[發明專利]一種全向陣列天線

在審

• 申請號: 202010664738.3
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN113922065A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;周勁波
• 申請（專利權）人: 深圳光啟尖端技術有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q9/20;H01Q21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種全向陣列天線，包括介質基板以及貼合在介質基板上的第一金屬層，第一金屬層包括金屬地和多個陣列排布的全向輻射單元，金屬地呈長條形并與介質基板的豎向對稱軸共線，且金屬地的兩端分別延伸至介質基板相對的兩個側邊，全向輻射單元包括第一偶極子和第二偶極子，第一偶極子和第二偶極子分別分布在金屬地的兩側且呈非對稱結構，第一偶極子與金屬地連接。本發明的多個偶極子設計使得天線在高頻處出現了新的諧振點，拓展了天線的高頻帶寬，提升了整個天線的頻帶寬度，使得其能適應更多的寬帶應用場景，而且多個偶極子設計還很好地降低了天線的不圓度，降低程度達2.5dB以上，大大改善了天線的全向特性。

【技術領域】

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種全向陣列天線。

【背景技術】

全向天線在水平方向范圍內有360度的均勻輻射，在垂直方向上表現為有一定寬度的波束。一般情況下，波束寬度越小，增益越大。由于其水平方向的全向輻射特性，使全向天線廣泛應用于無線通信系統、廣播系統、數據傳輸等領域。近些年，人們提出和設計了諸多全向天線和全向陣列天線，例如半波長偶極子天線和四分之一波長單極子天線都是典型和常見的全向天線。

隨著現代通信系統的不斷發展，特別是近些年5G和物聯網的發展，人們對通信系統的通信容量提出了更高的要求。根據香農定理，在信噪比一定的情況下，信道容量和信道帶寬成正比。所以通信系統的帶寬需求呈現出逐年增加的趨勢。在無線通信領域，天線永遠是一個重要的擔當者，也是電磁波發射和接收的窗口。從無線通信發明至今，天線伴隨著技術的發展也在不斷地進步，使其在無線通信領域起著至關重要的作用。所以，作為通信系統必不可少的一部分，人們對天線的工作帶寬也提出了更高的要求。

目前隨著印刷電路技術的發展，平面天線應運而生，一大批基于漸變線的平面寬帶天線也應用而生，但這類天線一般都是定向輻射，所設計的天線大多都難以滿足系統嚴苛的需求。很難在增益、寬頻帶和不圓度上完美兼顧。

因此，如何實現天線的全向輻射特性而且具有寬頻帶和高增益一直以來就是業界亟需改進的方向。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是如何實現天線的全向輻射特性而且具有寬頻帶和高增益。

為解決上述技術問題，本發明一實施例提供了一種全向陣列天線包括介質基板以及貼合在所述介質基板上的第一金屬層，所述第一金屬層包括金屬地和多個陣列排布的全向輻射單元，所述金屬地呈長條形并與所述介質基板的豎向對稱軸共線，且所述金屬地的兩端分別延伸至所述介質基板相對的兩個側邊，所述全向輻射單元包括第一偶極子和第二偶極子，所述第一偶極子和所述第二偶極子分別分布在所述金屬地的兩側且呈非對稱結構，所述第一偶極子與所述金屬地連接。

優選地，所述第一偶極子包括兩個背靠背設置的L形輻射部，兩個L形輻射部的橫軸相互平行，兩個L形輻射部的縱軸共線。

優選地，兩個L形輻射部相互間隔并相互對稱，且對稱軸與所述金屬地垂直。

優選地，兩個L形輻射部的橫軸均與所述金屬地垂直連接，兩個L形輻射部的縱軸均與所述金屬地相互平行。

優選地，所述第二偶極子呈長條形并與所述介質基板的一側邊對齊，所述第二偶極子與所述金屬地相互平行。

優選地，所述第二偶極子與所述金屬地之間的距離大于所述L形輻射部的縱軸與所述金屬地之間的距離。

優選地，所述全向輻射單元還包括第三偶極子，所述第三偶極子與所述金屬地連接，所述第一偶極子和所述第三偶極子以所述金屬地為對稱軸呈相互對稱結構。

優選地，所述全向輻射單元還包括第四偶極子，所述第四偶極子呈長條形并與所述介質基板的一側邊對齊，所述第四偶極子與所述金屬地相互平行。

優選地，所述第二偶極子和所述第四偶極子以所述金屬地為對稱軸呈相互對稱結構。