一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线

1.本发明涉及5g无线通信的全向天线技术领域，特别是涉及一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线。


背景技术：

2.目前，各种类型的现代通信系统都需要宽带全向天线，包括无线局域网(wlan)、无线电广播和车际通信。偶极子天线因其简单的结构、便利的馈电网络和稳定的辐射特性以及全向的方向图，成为不错的选择。
3.但是，传统的偶极子天线通常工作在单一模式，存在带宽较窄的问题(例如小于10％)。为了实现宽带偶极子天线，已进行了多种研究。多偶极天线、蝶形偶极子天线、在偶极子馈电点添加寄生单元等方法均提高了带宽，但是，这些方法都相对具有增益低、结构复杂等缺点，难以满足对天线结构小型化的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线。
5.为此，本发明提供了一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，包括微带介质基板；
6.其中，微带介质基板的顶面，设置有偶极子右臂、偶极子右臂容性缝隙、偶极子右臂弯折枝节、第一天线顶面匹配过渡段和第二天线顶面匹配过渡段；
7.横向分布的偶极子右臂，设置在微带介质基板的顶面右端；
8.偶极子右臂的右侧，垂直相交设置有偶极子右臂弯折枝节；
9.偶极子右臂的左端部前侧，依次通过第一天线顶面匹配过渡段和第二天线顶面匹配过渡段，与sma接头内芯相焊接；
10.偶极子右臂的左端，设置有偶极子右臂容性缝隙；
11.其中，微带介质基板的底面，设置有偶极子左臂、偶极子左臂容性缝隙、偶极子左臂弯折枝节、第一天线底面匹配过渡段、第二天线底面匹配过渡段和第三天线底面匹配过渡段；
12.横向分布的偶极子左臂，设置在微带介质基板的底面右边；
13.偶极子左臂的右端，设置有偶极子左臂容性缝隙；
14.偶极子左臂的左端，垂直相交设置有偶极子左臂弯折枝节；
15.偶极子左臂的右端部前侧，依次通过第一天线底面匹配过渡段、第二天线底面匹配过渡段和第三天线底面匹配过渡段，与sma接头外芯相焊接；
16.sma接头外芯与sma接头内芯相焊接。
17.优选地，偶极子左臂和偶极子右臂，为左右对称分布；
18.偶极子左臂容性缝隙，为刻蚀在偶极子左臂上的一段矩形缝隙；
19.偶极子右臂容性缝隙，为刻蚀在偶极子右臂上的一段矩形缝隙。
20.优选地，偶极子左臂弯折枝节，包括上下对称分布且形状完全相同的两段l形枝节；
21.偶极子右臂弯折枝节，包括上下对称分布且形状完全相同的两段l形枝节；
22.每段l形枝节的总长度，等于偶极子天线两臂总长度的五分之一；
23.偶极子天线两臂总长度，等于偶极子左臂和偶极子右臂的长度之和。
24.优选地，第一天线顶面匹配过渡段和第二天线顶面匹配过渡段的中心点，位于同一条第一纵向轴线上；
25.该第一纵向轴线，与偶极子左臂相垂直；
26.第一天线顶面匹配过渡段和第二天线顶面匹配过渡段的形状，均为矩形；
27.其中，第一天线顶面匹配过渡段和第二天线顶面匹配过渡段的横向宽度，均大于偶极子右臂的纵向宽度。
28.优选地，第一天线底面匹配过渡段、第二天线底面匹配过渡段和第三天线底面匹配过渡段的中心点，位于同一条第二纵向轴线上；
29.该第二纵向轴线，与偶极子左臂相垂直；
30.第一天线底面匹配过渡段和第三天线底面匹配过渡段的形状，分别为长度和宽度不相同的矩形；
31.第二天线底面匹配过渡段的形状，为等腰梯形。
32.优选地，第一天线顶面匹配过渡段与第一天线底面匹配过渡段的形状大小相同；
33.第一天线顶面匹配过渡段与第一天线底面匹配过渡段上下对应设置。
34.优选地，偶极子右臂的左端部，依次通过第一天线顶面匹配过渡段、第二天线顶面匹配过渡段、sma接头内芯、sma接头外芯、第三天线底面匹配过渡段、第二天线底面匹配过渡段以及第一天线底面匹配过渡段，与偶极子左臂的左端部相连接。
35.优选地，偶极子右臂和偶极子左臂的长度之和，等于2.2倍工作波长。
