一种双频双极化天线的制作方法

本发明涉及天线技术，特别涉及一种双频双极化天线。

背景技术：

现有的双频双极化天线中的辐射体由两个或两个以上高频振子及低频振子组成高频振子阵列及低频阵子阵列，而高频振子阵列与低频振子阵列分别绝缘设置在反射板的同一侧，零部件较多，天线的结构较为复杂；并且，高频振子阵列与低频振子阵列在垂直反射板的方向上排布，导致天线的尺寸较大、较笨重。

随着通讯业的快速发展对天线的小型化提出了迫切要求，减小天线的体积是本领域技术人员一直关注的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种双频双极化天线，该双频双极化天线的高频段枝节和低频段枝节充分利用相互空间，提升了辐射性能、降低了双频双极化天线的总体尺寸。

本发明的一个实施例提供了一种双频双极化天线，所述双频双极化天线包括：

介质基板；

第一辐射体，所述第一辐射体位于所述介质基板的第一表面，所述第一辐射体具有第一高频段枝节、第一低频段枝节和第一馈电网络，所述第一高频段枝节和所述第一低频段枝节并联于所述第一馈电网络；

第二辐射体，所述第二辐射体位于所述介质基板的与所述第一表面相对的第二表面，所述第二辐射体具有第二高频段枝节、第二低频段枝节和第二馈电网络，所述第二高频段枝节和所述第二低频段枝节并联于所述第二馈电网络；

其中，所述第一辐射体和所述第二辐射体通过所述第一馈电网络和所述第二馈电网络对接，并且，所述第一辐射体和所述第二辐射体被布置为使所述第一高频段枝节与所述第二高频段枝节不交叠、所述第一低频段枝节与所第二低频段枝节不交叠。

可选地，所述第一高频段枝节和所述第一低频段枝节位于所述第一馈电网络的同一侧，所述第二高频段枝节和所述第二低频段枝节位于所述第二馈电网络的同一侧。

可选地，所述第一辐射体具有并排布置的两个所述第一高频段枝节；所述第二辐射体具有并排布置的两个所述第二高频段枝节。

可选地，所述第一辐射体具有并排布置的两个所述第一低频段枝节；所述第二辐射体具有并排布置的两个所述第二低频段枝节。

可选地，所述第一低频段枝节平滑延伸且末端折弯，所述第二低频段枝节平滑延伸且末端折弯。

可选地，所述第一低频段枝节和所述第二低频段枝节均往复曲折延伸。

可选地，所述第一辐射体进一步具有第一信号输入端，所述第一信号输入端与所述第一馈电网络绝缘设置；所述第二辐射体进一步具有第二信号输入端，所述第二信号输入端与所述第二馈电网络电连接；所述第一信号输入端和所述第二信号输入端均接地。

可选地，所述第一辐射体进一步具有同轴馈电端，所述同轴馈电端电连接所述第一馈电网络。

可选地，所述第一辐射体和所述第二辐射体设置为两对，其中一对所述第一辐射体与所述第二辐射体沿第一方向布置，另一对所述第一辐射体与所述第二辐射体沿与所述第一方向相交的第二方向布置。

可选地，所述双频双极化天线包括反射板，所述反射板的边沿朝向所述介质基板翻折，所述介质基板与所述反射板之间通过介质螺柱间距连接。

由上可见，基于上述的实施例，本发明提供的一种双频双极化天线，该双频双极化天线的第一辐射体和第二辐射体位于介质基板相对的两个表面上，从而充分利用介质基板的表面以降低该天线的尺寸，并且，第一辐射体和第二辐射体通过各自的第一馈电网络和第二馈电网络对接后，第一高频段枝节与第二高频段枝节不交叠形成高频段偶极子单元、第一低频段枝节与第二低频段枝节不交叠形成低频段偶极子单元，从而使得第一辐射体和第二辐射体形成一个天线阵列。并且，第一高频段枝节和第一低频段枝节并联于第一馈电网络，第二高频段枝节和第二低频段枝节并联于第二馈电网络，如此设置，对于第一辐射体和第二辐射体中的各自的高频段枝节和低频段枝节通过并联方式连接在各自的馈电网络上，从而能够最大程度的利用空间，降低其占用的介质基板的尺寸，从而缩小该双频双极化天线的尺寸。

