一种全向性高增益垂直阵列天线的制作方法

1.本实用新型涉及阵列天线，尤其是涉及一种全向性高增益垂直阵列天线。


背景技术：

2.垂直阵列天线是由许多相同的单个天线按一定规律排列组成的天线系统，也称天线阵。俗称天线阵的独立单元称为阵元或天线单元。如果阵元排列在一条直线或一个平面上，则成为直线阵列或平面阵。
3.随着天线多样化的发展，现有的天线为扁平状，其电路板也相应地设计成扁平的形状。然而，由于扁平状天线的空间相对较小，导致电路板的体积也相对较小，线路分布具有局限性，无法实现天线的阵列式排列，因此造成了天线的全向性较差，信号有效覆盖区域不均匀。


技术实现要素：

4.本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种全向性高增益垂直阵列天线，所述垂直阵列天线包括：电路板、第一线路和第二线路，所述第一线路位于电路板的正面，所述第二线路位于电路板的背面；所述第一线路包括：多个第一耦合区域、多个第一连接线和第一传输线，多个第一耦合区域呈一排的方式排列，所述第一耦合区域与第一传输线之间通过第一连接线形成电连接，多个第一耦合区域；所述第二线路包括：多个第二耦合区域、多个第二连接线和第二传输线，多个第二耦合区域呈一排的方式排列，所述第二耦合区域与第二传输线之间通过第二连接线形成电连接，所述第一耦合区域与第二耦合区域呈中心对称。
5.进一步，所述电路板为长方形，电路板的长度为128～132mm，宽度为 14～16mm。
6.进一步，所述电路板具有连接通孔，所述第一传输线从电路板的正面经过连接通孔到达电路板的背面。
7.进一步，所述垂直阵列天线还包括：油墨层，所述油墨层位于电路板的背面，油墨层具有第一焊接口和第二焊接口，所述第一焊接口与连接通孔正对，所述第二焊接口与第二传输线的一部分正对。
8.进一步，所述电路板还具有三个定位孔，三个定位孔呈三角式分布。
9.进一步，所述电路板还具有转轴孔，所述转轴孔位于电路板的端部。
10.进一步，所述电路板由陶瓷材料形成。
11.进一步，所述第一耦合区域相对第一传输线呈轴对称，所述第二耦合区域相对第二连接线呈轴对称。
12.进一步，所述第一耦合区域包括：第一主耦合区域和第一副耦合区域，所述第二耦合区域包括：第二主耦合区域和第二副耦合区域，所述第一主耦合区域与第二主耦合区域呈中心对称，所述第一副耦合区域与第二副耦合区域呈中心对称。
13.进一步，所述第一主耦合区域、第一副耦合区域、第二主耦合区域和第二副耦合区
域都为梯形，并且所述第一主耦合区域的窄边和第一副耦合区域的窄边分别与两个第一连接线形成电连接，所述第二主耦合区域的窄边和第二副耦合区域的窄边分别与两个第二连接线形成电连接。
14.采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：具有上述结构的垂直阵列天线，不仅可以实现天线信号的全向性传播，增益高，范围广，支持wifi6传输协议，而且能满足市场对天线小型化的要求。
附图说明
15.图1为本实用新型涉及的垂直阵列天线的正面示意图；
16.图2为本实用新型涉及的垂直阵列天线的背面示意图；
17.图3为本实用新型涉及的垂直阵列天线去油墨层后的背面示意图；
18.图4为本实用新型涉及的垂直阵列天线的第一频段辐射范围图；
19.图5为本实用新型涉及的垂直阵列天线的第二频段辐射范围图。
具体实施方式
20.特别指出的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
21.下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：
