起。
所述全向天线底座为磁盘，支架在垂直方向实现正负90度范围内连续可调。
所述全向天线整体尺寸为(Φ60)mm*(205)mm，在类似性能天线中，体积大幅压缩；频段范围为3400MHz至3800MHz，该天线在不增加其他措施情况下，隔离度为20dB，增益大于2dBi。
进一步地，刻度盘上设置有调角安装组件，实现在垂直方向上正度90度角度可调，实现天线在垂直方向上大角度旋转，在调角组件上面开腰形槽和相应的调角螺丝。
进一步地，微带辐射单元的上方设置有定位板，定位板与支架连接固定，定位板设置有多个插孔，微带辐射单元的上部设置有与插孔接插配合的接插头。
支架包括立向设置在功分器上的多根立柱、固定于立柱上的支撑板、支撑于功分器底部的底架，微带辐射单元支撑于支撑板上；底架固定于全向天线底座上，刻度盘设置在底架上；底架呈U型，底架的两侧板之间连接有固定螺栓，底架的两侧分别设置刻度盘，两侧刻度盘相互对应并通过固定螺栓与底架连接固定。
本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本实用新型通过多个微带辐射单元依次绕垂直法线旋转形成多面，其中每个微带辐射单元均为正负45度双极化的激励方式，通过多个微带辐射单元与微带功分器相连构成阵列，其在水平面方向上实现了较低的不圆度，且这种振子的布阵方式能使两个极化实现比较高的隔离度，天线的水平面交叉极化比也能达到6dB以上。
附图说明
图1为本实用新型的天线整体结构示意图；
图2为本实用新型的微带天线单元结构示意图；
图3为本实用新型的微带功分器结构示意图；
图4为本实用新型的支架结构示意图；
图5为实施例2的结构示意图；
图6为本实用新型的天线增益图；
图7为本实用新型的天线驻波图。
附图标记说明：1、微带天线单元 1-1、基层 1-2、引向层 2、功分器 3、刻度盘 4、支架 4-1、立柱 4-2、支撑板 4-3、底架 4-4、固定螺栓 5、全向天线底座 6、定位板 6-1、插孔。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
实施例1
如图1-图4所示，天线整体由三个微带天线单元1，功分器2，刻度盘3、支架4以及全向天线底座5组成；支架为塑料固定件。三个微带辐射单元呈三角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为60度，通过与功分器的合成组成阵列天线，微带单元与功分器通过50欧姆同轴线相连。微带辐射单元的上方设置有定位板6，定位板与支架连接固定，定位板设置有多个插孔6-1，微带辐射单元的上部设置有与插孔接插配合的接插头。支架包括立向设置在功分器上的多根立柱4-1、固定于立柱上的支撑板4-2、支撑于功分器底部的底架4-3，微带辐射单元支撑于支撑板上；底架固定于全向天线底座上，刻度盘设置在底架上，使得微带天线单元与功分器、刻度盘依次垂直放置，结构紧凑，大大的缩小天线的整体体积，结合振子的分布方式，不需要额外增加隔离措施而实现高隔离度；底架呈U型，底架的两侧板之间连接有固定螺栓4-4，底架的两侧分别设置刻度盘，两侧刻度盘相互对应并通过固定螺栓与底架连接固定。
微带辐射单元1包括相互平行设置的基层1-1和引向层1-2，基层和引向层分别采用PCB板的形式，基层设置有基板辐射片，引向层上覆有与基板辐射片对应的铜层，引向层与基板辐射层之间的距离为4-6mm，用以形成二次谐振，优化带内匹配以及提高频带内方向图增益。其中基层采用介电常数2.65的PCB板，微带辐射单元为矩形状，采用双端口激励实现正负45度极化，引向层其PCB板上覆有与基板辐射片大小相似的铜层，其工作频段为3400MHz至3800MHz，隔离度实现23dB以上。
如图3所示，在一块PCB板上集成了2个功分器，其中每一个功分器对应连接三个辐射振子，实现一种极化，PCB采用2.6介电常数的介质层，单独对功分器仿真能达到1.2以下的驻波。
如图4所示，调角安装组件能够实现垂直角度正度90度内旋转，在支架上面开腰形槽，螺钉采用蝶形螺丝。
所述全向天线整体尺寸为(Φ60)mm*(205)mm，在类似性能天线中，体积大幅压缩；频段范围为3400MHz至3800MHz，该天线在不增加其他措施情况下，隔离度为20dB，增益大于2dBi。
实施例2
如图5所示，本实施例中，微带辐射单元的数量为四个，四个微带辐射单元呈四角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为90度，通过与功分器的合成组成阵列天线；其功分器为一分四功分器。
如图6与图7所示，为该天线的增益图与驻波图，该天线水平面增益达到2dBi以上，驻波做到1.8以内。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种双极化全向天线，其特征在于，它包括支架及其上设置的功分器、刻度盘、全向天线底座和多个微带辐射单元，微带辐射单元采用了双端口激励方式实现正负45度双极化，微带辐射单元与功分器、刻度盘、全向天线底座从上往下依次设置，至少三个微带辐射单元与微带功分器相连构成阵列。
2.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，微带辐射单元包括相互平行设置的基层和引向层，基层和引向层分别采用PCB板的形式，基层设置有基板辐射片，引向层上覆有与基板辐射片对应的铜层，引向层与基板辐射层之间的距离为4-6mm。
3.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，微带辐射单元的数量为三个，三个微带辐射单元呈三角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为60度，通过与功分器的合成组成阵列天线，三个微带辐射单元距离功分器一定高度。
4.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，所述功分器为一分三微带功分器，功分器形式为并联，功分器板为将功率均等的分配给三个微带单元，两个微带功分器做在同一个PCB板上，每一个微带功分器接三个同一极化的微带辐射单元。
5.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，微带辐射单元的数量为四个，四个微带辐射单元呈四角分布，相邻的两个微带辐射单元之间的夹角为90度，通过与功分器的合成组成阵列天线；其功分器为一分四功分器。
6.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，微带辐射单元与竖直方向平行，微带辐射单元呈矩形。
7.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，所述微带功分器与微带辐射单元采用50欧姆同轴线缆焊接在一起；全向天线底座为磁盘。
8.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，刻度盘上设置有调角安装组件，在调角组件上面开腰形槽和相应的调角螺丝。
9.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，微带辐射单元的上方设置有定位板，定位板与支架连接固定，定位板设置有多个插孔，微带辐射单元的上部设置有与插孔接插配合的接插头。
10.根据权利要求1所述的一种双极化全向天线，其特征在于，支架包括立向设置在功分器上的多根立柱、固定于立柱上的支撑板、支撑于功分器底部的底架，微带辐射单元支撑于支撑板上；底架固定于全向天线底座上，刻度盘设置在底架上；所述底架呈U型，底架的两侧板之间连接有固定螺栓，底架的两侧分别设置刻度盘，两侧刻度盘相互对应并通过固定螺栓与底架连接固定。
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| CN108461930A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-28 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 一种双极化全向天线 |
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