[發(fā)明專利]基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011043467.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112072297A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽(yáng)光學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/307
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提出一種基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線及其制作方法，包括：在介質(zhì)基板正面交替設(shè)置的雙頻偶極子和單頻偶極子；所述雙頻偶極子和單頻偶極子經(jīng)過(guò)孔分別與背面的耦合結(jié)構(gòu)相連接，相鄰的所述耦合結(jié)構(gòu)通過(guò)同軸傳輸線相連，構(gòu)成耦合結(jié)構(gòu)和同軸傳輸線交替連接的同軸傳輸鏈；所述單頻偶極子的工作頻率與雙頻偶極子工作的高頻相同。其利用單雙頻輻射陣子交替的布局，在滿足接近倍頻的關(guān)系情況下，可以最大化程度利用空間，并且保證天線陣列在高頻段具有更優(yōu)的增益，從而彌補(bǔ)高頻段電磁波相對(duì)低頻段電磁波在能量信號(hào)覆蓋上的劣勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線設(shè)計(jì)、無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線及其制作方法。

背景技術(shù)

目前，4G、5G和WIFI等無(wú)線通信已經(jīng)深入大眾生活，而由于多種的通信的融合，為此，多數(shù)通信系統(tǒng)是兼容多個(gè)通信頻段，以實(shí)現(xiàn)不同通信帶來(lái)的功能，如此一來(lái)，通信系統(tǒng)中的天線便希望能夠支持更多的頻段，通信天線中，除了大基站天線以外，最常見的就是全向的天線，然而，全向的多頻段天線設(shè)計(jì)往往遇到兩個(gè)問(wèn)題，第一、多個(gè)頻段方向圖并非完全水平全向，另一個(gè)就是設(shè)計(jì)高增益的時(shí)候，由于天線長(zhǎng)度的增加，難以克服板上走線的路徑損耗。

目前，天線實(shí)現(xiàn)高增益的方法主要是通過(guò)增加口徑面積來(lái)實(shí)現(xiàn)，常規(guī)的做法即組陣，單頻天線組陣往往能夠獲得較好的效果，而多頻天線由于工作頻率不同，不同工作頻率對(duì)于振元間距的要求也不同，因此，往往是在其中一個(gè)頻段實(shí)現(xiàn)較好的高增益輻射，而在其他頻段無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明旨在提供一種基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線及其制作方法，主要的應(yīng)用場(chǎng)景是室內(nèi)外小型基站和終端的外置全向天線，主要是為雙頻高增益天線提供一種低成本的設(shè)計(jì)思路，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同階數(shù)的高增益雙頻天線。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線，其特征在于，包括：在介質(zhì)基板正面交替設(shè)置的雙頻偶極子和單頻偶極子；所述雙頻偶極子和單頻偶極子經(jīng)過(guò)孔分別與背面的耦合結(jié)構(gòu)相連接，相鄰的所述耦合結(jié)構(gòu)通過(guò)焊接方式通過(guò)同軸傳輸線相連，構(gòu)成耦合結(jié)構(gòu)和同軸傳輸線交替連接的同軸傳輸鏈；所述單頻偶極子的工作頻率與雙頻偶極子工作的高頻相同。

優(yōu)選地，所述同軸傳輸鏈的首端設(shè)置有輸入饋電點(diǎn)，末端采用同軸饋電，不設(shè)置耦合結(jié)構(gòu)，直接采用同軸傳輸線連接位于末端的雙頻偶極子或單頻偶極子。

優(yōu)選地，所述雙頻偶極子工作頻率的高頻為低頻的2倍。

優(yōu)選地，所述雙頻偶極子的工作頻段為wifi的2.4G和5G頻段；所述單頻偶極子的工作頻段為wifi的5G頻段。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)基板采用FR4材質(zhì)。

優(yōu)選地，相鄰的所述雙頻偶極子和單頻偶極子的間距等于或略小于單頻偶極子工作的中心頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

以及，一種基于耦合饋電形式的雙頻高增益全向天線的制作方法，其特征在于：在介質(zhì)基板正面的雙頻偶極子之間設(shè)置單頻偶極子，并通過(guò)介質(zhì)基板背面的耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)耦合饋電，輻射單元之間的饋電結(jié)構(gòu)通過(guò)同軸傳輸線連接；所述單頻偶極子的工作頻率與雙頻偶極子工作頻率的高頻相同。

優(yōu)選地，所述雙頻偶極子工作頻率的高頻為低頻的2倍，相鄰的所述雙頻偶極子和單頻偶極子的間距等于或略小于單頻偶極子工作的中心頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。