CN213989211U - 一种双频双馈天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种双频双馈天线，介质柱、高频线路和低频线路，其中，所述高频线路与所述低频线路粘接在介质柱表面；所述高频振子与高频振子之间用所述高频同相位转换线连接，通过高频馈线在所述高频馈点处将信号接入高频地线和与高频地线相邻的高频振子；所述低频振子与低频振子之间用所述低频同相位转换线连接，通过低频馈线在所述低频馈点处将信号接入低频地线和与低频地线相邻的低频振子，将高频线路和低频线路通过螺旋式交错粘接在介质柱上，极大程度上增加了高频线路和低频线路之间的物理距离，减小了高频信号与低频信号之间的耦合，从而提高了高频信号与低频信号之间的隔离效果。

Description

一种双频双馈天线

技术领域

本实用新型涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种双频双馈天线。

背景技术

随着信息化，网络化，智能化的普及，各种设备对于信号的接收性能有了很大的要求。无线信号的传输是通过电磁波的传输来完成。但是电磁波的传播并非在理想的自由空间进行，而是在一定的媒介中传输，不同的媒介对无线电波的影响是不一样的，在通常的传输距离上，电波传输的损耗也是非常大的。天线的功能就是辐射和接受无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电磁波转换为高频电流。

随着WIFI技术的不断发展，对于天线的要求也越来越高，且对于天线体积要求越来越小。在实际使用中，频段间干扰将极大降低吞吐量，对于复杂的外部环境，如果天线增益不高，将会影响AP的覆盖性能。为了能做到双频双馈，通常采用的方法是在PCB板介质基底两侧各自覆以各频段结构的振子，或在单面覆以双频单馈振子，加以使用双工器，形成双频双频的天线，使得天线隔离无法做的很好，如需实现大增增益，需增加天线振子，而增加天线振子又会使异频隔离急剧恶化，无法完全兼顾隔离和增益。此时需要提出新型天线形式，真正实现高增益的同时，能够做到高隔离。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：

现有的实现双频双馈的方法是在PCB板介质基底两侧各自覆以各频段结构的振子，或在单面覆以双频单馈振子，加以使用双工器，形成双频双频的天线，这种设计结构若想实现大的增益效果，就需要在PCB板上增加天线振子，一旦天线振子数量增加，天线振子之间的异频隔离效果便会急剧恶化，无法兼顾隔离和增益。

进一步，现有技术若想增加天线振子的数量，必定会增大承载振子载体的体积，不符合轻量化要求。

本实用新型实施例采用如下技术方案：

本实用新型提供一种双频双馈天线，包括：介质柱1、高频线路2和低频线路3，其中，所述高频线路2与所述低频线路3粘接在介质柱1表面；

所述高频线路2包括高频振子21、高频同相位转换线22、高频地线23和高频馈点24，其中，所述高频振子21与高频振子21之间用所述高频同相位转换线22连接，通过高频馈线在所述高频馈点24处将信号接入高频地线23和与高频地线23相邻的高频振子21；

所述低频线路3包括低频振子31、低频同相位转换线32、低频地线33和低频馈点34，其中，所述低频振子31与低频振子31之间用所述低频同相位转换线32连接，通过低频馈线在所述低频馈点34处将信号接入低频地线33和与低频地线33相邻的低频振子31。

优选的，所述高频线路2与低频线路3粘接在介质柱1表面，具体为：

所述高频线路2与低频线路3以螺旋式交错粘接在介质柱1表面。

优选的，所述通过高频馈线在高频馈点24处将信号接入高频地线23和与高频地线23相邻的高频振子21，具体为：

所述高频馈线的外导体与高频地线23连接，所述高频馈线的内导体与高频地线23相邻的高频振子21连接。

优选的，所述通过低频馈线在低频馈点34处将信号接入低频地线33和与低频地线33相邻的低频振子31，具体为：

所述低频馈线的外导体与低频地线33连接，所述低频馈线的内导体与低频地线33相邻的低频振子31连接。

优选的，所述介质柱1包括圆柱体、长方体和棱柱。

优选的，所述介质柱1的介电常数为2-4。

优选的，所述高频同相位转换线22的长度为高频线路2产生的电磁波的半波长。

优选的，所述低频同相位转换线32的长度为低频线路3产生的电磁波的半波长。

优选的，所述高频振子21具体包括第一高频振子211、第二高频振子212和第三高频振子213；所述高频同相位转换线22具体包括第一高频同相位转换线221和第二高频同相位转换线222；

其中，第一高频振子211与第二高频振子212之间用第一高频同相位转换线221连接，第二高频振子212和第三高频振子213之间用第二高频同相位转换线222连接，第三高频振子213与高频地线23通过高频馈线在高频馈点24处连接。

优选的，所述低频振子31具体包括第一低频振子311、第二低频振子312和第三低频振子313；所述低频同相位转换线32具体包括第一低频同相位转换线321和第二低频同相位转换线322；