附图说明

图1为本发明具体实施例中双频双极化天线的部件结构示意图；

图2为本发明具体实施例中双频双极化天线装配后的一种示意图；

图3为图2中介质基板的第一表面的结构示意图；

图4为图2中介质基板的第二表面的结构示意图；

图5为本发明具体实施例中双频双极化天的另一种示意图；

图6为本发明具体实施例中水平极化天线的低频段回波损耗s11的示意图；

图7为本发明具体实施例中垂直极化天线的低频段回波损耗s11的示意图；

图8为本发明具体实施例中水平极化天线的高频段回波损耗s11的示意图；

图9为本发明具体实施例中垂直极化天线的高频段回波损耗s11的示意图；

图10为本发明具体实施例中水平极化天线的低频增益方向的示意图；

图11为本发明具体实施例中垂直极化天线的低频增益方向的示意图；

图12为本发明具体实施例中水平极化天线的高频增益方向的示意图；

图13为本发明具体实施例中垂直极化天线的高频增益方向的示意图；

图14和图15为本发明具体实施例中该双频双极化天线在不同频段的隔离度示意图。

附图标记：

10介质基板；

20第一辐射体；

21第一高频段枝节；

22第一低频段枝节；

23第一馈电网络；

24第一信号输入端；

30第二辐射体；

31第二高频段枝节；

32第二低频段枝节；

33第二馈电网络；

34第二信号输入端；

40反射板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

为了详细说明本发明提供的双频双极化天线的结构，并阐述该双频双极化天线的辐射体的布置形式以及双极化的实现方式。下面结合附图对本发明的具体方案进行详细说明。

请结合附图1至图4，其中，图1为本发明具体实施例中双频双极化天线的部件结构示意图；图2为本发明具体实施例中双频双极化天线装配后的一种示意图；图3为图2中介质基板的第一表面的结构示意图；图4为图2中介质基板的第二表面的结构示意图。

在一种具体实施例中，如图1和图2所示，本发明提供的一种双频双极化天线包括介质基板10、第一辐射体20和第二辐射体30。

其中，第一辐射体20位于介质基板10的第一表面，第一辐射体20具有第一高频段枝节21、第一低频段枝节22和第一馈电网路，第一高频段枝节21和第一低频段枝节22并联于第一馈电网络23。如此设置，第一高频段枝节21和第一低频段枝节22形成天线阵列，通过并联方式最大程度的利用在介质基板10上的空间，缩小该双频双极化天线的总体尺寸。

第二辐射体30位于介质基板10的与第一表面相对的第二表面，第二辐射体30具有第二高频段枝节31、第二低频段枝节32和第二馈电网络33，第二高频段枝节31和第二低频段枝节32并联于第二馈电网络33。如此设置，第二高频段枝节31和第二低频段枝节32形成天线阵列，通过并联方式最大程度的利用在介质基板10上的空间，缩小该双频双极化天线的总体尺寸。

上述的第一辐射体20和第二辐射体30通过第一馈电网络23和第二馈电网络33对接，也就是说，第一辐射体20和第二辐射体30在同一投影面上，其第一馈电网络23和第二馈电网络33投影在同一直线上，或者第一馈电网络23和第二馈电网络33部分交叠、但不交错布置，从而，第一辐射体20和第二辐射体30被布置为使第一高频段枝节21与第二高频段枝节31不交叠、第一低频段枝节22与第二低频段枝节32不交叠，以避免第一高频段枝节21与第二高频段枝节31、第一低频段枝节22与第二低频段枝节32之间发生干扰。第一辐射体20和第二辐射体30位于介质基板10相对的两个表面上，能够充分利用介质基板10的表面以降低该天线的尺寸。

进一步地，在具体实施例中，如图3和图4所示，第一高频段枝节21和第一低频段枝节22位于第一馈电网络23的同一侧，第二高频段枝节31和第二低频段枝节32位于第二馈电网络33的同一侧。也就是说，第一高频段枝节21和第一低频段枝节22并联在第一馈电网络23上后，排列在第一馈电网络23的同一侧，从而能够优化第一辐射体20的结构形式，降低其占用的介质基板10的空间尺寸。同样地，第二高频段枝节31和第二低频段枝节32并联在第二馈电网络33上后，排列在第二馈电网络33的同一侧，从而能够优化第二辐射体30的结构形式，降低其占用的介质基板10的空间尺寸。

并且，通过上述设置，第一高频段枝节21和第二高频段枝节31的位置对应，两者投影处于同一直线上，第一低频段枝节22和第一低频段枝节22的位置对应，两者投影处于同一直线上。如此，第一高频段枝节21和第二高频段枝节31通过同轴线馈电回路连接，使得第一高频段枝节21和第二高频段枝节31形成高频段偶极子共同工作，第一低频段枝节22和第二低频段枝节32通过同轴线馈电回路连接，使得第一低频段枝节22和第二低频段枝节32形成低频段偶极子共同工作。

在具体实施例中，第一辐射体20具有并排布置的两个第一高频段枝节21，第二辐射体30具有并排布置的两个第二高频段枝节31。并且，如图3所示，两个第一高频段枝节21并联在第一馈电网络23的两端，相对于第一馈电网络23的中线对称设置；如图4所示，两个第二高频段枝节31并联在第二馈电网络33的两端，相对于第二馈电网络33的中线对称设置。