36.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，其设计科学，其是单层宽带偶极子天线，加载容性缝隙和弯折枝节，来提升其带宽，更好地满足客户对宽带全向天线的使用需求，具有重大的生产实践意义。
37.需要说明的是，对于本发明，通过对容性缝隙加载压缩和枝节加载压缩这两种模式压缩方法的结合，实现了偶极子天线三模压缩的宽带效果。同时，本发明为进一步减小天线尺寸，将枝节进行了弯折，改善了阻抗匹配，也更符合小型化需求。
38.本发明是一种宽带全向天线，是一种结合型模式压缩的紧凑型宽带全向偶极子天线设计，可用于5g无线通信领域。
附图说明
39.图1为本发明提供的一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线的俯视图；
40.图2为本发明提供的一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带
偶极子天线的仰视图；
41.图3为本发明提供的一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线的前侧视图；
42.图4a至图4d，分别为采用四种不同压缩方式的偶极子天线的结构示意图；其中，图4a是基于容性缝隙加载的模式压缩偶极子；图4b是基于直枝节加载的模式压缩偶极子；图4c是基于容性缝隙加载和直枝节加载的模式压缩偶极子，图4d是(d)基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的模式压缩偶极子；
43.图5为不同压缩方式的偶极子天线实现的|s11|的示意图；
44.图6为本发明提供的一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，在最佳实施方式中实现的仿真|s
11
|和增益的示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明的实施例，对本发明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。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
49.参见图1至图6，本发明提供了一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，包括微带介质基板1；
50.其中，微带介质基板1的顶面，设置有偶极子右臂2、偶极子右臂容性缝隙3、偶极子右臂弯折枝节4、第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6；
51.横向分布的偶极子右臂2，设置在微带介质基板1的顶面右端；
52.偶极子右臂2的右侧，垂直相交设置有偶极子右臂弯折枝节4；
53.偶极子右臂2的左端部前侧，依次通过第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6，与sma接头内芯7相焊接；
54.偶极子右臂2的左端，设置有偶极子右臂容性缝隙3；
55.其中，微带介质基板1的底面，设置有偶极子左臂9、偶极子左臂容性缝隙10、偶极子左臂弯折枝节11、第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13和第三天线底面匹配过渡段14；
56.横向分布的偶极子左臂9，设置在微带介质基板的底面右边；
57.偶极子左臂9的右端，设置有偶极子左臂容性缝隙10；
58.偶极子左臂9的左端，垂直相交设置有偶极子左臂弯折枝节11；
59.偶极子左臂9的右端部前侧，依次通过第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13和第三天线底面匹配过渡段14，与sma接头外芯8相焊接；
60.sma接头外芯8与sma接头内芯7相焊接。
