CN218448431U - 一种4g全频段高增益全向天线 - Google Patents
一种4g全频段高增益全向天线 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种4G全频段高增益全向天线，包括两块对称排布的天线基板，两所述天线基板端部分别设有用于馈电的馈点，所述天线基板的宽度由馈点处向两侧延伸增大；任一天线基板上还开设有两组对称的缝隙，且两所述天线基板上的缝隙对称设置；任一组缝隙包括相互连通的第一缝隙、第二缝隙及第三缝隙，所述第二缝隙与第三缝隙共线，且所述第二缝隙与第三缝隙为天线基板上的封闭结构，所述第一缝隙垂直于所述第二缝隙和第三缝隙构成的直线，且所述第一缝隙的一端延伸至所述天线基板的边缘而形成一开口。本申请技术方案通过一个天线实现全频段高增益全向辐射。
Description
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别涉及一种4G全频段高增益全向天线。
背景技术
微基站领域里，在一些特殊应用场景中，4G全频段超带宽全向天线的需求越来越多，一般的方案都是将4G低频和高频拆分开做，能够实现天线水平全向辐射。但是现有的这种天线结构复杂，尺寸大，无法满足生产需求。
实用新型内容
本申请提出一种4G全频段高增益全向天线，通过一个天线实现全频段高增益全向辐射。
本申请实施例提供一种4G全频段高增益全向天线，包括两块对称排布的天线基板，两所述天线基板端部分别设有用于馈电的馈点，所述天线基板的宽度由馈点处向两侧延伸增大；
任一天线基板上还开设有两组对称的缝隙，且两所述天线基板上的缝隙对称设置；任一组缝隙包括相互连通的第一缝隙、第二缝隙及第三缝隙，所述第二缝隙与第三缝隙共线，且所述第二缝隙与第三缝隙为天线基板上的封闭结构，所述第一缝隙垂直于所述第二缝隙和第三缝隙构成的直线，且所述第一缝隙的一端延伸至所述天线基板的边缘而形成一开口。
一些实施例中，所述天线基板呈扇形结构设置。
一些实施例中，所述第一缝隙与第二缝隙的长度和为谐振频率2500MHz所对应波长的四分之一。
一些实施例中，所述第一缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率1800MHz所对应波长的四分之一。
一些实施例中，所述第二缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率2100MHz所对应波长的二分之一。
一些实施例中，任一组缝隙中的所述第一缝隙与第二缝隙构成一第一L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第一L型缝隙之间的间距设置为谐振频率2500MHz所对应波长的0.5～0.7倍。
一些实施例中，任一组缝隙中的所述第一缝隙与第三缝隙构成一第二L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第二L型缝隙之间的间距设置为谐振频率1800MHz所对应波长的0.5～0.7倍。
一些实施例中，所述天线基板设置为铝板或FPC柔性板或PCB板。
一些实施例中，所述天线基板的厚度设置为0.5～5mm。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过采用电偶极子天线+缝隙天线的方案可实现4G全频段带宽，并且在全频段内，天线都是水平全向辐射，有好的不圆度。高频天线采用四单元缝隙阵列，可实现全向高增益天线。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请天线结构示意图；
图2为本申请天线谐振示意图；
图3为本申请天线E面的低频图；
图4为本申请天线E面的高频图；
图5为本申请天线H面的低频图；
图6为本申请天线H面的高频图；
图7为本申请天线增益示意图；
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本申请所使用的的所有技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本实施例提出的一种4G全频段高增益全向天线，包括两块对称排布的天线基板，两所述天线基板端部分别设有用于馈电的馈点，所述天线基板的宽度由馈点处向两侧延伸增大；
任一天线基板上还开设有两组对称的缝隙，且两所述天线基板上的缝隙对称设置；任一组缝隙包括相互连通的第一缝隙、第二缝隙及第三缝隙，所述第二缝隙与第三缝隙共线，且所述第二缝隙与第三缝隙为天线基板上的封闭结构，所述第一缝隙垂直于所述第二缝隙和第三缝隙构成的直线，且所述第一缝隙的一端延伸至所述天线基板的边缘而形成一开口。
应当说明的是，本实施例中，所述天线基板设置为铝板或FPC柔性板或PCB板，所述天线基板的厚度设置为0.5～5mm。天线采用对称铝板天线+缝隙天线，其中低频谐振由两个对称的铝板天线产生；高频谐振由四个T型的缝隙天线组成的阵列天线产生。从而可以通过一个天线实现4G全频段水平全向辐射，并且高频都是高增益。
应当说明的是，低频电偶极子天线为由中间向两端逐渐变宽的阵子组成，这样以来可以增加天线低频带宽。普通的电偶极子天线，天线上到馈电处不同距离的位置特性阻抗不同，会引起部分反射，因此，带宽是有限的；如果增加阵子的宽度或者直径，特性阻抗会随着到馈点的位置变化速度减慢，那么，天线的带宽就会增加；而且，如果天线阵子的半径与到馈点的距离比保持不变，那么，天线上到馈电距离相等的截面上的特性阻抗都相等，特性阻抗为一常数，和频率无关，因此，无限长的圆锥天线的带宽是无限大。在本实施例中，低频天线采用由馈点到两端宽度逐渐增加，从而使阵子上特性阻抗随到馈点的距离变化缓慢，带宽比较宽，做成平面结构，易于共形。本实施例中，所述天线基板呈扇形结构设置。
