CN217641766U - 一种宽频双极化定向吸顶天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，公开一种宽频双极化定向吸顶天线，包括圆形的金属反射板、以及安装在所述金属反射板上的辐射单元，所述辐射单元的振子为±45°双极化PCB振子；其特征在于，该±45°双极化PCB振子集低频与高频为一体，包括位于PCB正面的高频主辐射部分、低频辐射部分、以及位于PCB背面的高频次辐射部分。与现有技术相比，本实用新型将高频主辐射部分、低频辐射部分、以及高频次辐射部分有机结合到同一块±45°双极化PCB振子上，结构紧凑，天线体积小，利于进行微型化设计；该天线工作频段可以覆盖1710MHz‑3700MHz，频带更宽且辐射性能较佳。

Description

一种宽频双极化定向吸顶天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种宽频双极化定向吸顶天线。

背景技术

室内吸顶天线是一种用于无线通信室内信号覆盖的天线，包括全向吸顶天线和定向吸顶天线。其中，定向吸顶天线主要应用于走廊过道、垂直电梯通道、以及隧道等狭长型建筑。而鉴于室内吸顶天线本身应用环境的特殊性，通常都需要进行微型化、隐形化设计，否则，安装后会影响室内原有装饰环境，甚至会引起用户的反感。

常见的天线结构中，微带天线由于具有重量轻、体积小、剖面低以及制造成本低等优点而受到普遍关注，但是，微带天线本身也存在带宽窄、增益低等不足，难以完全越来越宽的频带使用要求。现有技术中，常见的定向吸顶天线的工作频带一般都在1700～2700MHz，缺少高频段要求（3300～3700MHz）。具体可参见公开号为CN2669385Y、CN203910962U等中国实用新型专利所述。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种工作频带更宽且辐射性能较佳的宽频双极化定向吸顶天线。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种宽频双极化定向吸顶天线，包括圆形的金属反射板、以及安装在所述金属反射板上的辐射单元，所述辐射单元的振子为±45°双极化PCB振子；其中，该±45°双极化PCB振子集低频与高频为一体，包括位于PCB正面的高频主辐射部分、低频辐射部分、以及位于PCB背面的高频次辐射部分；所述高频主辐射部分包括均成圆环状的第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体，通过同轴电缆馈电；所述低频辐射部分包括第五辐射体、第六辐射体、第七辐射体和第八辐射体，所述第五辐射体、第六辐射体、第七辐射体和第八辐射体分设于所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体的外侧、且均为带缺口的圆面结构，各圆面结构的缺口形状与相应圆环的外形一致，所述低频辐射部分与所述高频主辐射部分之间为缝隙耦合；所述高频次辐射部分位于所述高频主辐射部分的正下方，包括与所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体一一对应的第九辐射体、第十辐射体、第十一辐射体和所述第十二辐射体；所述高频次辐射部分与所述高频主辐射部分之间介质耦合。

更为优选的是，所述金属反射板的半径为150±5mm，所述±45°双极化PCB振子为矩形板状结构、安装在所述金属反射板的中心位置；所述±45°双极化PCB振子的边长为20-30mm。

更为优选的是，所述±45°双极化PCB振子的底座为一个U型巴伦，所述U型巴伦底部与所述金属反射板固定。

更为优选的是，所述辐射单元包括悬设于所述±45°双极化PCB振子上方的振子引向器。

更为优选的是，所述振子引向器,为上下两片相互平行的正方形介质板，两所述正方形介质板的正投影重合、且正投影的四个角分别落在所述高频主辐射部分的四个辐射体上。

更为优选的是，在所述高频主辐射部分的四个辐射体中的一个或几个上焊接有金属引向片，所述金属引向片呈向外张开的倾斜状。

更为优选的是，该天线的低频工作频段为1710MHz-2700MHz，高频工作频段为3300MHz-3700MHz。

本实用新型的有益效果是：将高频主辐射部分、低频辐射部分、以及高频次辐射部分有机结合到同一块±45°双极化PCB振子上，结构紧凑，天线体积小，利于进行微型化设计；该天线工作频段可以覆盖1710MHz-3700MHz，频带更宽且辐射性能较佳。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的宽频双极化定向吸顶天线的结构示意图。