61.在本发明中，具体实现上，偶极子右臂容性缝隙3的中心位置与偶极子右臂2左侧匹配过渡段(包括第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6)中心轴线之间的距离，等于偶极子右臂2的横向长度的五分之一。
62.在本发明中，具体实现上，偶极子左臂9和偶极子右臂2，为左右对称分布；
63.在本发明中，具体实现上，偶极子左臂容性缝隙10，为刻蚀在偶极子左臂9上的一段矩形缝隙；
64.偶极子右臂容性缝隙3，为刻蚀在偶极子右臂2上的一段矩形缝隙；
65.需要说明的是，在本发明中，偶极子左臂容性缝隙10和偶极子右臂容性缝隙3的横向宽度无具体要求，经过仿真优化将三次模式频点右移到五次模式频点左侧1ghz即可。
66.在本发明中，具体实现上，偶极子左臂弯折枝节11，包括上下对称分布且形状完全相同的两段l形枝节；
67.每段l形枝节的总长度，等于偶极子天线两臂总长度的五分之一；
68.具体实现上，偶极子右臂弯折枝节4，包括上下对称分布且形状完全相同的两段l形枝节；
69.每段l形枝节的总长度，等于偶极子天线两臂总长度的五分之一；
70.偶极子天线两臂总长度，等于偶极子左臂9和偶极子右臂2的长度之和。
71.需要说明的是，对于本发明，将每段l形枝节的总长度设置为偶极子天线两臂总长度的五分之一，可以改变偶极子天线的电流分布，将五次模式频点移动到三次模式频点左边。
72.在本发明中，具体实现上，第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6的中心点，位于同一条第一纵向轴线上；
73.该第一纵向轴线，与偶极子左臂2相垂直；
74.第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6的形状，均为矩形；
75.其中，第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6的横向宽度，均大于偶极子右臂2的纵向宽度。
76.在本发明中，具体实现上，第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13和第三天线底面匹配过渡段14的中心点，位于同一条第二纵向轴线上；
77.该第二纵向轴线，与偶极子左臂9相垂直。
78.第一天线底面匹配过渡段12和第三天线底面匹配过渡段14的形状，分别为长度和宽度不相同的矩形；
79.第二天线底面匹配过渡段13的形状，为等腰梯形。
80.在本发明中，具体实现上，第一天线顶面匹配过渡段5与第一天线底面匹配过渡段12的形状大小相同；
81.第一天线顶面匹配过渡段5与第一天线底面匹配过渡段12上下对应设置。
82.在本发明中，具体实现上，偶极子右臂2的左端部，依次通过第一天线顶面匹配过渡段5、第二天线顶面匹配过渡段6、sma接头内芯7、sma接头外芯8、第三天线底面匹配过渡段14、第二天线底面匹配过渡段13以及第一天线底面匹配过渡段12，与偶极子左臂9的左端部相连接。
83.在本发明中，具体实现上，偶极子右臂2和偶极子左臂9的长度之和，等于2.2倍工作波长。
84.在本发明中，需要说明的是，参见图3所示，微带介质基片1为制作天线的板材材料，整个天线共有三层，从上至下依次为顶层金属层(例如铜金属层)15、作为介质层的微带介质基片1和底层金属层16。
85.具体实现上，作为介质层的微带介质基片1的材料为fr4，厚度为2mm，介电常数为4.4，损耗角正切为0.02，面积为57.2*120mm2。顶层金属层15和底层金属层16的材料为金属铜，厚度为0.035mm。
86.需要说明的是，偶极子右臂2、第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6，属于顶层金属层15；第三天线底面匹配过渡段14、第二天线底面匹配过渡段13以及第一天线底面匹配过渡段12和偶极子左臂9，属于底层金属层16。
87.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明天线的加工过程。