本实施例中，中高频分别是四个T型缝隙天线形成的阵列，每个T型缝隙产生1710－2690MHz的谐振。其中第一缝隙和第二缝隙组成的路径产生2500MHz左右的谐振，第一缝隙和第三缝隙组成的路径产生1800MHz左右的谐振，第二缝隙和第三缝隙组成的路径产生2100MHz左右的谐振。
具体地，所述第一缝隙与第二缝隙的长度和为谐振频率2500MHz所对应波长的四分之一。所述第一缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率1800MHz所对应波长的四分之一。所述第二缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率2100MHz所对应波长的二分之一。
进一步地，根据阵列天线原理，两单元间距0.65倍波长的时候性能最佳。本实施例中，任一组缝隙中的所述第一缝隙与第二缝隙构成一第一L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第一L型缝隙之间的间距设置为谐振频率2500MHz所对应波长的0.5～0.7倍。任一组缝隙中的所述第一缝隙与第三缝隙构成一第二L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第二L型缝隙之间的间距设置为谐振频率1800MHz所对应波长的0.5～0.7倍。第一缝隙的开口位置到低频末端的长度相对中高频来说等效为并联电感的作用，因此，第一缝隙的开口位置选在图中所示的位置，开口位置的输入阻抗再加上等效并联电感作用，可以使缝隙天线的阻抗容易匹配。
进一步地，第三缝隙的长度相对于第一缝隙和第二缝隙组成的缝隙天线来说为等效并联电容作用，第二缝隙的长度相对第一缝隙和第三缝隙组成的缝隙天线来说等效为并联电感作用。因此第二缝隙的长度对第一缝隙和第三缝隙组成的缝隙天线谐振影响大，第三缝隙对第一缝隙和第二缝隙组成的缝隙天线谐振影响小。所以一般是先优化好高频的第一缝隙和第二缝隙组成的缝隙天线，然后在高频的缝隙上增加长缝隙第三缝隙，形成低频第一缝隙和第三缝隙组成缝隙天线。
应当说明的是，传统的全频段天线高频一般会采用低频谐振的三次模式，例如2100MHz的谐振为700MHz的谐振的三次模，那么，方向图会裂成上下两瓣，水平面辐射变差。本申请的每一个谐振都用的是相应阵子或者缝隙天线的基模，因此天线在水平面全向性好，天线在全频段都是水平全向辐射，方向图没有裂瓣，全向性好。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种4G全频段高增益全向天线，其特征在于，包括两块对称排布的天线基板，两所述天线基板端部分别设有用于馈电的馈点，所述天线基板的宽度由馈点处向两侧延伸增大；
任一天线基板上还开设有两组对称的缝隙，且两所述天线基板上的缝隙对称设置；任一组缝隙包括相互连通的第一缝隙、第二缝隙及第三缝隙，所述第二缝隙与第三缝隙共线，且所述第二缝隙与第三缝隙为天线基板上的封闭结构，所述第一缝隙垂直于所述第二缝隙和第三缝隙构成的直线，且所述第一缝隙的一端延伸至所述天线基板的边缘而形成一开口。
2.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述天线基板呈扇形结构设置。
3.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述第一缝隙与第二缝隙的长度和为谐振频率2500MHz所对应波长的四分之一。
4.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述第一缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率1800MHz所对应波长的四分之一。
5.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述第二缝隙与第三缝隙的长度和为谐振频率2100MHz所对应波长的二分之一。
6.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，任一组缝隙中的所述第一缝隙与第二缝隙构成一第一L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第一L型缝隙之间的间距设置为谐振频率2500MHz所对应波长的0.5～0.7倍。
7.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，任一组缝隙中的所述第一缝隙与第三缝隙构成一第二L型缝隙，两所述天线基板上对称的两个第二L型缝隙之间的间距设置为谐振频率1800MHz所对应波长的0.5～0.7倍。
8.如权利要求1所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述天线基板设置为铝板或FPC柔性板或PCB板。
9.如权利要求8所述的4G全频段高增益全向天线，其特征在于，所述天线基板的厚度设置为0.5～5mm。
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