22.本实用新型提供一种全向性高增益垂直阵列天线，结合图1～图3所示，垂直阵列天线包括：电路板1、第一线路2和第二线路3，第一线路2位于电路板 1的正面，第二线路3位于电路板1的背面；第一线路2包括：多个第一耦合区域21、多个第一连接线22和第一传输线23，多个第一耦合区域21呈一排的方式排列(即垂直阵列式排列)，第一耦合区域21与第一传输线23之间通过第一连接线22形成电连接，多个第一耦合区域21；第二线路3包括：多个第二耦合区域31、多个第二连接线32和第二传输线33，多个第二耦合区域31呈一排的方式排列，第二耦合区域31与第二传输线33之间通过第二连接线32形成电连接，第一耦合区域21与第二耦合区域31呈中心对称(在本实施例中，相对第一连接线22/第二连接线32所在的位置呈中心对称)。
23.其中，多个第一耦合区域21分别与多个第二耦合区域31进行耦合，相当于形成多个独立的天线，并且多个独立的天线呈一排的阵列式排列，并且第一耦合区域21和第二耦合区域31分别位于电路板1的正面和背面，更加合理地占据天线的空间。通过上述排布方式，不仅可以实现天线信号的全向性传播，范围广，而且能满足小型化的要求。此外，第一传输线23和第二传输线33用于与设备电路连接，实现信号的传输。
24.在本实施例中，第一耦合区域21和第二耦合区域31都为两个，在其他实施方式中，第一耦合区域21和第二耦合区域31也可以为三个以上。
25.具体地，电路板1为长方形，电路板1的长度为128～132mm，宽度为 14～16mm。上述尺寸可以满足市场对天线小型化的要求。
26.具体地，电路板1具有连接通孔11，第一传输线23从电路板1的正面经过连接通孔11到达电路板1的背面。上述设置可以方便电路的焊接操作，即在同一面实现第一传输线23和第二传输线33的焊接。
27.更具体地，垂直阵列天线还包括：油墨层4，油墨层4位于电路板1的背面，油墨层4具有第一焊接口41和第二焊接口42，第一焊接口41与连接通孔11正对，第二焊接口42与第二传输线33的一部分正对。油墨层4可以保护焊接区域，避免焊锡覆盖在第二传输线33的其他位置造成短路。
28.更具体地，电路板1还具有三个定位孔12，三个定位孔12呈三角式分布。通过三个定位孔12可以实现电路板1与外壳之间的定位。
29.更具体地，电路板1还具有转轴孔13，转轴孔13位于电路板1的端部。设备的转轴穿过转轴孔13，用于实现垂直阵列天线的旋转操作。
30.具体地，电路板1由陶瓷材料形成。陶瓷材料能降低天线的信号传输损耗，并能实现高频传输。
31.具体地，第一耦合区域21相对第一传输线23呈轴对称，第二耦合区域31 相对第二连接线32呈轴对称。上述设置可提高天线信号传播的均匀性。
32.更具体地，第一耦合区域21包括：第一主耦合区域211和第一副耦合区域 212，第二耦合区域31包括：第二主耦合区域311和第二副耦合区域312，第一主耦合区域211与第二主耦合区域311呈中心对称，第一副耦合区域212与第二副耦合区域312呈中心对称。在本实施例中，垂直阵列天线为双频段天线，分别为第一频段(5100～5900mhz)和第二频段(2400～2500mhz)。
33.对第一频段和第二频段进行辐射范围测试，其中，测试范围为30m(以天线为圆心)，第一频段和第二频段的测试频率如下表所示：
[0034][0035]
表1
[0036]
测试结果如图4和图5所示，由此可知，第一频段在20m范围内可实现360
°
全覆盖，第二频段在30m范围内可实现360
°
全覆盖，具有良好的全向性。
[0037]
更具体地，第一主耦合区域211、第一副耦合区域212、第二主耦合区域311 和第二副耦合区域312都为梯形，并且第一主耦合区域211的窄边和第一副耦合区域212的窄边分别与两个第一连接线22形成电连接，第二主耦合区域311 的窄边和第二副耦合区域312的窄边分别与两个第二连接线32形成电连接。上述设置可以满足垂直阵列天线高增益的要求，经测试，第一频段的增益为7db，第二频段的增益为5db。
[0038]
可见，具有上述结构的垂直阵列天线，不仅可以实现天线信号的全向性传播，增益
高，范围广，支持wifi6传输协议，而且能满足市场对天线小型化的要求。
[0039]
以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。