88.在未加工时，作为介质层的微带介质基片1的上下表面是覆满铜的。在加工时，通过机械加工，只保留图1和图2所设计形状的金属铜(即开有偶极子右臂容性缝隙3的偶极子右臂2、偶极子右臂枝节4、第一天线顶面匹配过渡段5、第二天线顶面匹配过渡段6，以及开有偶极子左臂容性缝隙10的偶极子左臂9、偶极子左臂枝节11、第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13、第三天线底面匹配过渡段14)，其他区域的金属铜去除，然后将sma接头内芯7和sma接头外芯8焊接到一起，从而制成本发明的天线。
89.也就是说，对于本发明，除微带介质基片1、sma接头内芯7和sma接头外芯8以外，都是通过机械加工，保留下来的金属铜。
90.需要说明的是，sma接头用于为天线提供激励。sma接头的名称全称是sub miniature version a，是一种典型的高频连接器。由于sma接头具有尺寸小、可靠性高、频带宽、性能优、寿命长等特点，所以适用于微波设备和数字通信系统的射频回路中连接射频电缆或微带线。
91.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明天线的技术原理。
92.在本发明中，本发明的偶极子天线是一种典型的天线类型，由左右两臂构成，在中心进行馈电来辐射能量。偶极子左臂(左臂开容性缝隙)、偶极子左臂枝节、偶极子右臂(右臂开容性缝隙)和偶极子右臂枝节为天线主要辐射体。
93.其中，偶极子左臂容性缝隙10和偶极子右臂容性缝隙3的作用为：提升天线带宽，原理是使偶极子的三次模式移动到五次模式左侧1ghz以内，实现双工作模式的宽带宽，经过仿真优化，该缝隙位置为：偶极子左臂容性缝隙10与偶极子右臂2左侧匹配过渡段(包括
第一天线顶面匹配过渡段5和第二天线顶面匹配过渡段6)中心轴线的距离为11mm，偶极子右臂容性缝隙3与偶极子右臂9左侧匹配过渡段(包括第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13和第三天线底面匹配过渡段14)中心轴线的距离为11mm，偶极子左臂容性缝隙10和偶极子右臂容性缝隙3这两个缝隙宽度均为0.8mm。
94.其中，偶极子左臂枝节11和偶极子右臂枝节4的作用为：提升天线带宽，原理是使偶极子的五次模式移动到三次模式左侧，实现双工作模式的宽带宽，经过仿真优化，每段l形枝节的位置为：l形枝节靠近相邻的缝隙(偶极子左臂容性缝隙10或偶极子右臂容性缝隙3)一侧与基板正中匹配过渡段(例如第一天线顶面匹配过渡段5或者第一天线底面匹配过渡段12)的中心轴线之间的距离45mm，每段l形枝节的长度之和为25mm。
95.在本发明中，第一天线顶面匹配过渡段5、第二天线顶面匹配过渡段6、第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13、第三天线底面匹配过渡段14的作用，均为实现偶极子天线的匹配。
96.具体实现上，对于本发明提供的天线，在进行测试时，sma接头内芯7和sma接头外芯8，可以与外部矢量网络分析仪(型号：罗德与施瓦茨zva-24)一个端口的同轴线缆相连接，这么连接的作用为对天线进行馈电，同时测量天线的s参数
97.在测试时，sma接头内芯7和sma接头外芯8，还可以与外部天线暗室(型号：mini otalab的紧缩型ota暗室)的同轴线缆相连接，这时候，连接的作用为对天线进行馈电，同时测量天线的带内增益。
98.本发明的天线，通过对偶极子天线三个高阶模式(三次模、五次模和七次模)进行两种模式压缩方法的结合，满足了宽带化需求，如图4a至图5所示。
99.下面就天线的四种压缩方法进行说明。
100.第一、容性缝隙加载压缩，对偶极子天线三次模和五次模进行压缩。如图4a所示，馈电端口103在偶极子天线中心处，用于给天线左臂101和天线右臂102馈电，天线左臂长度等于天线右臂长度，在偶极子天线的左右两臂分别距离中心馈电端口五分之一左臂长(右臂长)处，对称地加载容性缝隙104；
