一种全向辐射水平极化天线的制作方法

1.本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种全向辐射水平极化天线。


背景技术：

2.随着现代移动通讯的发展，为了增加频谱的利用率和抵抗多径衰弱，具有不同极化特性的极化多样性天线大量的应用在移动通信系统中，设计天线的难点之一在于满足天线性能的同时要求尽可能的降低天线的剖面高度和成本。通常的天线要求宽带、低剖面等特点，适用于安装在室内的基站中，还要求天线具有水平全向方向图的特性，以实现360
°
全面覆盖。但是，现有天线的水平极化折合振子从形状上看是一个窄矩形环，窄边长度远小于宽边长度，且馈电在宽边的中心，水平极化折合振子vswr《2带宽约3％，会导致驻波余量不足，带宽小，同时传统水平极化天线增益在2dbi以上，3db波瓣宽度90
°
左右，俯仰面的覆盖较弱，导致增益高。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种全向辐射水平极化天线，其能有效降低天线增益，保证天线的全向辐射和充足带宽。
4.本发明实施例提供了一种全向辐射水平极化天线，包括：介质基板以及围绕所述介质基板设置的多个折合振子，所述介质基板与多个所述折合振子形成半封闭盒式结构；其中，所述介质基板包括设置在其上表面的阻抗匹配网络、设置在其下表面的接地层、以及连接所述接地层和所述阻抗匹配网络的天线馈电点，以通过所述天线馈电点和所述阻抗匹配网络为所述折合振子耦合馈电。
5.作为上述方案的改进，所述天线馈电点位于所述介质基板的中心位置，所述阻抗匹配网络包括所述天线馈电点连接的多个馈电巴伦，多个所述馈电巴伦以所述天线馈电点为中心呈辐射状均匀排布。
6.作为上述方案的改进，所述折合振子的数量为n，所述介质基板呈多边形结构，其中，n＝3，4，...，8；一个所述折合振子垂直设置与所述介质基板的一侧面。
7.作为上述方案的改进，所述折合振子设有缝隙、至少一个第一天窗和至少一个第二天窗，其中，所述第一天窗和所述第二天窗对称设置于所述缝隙的两侧。
8.作为上述方案的改进，所述馈电巴伦的数量为n，n个所述馈电巴伦以所述天线馈电点为中心呈均匀辐射排布，其中，所述馈电巴伦靠近位于所述介质基板的对应侧边的折合振子的缝隙。
9.作为上述方案的改进，所述缝隙呈t型，至少一个所述第一天窗位于t型缝隙的竖向一侧，至少一个所述第二天窗位于t型缝隙的竖向另一侧。
10.作为上述方案的改进，所述折合振子距离所述天线馈电点的距离为0.2～0.3个空气波。
11.作为上述方案的改进，所述馈电巴伦的长度为1/4空气波长。
12.作为上述方案的改进，所述全向辐射水平极化天线还包括与所述折合振子一一对应的金属焊盘，所述金属焊盘的一端连接所述接地层，另一端嵌入对应的折合振子的缝隙中，以连通所述折合振子和所述接地层。
13.作为上述方案的改进，所述第一天窗和所述第二天窗呈矩形、圆形或多边形。
14.相对于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：通过一块介质基板以及围绕所述介质基板设置的多个折合振子形成半封闭盒式结构的天线；并在所述介质基板的上表面设置阻抗匹配网络、下表面设置接地层、设置天线馈电点连接所述接地层和所述阻抗匹配网络，以通过所述天线馈电点和所述阻抗匹配网络为所述折合振子耦合馈电，能有效降低天线增益，保证天线的全向辐射和充足带宽。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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他的附图。
16.图1是本发明实施例提供的全向辐射水平极化天线的结构示意图；
17.图2是本发明实施例提供的全向辐射水平极化天线的仰视结构图；
18.图3是本发明实施例提供的全向辐射水平极化天线的俯视图；
19.图4是本发明实施例提供的全向辐射水平极化天线的侧视图。
20.图5是本发明实施例提供的天线在2g频段的s参数示意图；
21.图6是本发明实施例提供的天线在lte 5g的n79(4.4～5ghz)频段的s参数示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1-4，本发明实施例提供了一种全向辐射水平极化天线，包括：介质基板1以及围绕所述介质基板1设置的多个折合振子2，所述介质基板1与多个所述折合振子2形成半封闭盒式结构；其中，所述介质基板1包括设置在其上表面的阻抗匹配网络、设置在其下表面的接地层12、以及连接所述接地层12和所述阻抗匹配网络的天线馈电点3，以通过所述天线馈电点3和所述阻抗匹配网络为所述折合振子2耦合馈电。
24.其中，所述介质基板1采用fr-4材料制作而成。所述折合振子2印制在对应基板上，该基板也采用fr-4材料制作而成，同理的，阻抗匹配网络印制在介质基板上，采用印制板设计，结构简单，易装配，成本低。