图2所示为辐射单元的结构示意图。

图3所示为辐射单元的底部结构示意图。

图4所示为带振子引向器的辐射单元结构示意图。

附图标记说明。

1：金属反射板，2：辐射单元。

2-1：高频主辐射部分，2-2：低频辐射部分，2-3：高频次辐射部分，2-4：U型巴伦，2-5：振子引向器。

2-1-1：第一辐射体，2-1-2：第二辐射体，2-1-3：第三辐射体，2-1-4：第四辐射体。

2-2-1：第五辐射体，2-2-2：第六辐射体，2-2-3：第七辐射体，2-2-4：第八辐射体。

2-3-1：第九辐射体，2-3-2：第十辐射体，2-3-3：第十一辐射体，2-3-4：所述第十二辐射体。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

如图1所示，一种宽频双极化定向吸顶天线，其包括圆形的金属反射板1、以及安装在所述金属反射板1上的辐射单元2。所述金属反射板1的半径为150±5mm。该天线的工作频段为1710MHz-3700MHz，其中低频为1710MHz-2700MHz，高频为3300MHz-3700MHz。

结合图2、图3所示，所述辐射单元2的振子为±45°双极化PCB振子，该PCB振子集中低频与高频为一体，包括位于PCB正面的高频主辐射部分2-1、低频辐射部分2-2、以及位于PCB背面的高频次辐射部分2-3；所述高频主辐射部分2-1包括均成圆环状的第一辐射体2-1-1、第二辐射体2-1-2、第三辐射体2-1-3和第四辐射体2-1-4，所述第一辐射体2-1-1和所述第三辐射体2-1-3电连接形成第一组辐射单元，所述第二辐射体2-1-2和所述第四辐射体2-1-4电连接形成第二组辐射单元，所述第一组辐射单元和所述第二组辐射单元呈垂直交叉。所述低频辐射部分2-2包括第五辐射体2-2-1、第六辐射体2-2-2、第七辐射体2-2-3和第八辐射体2-2-4，所述第五辐射体2-2-1、第六辐射体2-2-2、第七辐射体2-2-3和第八辐射体2-2-4分设于所述第一辐射体2-1-1、所述第二辐射体2-1-2、所述第三辐射体2-1-3和所述第四辐射体2-1-4的外侧、且均为带缺口的圆面结构，各圆面结构的缺口形状与相应圆环的外形一致，所述低频辐射部分2-2与所述高频主辐射部分2-1之间为缝隙耦合。所述高频次辐射部分2-3位于所述高频主辐射部分2-1的正下方，包括与所述第一辐射体2-1-1、所述第二辐射体2-1-2、所述第三辐射体2-1-3和所述第四辐射体2-1-4一一对应的第九辐射体2-3-1、第十辐射体2-3-2、第十一辐射体2-3-3和所述第十二辐射体2-3-4；所述高频次辐射部分2-3与所述高频主辐射部分2-1之间介质耦合。

本实施例中，所述±45°双极化PCB振子为矩形板状结构、安装在所述金属反射板1的中心位置；所述±45°双极化PCB振子的边长在20-30mm之间，优选为25mm。

该PCB振子的底座为一个U型巴伦2-4，U型巴伦2-4底部与金属反射板1固定相连，采用U型巴伦2-4可以保证天线振子上电流的稳定，增强天线的辐射性能。

工作时，采用同轴电缆直接馈电的方式，向高频主辐射部分2-1输入信号，使用介质耦合的方式向高频次辐射部分2-3馈电。通过主、次辐射的共同作用下，可以有效拓宽天线高频的带宽，以满足3300MHz-3700MHz的通信需求。高频主辐射部分2-1通过缝隙耦合的形式向低频辐射部分2-2进行馈电，拓展天线带宽，满足1710MHz-2700MHz的通信需求。