其中，第一低频振子311与第二低频振子312之间用第一低频同相位转换线321连接，第二低频振子312和第三低频振子313之间用第二低频同相位转换线322连接，第三低频振子313与低频地线33通过低频馈线在低频馈点34处连接。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明提出一种双频双馈天线，将高频线路和低频线路通过螺旋式交错粘接在介质柱上，极大程度上增加了高频线路和低频线路之间的物理距离，减小了高频信号与低频信号之间的耦合，从而提高了高频信号与低频信号之间的隔离效果。

由于高频线路和低频线路之间的物理距离增大了，可以在介质柱上设置更多的天线振子数量而不影响隔离效果，有效利用了天线的整体空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种双频双馈天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种双频双馈天线的高频线路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种双频双馈天线的低频线路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种双频双馈天线的高频线路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种双频双馈天线的低频线路的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种双频双馈天线，如图1-3所示，所述，包括：介质柱1、高频线路2和低频线路3，其中，所述高频线路2与所述低频线路3粘接在介质柱1表面；

所述高频线路2包括高频振子21、高频同相位转换线22、高频地线23和高频馈点24，其中，所述高频振子21与高频振子21之间用所述高频同相位转换线22连接，通过高频馈线在所述高频馈点24处将信号接入高频地线23和与高频地线23相邻的高频振子21；

所述低频线路3包括低频振子31、低频同相位转换线32、低频地线33和低频馈点34，其中，所述低频振子31与低频振子31之间用所述低频同相位转换线32连接，通过低频馈线在所述低频馈点34处将信号接入低频地线33和与低频地线33相邻的低频振子31。

如图4所示，粘接于介质柱1表面的高频线路2中包括至少两个高频振子21，高频振子21与高频振子21之间通过高频同相位转换线22连接，高频同相位转换线22的作用是转换电流的相位，最终使各个高频振子21产生的电磁波相位相同而产生相互叠加的效应，本实施例采用三个高频振子21为例举例说明，粘接于介质柱1表面的高频线路2从上至下为第一高频振子211、第一高频同相位转换线221、第二高频振子212、第二高频同相位转换线222、第三高频振子213、高频馈点24和高频地线23，其中，第一高频振子211的下端与第一高频同相位转换线221的上端连接，第一高频同相位转换线221的下端与第二高频振子212的上端连接，第二高频振子212的下端与第二高频同相位转换线222的上端连接，第二高频同相位转换线222的下端与第三高频振子213的上端连接，第三高频振子213与高频地线23通过高频馈点24处设置的高频馈线进行连接，高频馈线的外导体与高频地线23的上端连接，高频馈线的内导体与第三高频振子213的下端连接，高频馈线用于将信号输入到高频线路2中，高频相位转换线的作用是使各个高频振子产生的电磁波的相位相同，从而达到高增益的效果，三个高频振子21与两个高频同相位转换线22形成了三个辐射阵，用于覆盖5150-5850M高频段。

如图5所示，粘接于介质柱1表面的低频线路3中包括至少两个低频振子31，低频振子31与低频振子31之间通过低频同相位转换线32连接，低频同相位转换线32的作用是转换电流的相位，最终使各个低频振子31产生的电磁波相位相同而产生相互叠加的效应，本实施例采用三个低频振子31为例举例说明，粘接于介质柱1表面的低频线路3从上至下为第一低频振子311、第一低频同相位转换线321、第二低频振子312、第二低频同相位转换线322、第三低频振子313、低频馈点34和低频地线33，其中，第一低频振子311的下端与第一低频同相位转换线321的上端连接，第一低频同相位转换线321的下端与第二低频振子312的上端连接，第二低频振子312的下端与第二低频同相位转换线322的上端连接，第二低频同相位转换线322的下端与第三低频振子313的上端连接，第三低频振子313与低频地线33通过低频馈点34处设置的低频馈线进行连接，低频馈线的外导体与低频地线33的上端连接，低频馈线的内导体与第三低频振子313的下端连接，低频馈线用于将信号输入到低频线路3中，低频相位转换线的作用是使各个低频振子产生的电磁波的相位相同，从而达到高增益的效果，三个低频振子31与两个低频同相位转换线32形成了三个辐射阵，用于覆盖2400MHz-2500MHz高频段，本实施例中高频振子21和低频振子31的数量仅仅是举例说明，并不用于限定本实用新型，可以根据实际场景的需要自行设置。

所述高频线路2与低频线路3粘接在介质柱1表面，具体为：所述高频线路2与低频线路3以螺旋式交错粘接在介质柱1表面。由于高频线路2与低频线路3以螺旋式交错粘接在介质柱1的外表面，有效增加了高频线路2与低频线路3之间的物理距离，从而减少了高频信号与低频信号之间的信号耦合，提高了两者的隔离效果。

所述通过高频馈线在高频馈点24处将信号接入高频地线23和与高频地线23相邻的高频振子21，具体为：所述高频馈线的外导体与高频地线23连接，所述高频馈线的内导体与高频地线23相邻的高频振子21连接。