进一步地，第一辐射体20还具有并排布置的两个第一低频段枝节22，第二辐射体30还具有并排布置的两个第二低频段枝节32。如图3所示，两个第一低频段枝节22并联在第一馈电网络23上，并且向第一馈电网络23的同一侧延伸，具体地，两个第一低频段枝节22相对于第一馈电网络23的中线对称设置。如图4所示，两个第二低频段枝节32并联在第二馈电网络33上，并且向第二馈电网络33的同一侧延伸，具体地，两个第二低频段枝节32相对于第二馈电网络33的中线对称设置。

如此设置，第一辐射体20上的两个第一高频段枝节21和两个第一低频段枝节22并联在第一馈电网络23上，并且，并排布置在第一馈电网络23的同一侧。同样地，第二辐射体30上的两个第二高频段枝节31和两个第二低频段枝节32并联在第二馈电网络33上，并且，并排布置在第二馈电网络33的同一侧。通过上述的布置形式，使得第一辐射体20和第二辐射体30的结构紧凑，并且占用的介质基板10的尺寸小，有效优化了双频双极化天线的尺寸。

第一辐射体20还可以设置多个第一高频枝节21和多个第一低频枝节22；第二辐射体30还可以设置多个第二高频枝节31和多个第二低频枝节32。

在一种具体实施例中，第一低频段枝节22平滑延伸且末端折弯，第二低频段枝节32平滑延伸且末端折弯。通过上述设置，第一低频段枝节22的折弯处和第二低频段枝节32的折弯处能够增大信号强度，提升辐射性能。并且，第一低频段枝节22的折弯处和第二低频段枝节32的折弯处相比其他位置较粗，从而能够更容易与电信号匹配，与阻抗匹配。

为了进一步降低第一辐射体20和第二辐射体30的尺寸，其第一低频段枝节22和第二低频段枝节32均往复曲折延伸。

具体地，如图3和图4所示，第一低频段枝节22和第二低频段枝节32具有依次垂直折弯的延伸部，当然，第一低频段枝节22和第二低频段枝节32也可呈波浪形折弯延伸设置。其具体的往复曲折形状并不仅限于上述的具体实施例，只需能够有效减小第一低频段枝节22和第二低频段枝节32延伸方向的尺寸均可。

在具体实施例中，第一辐射体20进一步具有第一信号输入端24，第一信号输入端24与第一馈电网络23绝缘设置；第二辐射体30进一步具有第二信号输入端34，第二信号输入端34与第二馈电网络33电连接。第一信号输入端24和第二信号输入端34均接地。

具体地，第一信号输入端24电连接在第一馈电网络23的中心处，第一信号输入端24与第一馈电网络23通过同轴线连接，从而使得连接在第一馈电网络23的中线两侧的第一高频段枝节21、第一低频段枝节22并联。第一信号输入端24和第二信号输入端34通过同轴线连接，第二信号输入端34接地。

进一步地，第一辐射体20进一步具有同轴馈电端，同轴馈电端电连接第一馈电网络23。

如图5所示，对于该双频双极化天线，第一辐射体20和第二辐射体30可设置为多对。

优选地，第一辐射体20和第二辐射体30设置为两对，其中，一对第一辐射体20与第二辐射体30沿第一方向布置，另一对第一辐射体20和第二辐射体30沿第二方向布置，其第一方向与第二方向相互垂直设置。

在具体实施例中，当双频双极化天线应用时，以图1和图2所示的方位为例，其一对第一辐射体20和第二辐射体30沿水平方向布置，其形成水平极化天线，而另一对第一辐射体20和第二辐射体30沿垂直方向布置，形成垂直极化天线，如此，形成双极化天线。

对于该双频双极化天线还包括反射板40，其反射板40的边沿朝向介质基板10翻折，介质基板10与反射板40之间通过介质螺柱间距连接。如此设置，反射板40的边沿通过翻折设置能够增大双频双极化天线的增益。

采用上述结构的双频双极化天线的辐射性能大大提升，结合附图5至附图15所示。该双频双极化天线覆盖当前国内wifi双频段，2.4ghz/5ghz频段，并且，采用第一信号输入端24和第二信号输入端34的双端口输入，包含了一个水平极化天线和一个垂直极化天线。

基于上述各实施例中的双频双极化天线，如图5所示，水平极化天线的低频段(2.4ghz)回波损耗s11，以及图7所示的垂直极化天线的低频段(2.4ghz)回波损耗s11完全覆盖了2.412-2.472ghz的低频段wifi频段。如图8所示的水平极化天线的高频段(5ghz)回波损耗s11，以及图9所示的垂直极化天线的高频段(5ghz)回波损耗s11完全覆盖了5.745-5.825ghz的高频段wifi频段。如图10所示的水平极化天线的低频段增益方向，其最大增益为7.79dbi，图11所示的垂直极化天线的低频段增益方向，最大增益为8.45dbi。图12所示的水平极化天线的高频段增益方向，最大增益为11dbi，图13所示，垂直极化天线的高频段增益方向，其最大增益为11.6dbi。如图14和图15所示，在2.4ghz和5ghz频段范围内天线的隔离度均在-30db以下。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。