CN208189783U - 双频段全向天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双频段全向天线，该双频段全向天线包括：基板，设置于所述基板上的至少一组天线辐射单元，以及连接于所述天线辐射单元的馈电线路；所述天线辐射单元包括两个双频单元，所述双频单元包括高频线阵单元和低频线阵单元；所述馈电线路包括并联所述天线辐射单元中的所述高频线阵单元与所述低频线阵单元的分支馈电线路，以及连接于所述分支馈电线路的主馈电线路；其中，所述主馈电线路上设有馈电点。本实用新型通过利用主馈电线路中的馈电点同时实现天线的双频工作，并且利用双频段全向天线中的高频线阵单元和低频线阵单元的组阵方案，有效的提高了天线的增益值，从而大幅度增加了天线的通信距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种双频段全向天线。
背景技术
天线在无线通信系统中担任着发射和接收电磁波的重要角色，除了能有效辐射或接收电磁波外，还承担着将高频电流(导波能量)转换为无线电磁波或把无线电磁波转换为高频电流(导波能量)的工作。天线无疑承担了最基本也是最不可或缺的重要角色，其性能的优劣将直接影响整个通信系统的好坏。
随着无线通信的飞速发展，各种数据业务的需求，天线设计主要朝着小型化、多频段及宽频带发展，小型化要求天线缩小自身尺寸，以适应通信设备集成度不断提高、体积越来越小的发展趋势。现有技术中，实现天线的小型化及高增益，通常在贴片上开各种形状的槽，如此增加了馈电网络的复杂度；为了获得双频段，多采用双层微带贴片，但双层贴片增加了制作成本和难度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型一种新型结构的双频段全向天线以解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
根据本实用新型的实施例，提出了一种双频段全向天线，包括：基板，设置于所述基板上的至少一组天线辐射单元，以及连接于所述天线辐射单元的馈电线路；所述天线辐射单元包括两个双频单元，所述双频单元包括高频线阵单元和低频线阵单元；所述馈电线路包括并联所述天线辐射单元中的所述高频线阵单元与所述低频线阵单元的分支馈电线路，以及连接于所述分支馈电线路的主馈电线路；其中，所述主馈电线路上设有馈电点。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，所述高频线阵单元包括分别设置于所述基板相背两面的高频辐射臂，其中，位于所述基板两侧的所述高频辐射臂相互导通。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，所述低频线阵单元包括分别设置于所述基板相背两面的低频辐射臂，其中，位于所述基板两侧的所述低频辐射臂相互导通。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，所述低频辐射臂弯折设置。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，在每组所述天线辐射单元中，所述高频线阵单元位于所述低频线阵的外侧。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，所述双频段全向天线包括多组所述天线辐射单元，每组所述天线辐射单元通过对应的分支馈电线路连接后并联于所述主馈电线路。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，在所述基板相对两侧的所述主馈电线路平行设置，所述基板两侧的所述主馈电线路上的所述馈电点导通。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，在所述基板相对两侧的所述分支馈电线路平行设置。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，位于所述基板下表面的所述主馈电线路上还设有用于接地的接地馈点。
本实用新型双频段全向天线的进一步改进在于，所述高频线阵单元为5.8GHz频段的天线，所述低频线阵单元为2.4GHz频段的天线。
本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本实用新型通过利用主馈电线路中的馈电点同时实现天线的双频工作，并且利用双频段全向天线中的高频线阵单元和低频线阵单元的组阵方案，有效的提高了天线的增益值，从而大幅度增加了天线的通信距离。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种双频段全向天线中背板正面的结构意图；
图2是本实用新型一示例性实施例示出的一种双频段全向天线中背板背面的结构意图；
图3是本实用新型一示例性实施例示出的低频线阵单元的S参数测试结构示意图；
图4是本实用新型一示例性实施例示出的高频线阵单元的S参数测试结构示意图；
图5是本实用新型一示例性实施例示出的低频线阵单元的方向图测试数据结构示意图；
图6是本实用新型一示例性实施例示出的高频线阵单元的方向图测试数据结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，本实用新型实施例的双频段全向天线包括：基板11，设置于基板11上的至少一组天线辐射单元，以及连接于天线辐射单元的馈电线路。本实施例中，该天线辐射单元包括两个双频单元12，双频单元12包括高频线阵单元121和低频线阵单元122。该馈电线路包括并联天线辐射单元中的高频线阵单元121与低频线阵单元122的分支馈电线路132，以及连接于分支馈电线路132的主馈电线路131。其中，主馈电线路131上设有馈电点133。
本实施例中，该基板11采用聚四氟乙烯微波材料制成。该主馈电线路131连接在两个双频单元12之间。优选地，两个双频单元12对称地设置在主馈电线路131的两侧。该实施例中，通过设置在主馈电线路131上的馈电点133可以同时实现高频线阵单元121和低频线阵单元122的双频工作，满足了两个频段都有较好的全向性，可以有效地提高增益值，从而可以大幅度增加双频段全向天线的通信距离。