25.本发明实施例通过一块介质基板1以及围绕所述介质基板1设置的多个折合振子2形成半封闭盒式结构的天线，能有效降低天线增益，保证天线的全向辐射和充足带宽。
26.在一种可选的实施例中，所述天线馈电点3位于所述介质基板1的中心位置，所述阻抗匹配网络包括所述天线馈电点3连接的多个馈电巴伦11，多个所述馈电巴伦11以所述天线馈电点3为中心呈辐射状均匀排布。
2.4g频段的全覆盖，且余量充足。同时天线实际增益小于1dbi，水平面的圆度小于1db；在垂直面内，天线3db波瓣宽度在110
°
～120
°
之间，在垂直方向上有60％以上的覆盖率，全向性良好，增益低；同时水平面上，水平分量与垂直分量的比将近30db，水平极化程度高。另外，在上述结构的基础上，通过调整天线走线尺寸、基材可以实现在其他频段的应用，例如在lte 5g的n79频段(4.4～5ghz)的应用如图6所示。
41.需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
42.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种全向辐射水平极化天线，其特征在于，包括：介质基板以及围绕所述介质基板设置的多个折合振子，所述介质基板与多个所述折合振子形成半封闭盒式结构；其中，所述介质基板包括设置在其上表面的阻抗匹配网络、设置在其下表面的接地层、以及连接所述接地层和所述阻抗匹配网络的天线馈电点，以通过所述天线馈电点和所述阻抗匹配网络为所述折合振子耦合馈电。2.如权利要求1所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述天线馈电点位于所述介质基板的中心位置，所述阻抗匹配网络包括所述天线馈电点连接的多个馈电巴伦，多个所述馈电巴伦以所述天线馈电点为中心呈辐射状均匀排布。3.如权利要求2所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述折合振子的数量为n，所述介质基板呈多边形结构，其中，n＝3，4，...，8；一个所述折合振子垂直设置与所述介质基板的一侧面。4.如权利要求3所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述折合振子设有缝隙、至少一个第一天窗和至少一个第二天窗，其中，所述第一天窗和所述第二天窗对称设置于所述缝隙的两侧。5.如权利要求4所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述馈电巴伦的数量为n，n个所述馈电巴伦以所述天线馈电点为中心呈均匀辐射排布，其中，所述馈电巴伦靠近位于所述介质基板的对应侧边的折合振子的缝隙。6.如权利要求4所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述缝隙呈t型，至少一个所述第一天窗位于t型缝隙的竖向一侧，至少一个所述第二天窗位于t型缝隙的竖向另一侧。7.如权利要求3所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述折合振子距离所述天线馈电点的距离为0.2～0.3个空气波长。8.如权利要求2所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述馈电巴伦的长度为1/4空气波长。9.如权利要求6所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，还包括与所述折合振子一一对应的金属焊盘，所述金属焊盘的一端连接所述接地层，另一端嵌入对应的折合振子的缝隙中，以连通所述折合振子和所述接地层。10.如权利要求4所述的全向辐射水平极化天线，其特征在于，所述第一天窗和所述第二天窗呈矩形、圆形或多边形。

技术总结
本发明公开了一种全向辐射水平极化天线，包括：介质基板以及围绕所述介质基板设置的多个折合振子，所述介质基板与多个所述折合振子形成半封闭盒式结构；其中，所述介质基板包括设置在其上表面的阻抗匹配网络、设置在其下表面的接地层、以及连接所述接地层和所述阻抗匹配网络的天线馈电点，以通过所述天线馈电点和所述阻抗匹配网络为所述折合振子耦合馈电；通过一块介质基板以及围绕所述介质基板设置的多个折合振子形成半封闭盒式结构，并通过所述天线馈电点和所述阻抗匹配网络为所述折合振子耦合馈电，能有效降低天线增益，保证天线的全向辐射和充足带宽。全向辐射和充足带宽。全向辐射和充足带宽。


技术研发人员：于孙立
受保护的技术使用者：深圳市联洲国际技术有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/7/15