结合图4所示，在一些实施例中，所述辐射单元2还包括悬设于所述PCB振子上方的振子引向器2-5，用于提升天线的辐射性能。本实施例中，优选所述振子引向器2-5为上下两片相互平行的正方形介质板，两所述正方形介质板的正投影重合、且正投影的四个角分别落在高频主辐射部分2-1的四个辐射体上。

一些实施例中，在所述高频主辐射部分2-1的四个辐射体中的一个或几个上还焊接有金属引向片，所述金属引向片呈向外张开的倾斜状。通过增设金属引向片可以进一步提升天线的辐射性能。

与现有技术相比，本实施例提供的定向吸顶天线，将高频主辐射部分2-1、低频辐射部分2-2、以及高频次辐射部分2-3有机结合到同一块±45°双极化PCB振子上，结构紧凑，天线体积小，利于进行微型化设计；该天线工作频段可以覆盖1710MHz-3700MHz，频带更宽且辐射性能较佳。

经实际生产测试，本实用新型制得的宽频双极化定向吸顶天线，其在1710MHz-2700MHz的工作频段下，平均增益≥5dBi、垂直面波宽为75°±10、圆度≤2.5dB；在3300MHz-3700MHz的工作频段下，平均增益≥7dBi、垂直面波宽为55°±10、圆度≤5dB。

需要说明的是，具体的天线组装设计，包括底盖、面盖的材料选择及形状大小等，是本领域技术人员可以根据实际需要的不同进行自主调节的，这为本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里不再详细赘述。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (7)

1.一种宽频双极化定向吸顶天线，包括圆形的金属反射板、以及安装在所述金属反射板上的辐射单元，所述辐射单元的振子为±45°双极化PCB振子；其特征在于，该±45°双极化PCB振子集低频与高频为一体，包括位于PCB正面的高频主辐射部分、低频辐射部分、以及位于PCB背面的高频次辐射部分；

所述高频主辐射部分包括均成圆环状的第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体，通过同轴电缆馈电；

所述低频辐射部分包括第五辐射体、第六辐射体、第七辐射体和第八辐射体，所述第五辐射体、第六辐射体、第七辐射体和第八辐射体分设于所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体的外侧、且均为带缺口的圆面结构，各圆面结构的缺口形状与相应圆环的外形一致，所述低频辐射部分与所述高频主辐射部分之间为缝隙耦合；

所述高频次辐射部分位于所述高频主辐射部分的正下方，包括与所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体一一对应的第九辐射体、第十辐射体、第十一辐射体和第十二辐射体；所述高频次辐射部分与所述高频主辐射部分之间介质耦合。

2.根据权利要求1所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，所述金属反射板的半径为150±5mm，所述±45°双极化PCB振子为矩形板状结构、安装在所述金属反射板的中心位置；所述±45°双极化PCB振子的边长为20-30mm。

3.根据权利要求1所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，所述±45°双极化PCB振子的底座为一个U型巴伦，所述U型巴伦底部与所述金属反射板固定。

4.根据权利要求1所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，所述辐射单元包括悬设于所述±45°双极化PCB振子上方的振子引向器。

5.根据权利要求4所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，所述振子引向器,为上下两片相互平行的正方形介质板，两所述正方形介质板的正投影重合、且正投影的四个角分别落在所述高频主辐射部分的四个辐射体上。

6.根据权利要求1所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，在所述高频主辐射部分的四个辐射体中的一个或几个上焊接有金属引向片，所述金属引向片呈向外张开的倾斜状。

7.根据权利要求1所述的一种宽频双极化定向吸顶天线，其特征在于，该天线的低频工作频段为1710MHz-2700MHz，高频工作频段为3300MHz-3700MHz。

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