在一示例性实施例中，该高频线阵单元121为5.8GHz频段的天线，该低频线阵单元122为2.4GHz频段的天线。具体来说，该高频线阵单元121为5.725GHz～5.875GHz的频段范围内，低频线阵单元122为2.4GHz～2.48GHz的频段范围内。当然，本实用新型的高频线阵单元121和低频线阵单元122并不限于上述两种频段，其他具有高低差频段的两种频段均适用于本实施例中。
本实用新型的高频线阵单元121包括分别设置于基板11相背两面的高频辐射臂。其中，位于基板11两侧的高频辐射臂相互导通。进一步地，低频线阵单元122包括分别设置于基板11相背两面的低频辐射臂。其中，位于基板11两侧的低频辐射臂相互导通。本实施例中，基板11两侧的高频辐射臂和低频辐射臂的结构和形状均相同，通过馈电线路实现了基板11两侧的高频辐射臂和低频辐射臂相互对应导通。本实施例中，通过基板11两侧的高频辐射臂和低频辐射臂的配合可以布满整个基板11，从而可以满足全向天线的设计需求，提高辐射效率。
在一优选实施例中，该低频辐射臂弯折设置。具体地，该低频辐射臂呈多个相连的S型结构设置，如此以使该低频辐射臂达到小型化的目的。当然，该低频辐射臂还可以由多圈围合而成，或者其他不规则的形状曲型弯折。
本实施例中，由于低频辐射臂远长于高频辐射臂，因此将低频辐射臂弯折设置，该高频辐射臂则呈直线设置。其中，在每组天线辐射单元中，高频线阵单元121位于低频线阵的外侧。
在一实施例中，该双频段全向天线包括多组天线辐射单元，每组天线辐射单元通过对应的分支馈电线路132连接后并联于主馈电线路131。即多组天线辐射单元通过各自相对应的分支馈电线路132连接后，通过同一主馈电线路131进行连接。在本实施例中，双频段全向天线包括两组天线辐射单元，两组天线辐射单元在基板11的长度方向上排列，天线辐射单元中的两个双频单元12在基板11的宽度方向上排列。通过合理地选择各个单元阵间距进行组阵，可以实现双频段全向天线的小型化、高增益的特性。
其中，基板11两侧也均设有主馈电线路131和分支馈电线路132，在基板11相对两侧的主馈电线路131平行设置，基板11两侧的主馈电线路131上的馈电点133导通。在基板11相对两侧的分支馈电线路132平行设置，如此以使本实用新型双频段全向天线中的馈电线路采用平行双线设计，可以更好地满足双频段全向天线实现双频工作的场景。进一步地，位于基板11下表面的主馈电线路131上还设有用于接地的接地馈点134。
下面以一个具体实施例，对本发明实施例中的一种双频段全向天线进行详细说明，具体的：
双频段全向天线散射参数(Scattering parameters，S参数)侧视如图3和图4。如3所示，在低频2.4GHz频段中，天线的回波损耗S11小于-10dB，带宽有430MHz。如图4所示，在高频5.8GHz频段中，天线的回波损耗S11小于-10dB，带宽有480MHz。如方向图测试数据如图5和图6。如图5所示，在低频2.4GHz频段中，天线的最大增益有3dBi，天线水平方向图基本均匀对称分布，呈全向辐射特性。如图6所示，在高频5.8GHz频段中，天线的最大增益有7.2dBi，天线水平方向图基本均匀对称分布，基本呈全向辐射特性。
本实用新型通过利用主馈电线路中的馈电点同时实现天线的双频工作，并且利用双频段全向天线中的高频线阵单元和低频线阵单元的组阵方案，有效的提高了天线的增益值，从而大幅度增加了天线的通信距离。另外，该低频辐射臂弯折设置，以使该低频辐射臂达到小型化的目的。本实用新型的双频段全向天线可广泛应用于各种需要wifi通信的场合，例如无人机设备以及对应的手持设备通信天线等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种双频段全向天线，其特征在于，包括：基板，设置于所述基板上的至少一组天线辐射单元，以及连接于所述天线辐射单元的馈电线路；所述天线辐射单元包括两个双频单元，所述双频单元包括高频线阵单元和低频线阵单元；所述馈电线路包括并联所述天线辐射单元中的所述高频线阵单元与所述低频线阵单元的分支馈电线路，以及连接于所述分支馈电线路的主馈电线路；其中，所述主馈电线路上设有馈电点。
2.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，所述高频线阵单元包括分别设置于所述基板相背两面的高频辐射臂，其中，位于所述基板两侧的所述高频辐射臂相互导通。
3.根据权利要求1或2所述的双频段全向天线，其特征在于，所述低频线阵单元包括分别设置于所述基板相背两面的低频辐射臂，其中，位于所述基板两侧的所述低频辐射臂相互导通。
4.根据权利要求3所述的双频段全向天线，其特征在于，所述低频辐射臂弯折设置。
5.根据权利要求4所述的双频段全向天线，其特征在于，在每组所述天线辐射单元中，所述高频线阵单元位于所述低频线阵的外侧。
6.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，所述双频段全向天线包括多组所述天线辐射单元，每组所述天线辐射单元通过对应的分支馈电线路连接后并联于所述主馈电线路。
7.根据权利要求6所述的双频段全向天线，其特征在于，在所述基板相对两侧的所述主馈电线路平行设置，所述基板两侧的所述主馈电线路上的所述馈电点导通。
8.根据权利要求1或7所述的双频段全向天线，其特征在于，在所述基板相对两侧的所述分支馈电线路平行设置。
9.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，位于所述基板下表面的所述主馈电线路上还设有用于接地的接地馈点。
10.根据权利要求1所述的双频段全向天线，其特征在于，所述高频线阵单元为5.8GHz频段的天线，所述低频线阵单元为2.4GHz频段的天线。
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