101.该位置为天线五次模式电流分布零点处。电流呈正弦分布于偶极子天线表面，五次模式电流分布即对偶极子天线进行五等分，每个长度上为二分之一波长正弦分布电流；五次模式电流分布零点对应于正弦分布零点，此处的电流为零，或相较于其他位置很弱，可以忽略不记，因此在处加载容性缝隙，不会改变五次模式的电流分布。但是，该位置处不是三次模式电流分布零点处，即不是天线三等分位置处，因此此处的电流较强，不可忽略，改变天线结构，会对三次模式的电流分布产生影响。
102.综上，在偶极子天线五次模式电流分布零点处增加容性缝隙会改变三次模式电流分布而不影响五次模式电流分布，而电流分布又会改变对应的频率，从而在五次模式频率不变的情况下，调节三次模式频点；
103.频率的改变由容性缝隙宽度控制，在偶极子天线两臂上增加容性缝隙等同于减小了天线的等效电长度，而天线长度与频率成反比，即长度减小，频率会升高。
104.综上，可以通过增大容性缝隙的宽度来等效减小天线电长度，此时五次模式电流分布基本不变，即五次模式频率不变，而三次模式的电流分布等效电长度减小，即三次模式频率升高，最终实现双模压缩效果。
105.第二、直枝节加载压缩，对偶极子天线五次模和七次模进行压缩。如图4b所示，在偶极子天线的两臂五次模式电流分布的靠近开路端的波腹处添加直枝节105；
106.五次模式电流分布即对偶极子天线进行五等分，每个长度上为二分之一波长正弦分布电流，开路端为天线左臂101和天线右臂102远离中心的馈电端口103的一端，波腹处为正弦分布值最大处，即二分之一波长的中间位置，综上：位置为左右两臂最外侧的五分之一长度的中心处；在该位置处增加直枝节，会使七次模式频点移动到五次模式频点左边，因为在此处加载枝节不会改变偶极子两臂的五次模式电流分布，但会改变七次模式电流分布，由电流分布于模式频点的对应关系，因此，五次模式频率基本不变，七次模式频率减小，移动到五次模式频率左边；
107.双模压缩由枝节长度控制，当直枝节总长度为偶极子天线总体长度的五分之二时，即枝节一半长度(上半长或下半长)为天线总长的五分之一时，可以实现七次模式频率移动到五次模式频率左边，此时枝节宽度与偶极子宽度相等。
108.第三、对以上两种模式压缩方法进行结合(此时在偶极子天线两臂上的容性缝隙加载和直枝节加载的相关参数和之前谈论的参数一致)，实现了偶极子天线三模压缩，如图4c所示。
109.第四、为进一步减小天线尺寸，将第三的直枝节进行了弯折，即弯折枝节106(包括的一条纵向段和纵向段两端连接的两条横向段)的总长度与直枝节总长度相等，宽度也相等，等于偶极子宽度，如图4d所示。枝节弯折位置大于一半枝节的二分之一即可，这样可以有效减小天线整体面积。
110.图5为以上四种压缩方法实现的s参数对比，可以看到第一种方法实现了两个频率的压缩；第二种方法实现了两个频率的压缩；第三种方法实现了三个频率的压缩；第四种方法实现了三个频率的压缩。越多的频率压缩可以实现越宽的带宽，所以第三和第四种压缩方法更佳；而第四种方法在与第三种方法实现相等的三个频率压缩的情况下，比第三种方法有着更小的结构尺寸，因此，第四种方法为最佳方式(即本发明采用的方式)。
111.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种宽带压缩高次模式偶极子天线，通过增加容性缝隙与弯折枝节，实现了三个模式的压缩，从而增加了天线工作带宽，更好地满足客户对全向辐射偶极子天线的宽带使用需求。
112.为了更加清楚地理解本发明，下面结合具体实施例进行说明。
113.参见图1、图2所示，对于本发明提供的高次模式宽带压缩偶极子天线，将偶极子右臂2(其上开有开偶极子右臂容性缝隙3)及偶极子右臂枝节4设置于微带介质基板1的上表面，偶极子左臂9(其上开有偶极子左臂容性缝隙10)及偶极子左臂枝节11设置于微带介质基板1的下表面，两臂(包括偶极子右臂2、偶极子左臂9和偶极子左臂枝节11)，通过天线过渡结构(第一天线顶面匹配过渡段5、第二天线顶面匹配过渡段6，以及第一天线底面匹配过渡段12、第二天线底面匹配过渡段13和第三天线底面匹配过渡段14)与sma接头相接，可以将天线的中心频率调整在4.4ghz左右。
114.图6是在本发明中，最佳实施方式天线的仿真增益及|s11|图。可以看出：天线-10db以下的带宽为3.41-5.12ghz(40.1％)，覆盖5g的n79频段(4.4—5ghz)，带内最大增益达到4.35dbi，天线尺寸为57.2mm