所述通过低频馈线在低频馈点34处将信号接入低频地线33和与低频地线33相邻的低频振子31，具体为：所述低频馈线的外导体与低频地线33连接，所述低频馈线的内导体与低频地线33相邻的低频振子31连接。

实际应用场景中为了适应不同形状的天线外壳，本实施例中所述介质柱1包括圆柱体、长方体和棱柱等。高频线路2和低频线路3分别以螺旋式交错粘接在不同形状的介质柱1表面。

本实施例中，所述介质柱1的介电常数为2-4，主要是为了保证在提高增益的同时各频段之间还有良好的隔离效果。

本实施例中为了使高频线路2达到高增益的效果，所述高频同相位转换线22的长度为高频线路2产生的电磁波的半波长；为了使低频线路达到高增益的效果，所述低频同相位转换线32的长度为低频线路3产生的电磁波的半波长。

所述高频振子21具体包括第一高频振子211、第二高频振子212和第三高频振子213；所述高频同相位转换线22具体包括第一高频同相位转换线221和第二高频同相位转换线222；其中，第一高频振子211与第二高频振子212之间用第一高频同相位转换线221连接，第二高频振子212和第三高频振子213之间用第二高频同相位转换线222连接，第三高频振子213与高频地线23通过高频馈线在高频馈点24处连接。

所述低频振子31具体包括第一低频振子311、第二低频振子312和第三低频振子313；所述低频同相位转换线32具体包括第一低频同相位转换线321和第二低频同相位转换线322；其中，第一低频振子311与第二低频振子312之间用第一低频同相位转换线321连接，第二低频振子312和第三低频振子313之间用第二低频同相位转换线322连接，第三低频振子313与低频地线33通过低频馈线在低频馈点34处连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双频双馈天线，其特征在于，包括：介质柱(1)、高频线路(2)和低频线路(3)，其中，所述高频线路(2)与所述低频线路(3)粘接在介质柱(1)表面；

所述高频线路(2)包括高频振子(21)、高频同相位转换线(22)、高频地线(23)和高频馈点(24)，其中，所述高频振子(21)与高频振子(21)之间用所述高频同相位转换线(22)连接，通过高频馈线在所述高频馈点(24)处将信号接入高频地线(23)和与高频地线(23)相邻的高频振子(21)；

所述低频线路(3)包括低频振子(31)、低频同相位转换线(32)、低频地线(33)和低频馈点(34)，其中，所述低频振子(31)与低频振子(31)之间用所述低频同相位转换线(32)连接，通过低频馈线在所述低频馈点(34)处将信号接入低频地线(33)和与低频地线(33)相邻的低频振子(31)。

2.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述高频线路(2)与低频线路(3)粘接在介质柱(1)表面，具体为：

所述高频线路(2)与低频线路(3)以螺旋式交错粘接在介质柱(1)表面。

3.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述通过高频馈线在高频馈点(24)处将信号接入高频地线(23)和与高频地线(23)相邻的高频振子(21)，具体为：

所述高频馈线的外导体与高频地线(23)连接，所述高频馈线的内导体与高频地线(23)相邻的高频振子(21)连接。

4.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述通过低频馈线在低频馈点(34)处将信号接入低频地线(33)和与低频地线(33)相邻的低频振子(31)，具体为：

所述低频馈线的外导体与低频地线(33)连接，所述低频馈线的内导体与低频地线(33)相邻的低频振子(31)连接。

5.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述介质柱(1)包括圆柱体、长方体和棱柱。

6.根据权利要求1-5任一所述的双频双馈天线，其特征在于，所述介质柱(1)的介电常数为2-4。

7.根据权利要求1-5任一所述的双频双馈天线，其特征在于，所述高频同相位转换线(22)的长度为高频线路(2)产生的电磁波的半波长。

8.根据权利要求1-5任一所述的双频双馈天线，其特征在于，所述低频同相位转换线(32)的长度为低频线路(3)产生的电磁波的半波长。

9.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述高频振子(21)具体包括第一高频振子(211)、第二高频振子(212)和第三高频振子(213)；所述高频同相位转换线(22)具体包括第一高频同相位转换线(221)和第二高频同相位转换线(222)；

其中，第一高频振子(211)与第二高频振子(212)之间用第一高频同相位转换线(221)连接，第二高频振子(212)和第三高频振子(213)之间用第二高频同相位转换线(222)连接，第三高频振子(213)与高频地线(23)通过高频馈线在高频馈点(24)处连接。

10.根据权利要求1所述的双频双馈天线，其特征在于，所述低频振子(31)具体包括第一低频振子(311)、第二低频振子(312)和第三低频振子(313)；所述低频同相位转换线(32)具体包括第一低频同相位转换线(321)和第二低频同相位转换线(322)；

其中，第一低频振子(311)与第二低频振子(312)之间用第一低频同相位转换线(321)连接，第二低频振子(312)和第三低频振子(313)之间用第二低频同相位转换线(322)连接，第三低频振子(313)与低频地线(33)通过低频馈线在低频馈点(34)处连接。

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