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120mm，符合小型化需求。
115.在本发明中，具体实现上，第一天线顶面匹配过渡段5和第一天线底面匹配过渡段
12的长度为2.1mm，宽度为1.2mm；
116.第二天线顶面匹配过渡段6的长度为26mm，宽度为2.2mm；
117.第三天线底面匹配过渡段14的长度为8mm，宽度为8mm，该部分很宽，是为了将sma接头外芯8更好地焊接到该天线上；
118.第二天线底面匹配过渡段13主要用于连接第三天线底面匹配过渡段14，故采用等腰梯形形状，其高度为18mm。
119.在本发明中，具体实现上，如图1，2所示，分别为本发明提供的单层宽带偶极子线的顶面与底面。为了使其工作在高次模式，其偶极子臂总长度(即偶极子左臂2和偶极子右臂9的长度之和)等于为2.2倍工作波长。为了提高其带宽，在偶极子两臂对称地设置容性缝隙和弯折枝节。
120.需要说明的是，对于本发明，设计天线的中心频率为4.7ghz，若在自由空间传播，对应的自由空间波长λ自由空间＝63.8mm，计算公式为λ自由空间＝c/f，其中，c＝300000000m/s为光速，f＝4700000000hz，计算得4.7ghz的自由空间波长约为0.0638m，即约为63.8mm。
121.若在全部填充以fr4材质的介质中传播，其对应的介质波长λ介质＝30.4mm。计算公式为其中ε＝4.4为微带介质基片1的介电常数。因为此天线同时包含介质与自由空间，所以实际的工作波长λ＝(λ自由空间 λ介质)/2＝47.1mm。
122.通常，在同一工作频率下，基次模式偶极子两臂的总长度为0.5倍的工作波长，五次模式两臂的总长度为2.5倍的工作波长，故偶极子左臂9和偶极子右臂2的长度之和，应为2.5*47.1mm＝117.75mm，实际偶极子左臂9和偶极子右臂2的长度之和为105mm，等于2.2倍工作波长λ，此实际长度通过软件仿真确定，使偶极子的三次模式工作在4.7ghz左右即可。
123.本发明的天线，在加入容性缝隙和弯折枝节以及尺寸进行一系列的优化后，参见图6所示，能够在4.4-5ghz的目标频率范围内上，天线可实现最高值为4.35dbi的增益。
124.需要说明的是，对于本发明，其是高次模式偶极子天线，通过加载容性缝隙和弯折枝节，来提升其带宽。
125.需要说明的是，本发明通过增加容性缝隙与弯折枝节，能够提高偶极子天线带宽，满足客户对宽带全向天线的使用需求。
126.与现有技术相比较，本发明提供的基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，具有如下有益效果：
127.本发明通过对偶极子天线使用容性缝隙加载和弯折枝节加载，实现了天线的三个高阶模式的压缩，最终达到了偶极子宽带化和小型化的效果，天线采用介电常数4.4的fr4基板，价格低廉且便于加工。经过一系列的优化，天线-10db以下带宽为3.41-5.12ghz(40.1％)，覆盖5g的n79频段(4.4—5ghz)，带内最大增益达到4.35dbi。
128.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种基于容性缝隙加载和弯折枝节加载的高次模式压缩宽带偶极子天线，其设计科学，其是单层宽带偶极子天线，加载容性缝隙和弯折枝节，来提升其带宽，更好地满足客户对宽带全向天线的使用需求，具有重大的生产实践意义。
129.需要说明的是，对于本发明，通过对容性缝隙加载压缩和枝节加载压缩这两种模
式压缩方法的结合，实现了偶极子天线三模压缩的宽带效果。同时，本发明为进一步减小天线尺寸，将枝节进行了弯折，改善了阻抗匹配，也更符合小型化需求。
130.本发明是一种宽带全向天线，是一种结合型模式压缩的紧凑型宽带全向偶极子天线设计，可用于5g无线通信领域。
131.以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。