一种刀形双频水平极化全向天线的制作方法

文档序号:10300427
一种刀形双频水平极化全向天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及移动通信领域,特别涉及一种刀形双频水平极化全向天线。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展,科学技术的进步,无线通信在人们生活中发挥着愈来愈重要的作用,天线作为无线通信中必不可少的部分也得到了飞速发展。一方面多种无线通信制式系统并存;另一方面,为满足射频系统多频段的要求,天线需要具有多频特性。多频天线不仅能满足人与人之间大量的信息高速度传递的需求,并且可以使一副天线工作于多个通信系统频段,从而减少载体上天线的数目,实现通信设备的小型化。2009年9月IEEE官方定义了 IEEE 802.I In标准,规定:2.4-2.4835GHz与5.15-5.85GHz为无线WiFi工作频段。WiFi是WLAN的重要组成部分,如今,WiFi技术已经成为人们生活必不可少的通信技术,而天线作为无线通信必不可少的部分,所以研究覆盖上述频段的水平极化全向天线非常有意义和必要。
[0003]水平极化全向天线是指在水平面内实现360度均匀辐射,垂直面内有一定波束宽度的天线,故其发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收,同时可接收水平面的各个方向的信号,在通信系统中一般应用大范围覆盖、点对多点通信系统中。在日常生活中,全向天线已经广泛应用于移动通信、射频识别、信道检测等场合;在军事上,全向天线在卫星通信、雷达传感器网络、空间飞行器等领域也有广泛应用。
[0004]全向天线中常见的多是垂直极化形式,水平极化的不多。由于水平极化天线辐射的电磁波与垂直极化电磁波相互正交,能最大程度地减少与垂直极化方式工作的电磁波之间的互扰,从而可以使用户获得更为清洁的无线电信号。据研究,在室内无线通信系统中,发射端和接受端都采用水平极化天线的系统比采用垂直极化天线的系统可以多获得平均I OdB的功率。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有技术存在的缺点与不足,本实用新型提供一种刀形双频水平极化全向天线。
[0006]本天线是一种方向图稳定,且结构简单,全向性好,交叉极化低的水平极化全向天线,使用单个天线,便可以实现WiFi两个频段:2.4-2.4835GHz与5.15-5.85GHz,且各频段内的全向性能良好,所以在水平面内不管用户移动的方向如何都能确保覆盖。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:
[0008]—种刀形双频水平极化全向天线,包括天线罩和天线,所述天线被封装在天线罩内,所述天线包括天线辐射单元及馈电单元,所述天线辐射单元为一个口径面开口的长方体,其开口的口径面称为开口面,所述馈电单元为一个开有U型槽的渐变形式金属贴片,且位于天线辐射单元内部。
[0009]所述天线罩为刀形结构,所述刀形结构的背面与长方体的开口面共面且开口。
[0010]所述渐变形式金属贴片的渐变形式具体为椭圆渐变、圆形渐变或抛物线渐变。
[0011 ]所述U形槽关于渐变形式金属贴片横向中线对称,所述U形槽的长度为0.3λπ-0.6,槽的宽度为0.5mm-1 mm,其中Ah为该天线高频段中心谐振频率fh在自由空间中所对应波长。
[0012]所述渐变形式金属贴片靠近长方体开口面一端开路,另一端中点即为馈电点。
[0013]所述馈电单元上的U形槽开口方向正对馈电点。
[0014]渐变形式金属贴片的长度为0.35λΗ-0.75Ah,渐变形式金属贴片宽度为0.2λΗ-0.6Ah,其中Ah为该天线高频段中心谐振频率fh在自由空间中所对应波长。
[0015]长方体的开口面长宽分别为、0.45Al-0.7Al、0.08AL-0.23AL,长方体的深度L为
0.15Al-0.35Al,其中AlS该天线低频段中心谐振频率fl在自由空间中所对应波长。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017](I)该天线的结构简单新颖,其天线罩部分为采用玻璃纤维增强塑料制成的流线型的刀形结构,可以很好的保护天线辐射体,采用流线型的刀结构在航空器系统的飞行中可以减少风阻。
[0018](2)该天线的结构简单新颖,其辐射体的长方体开口面为实现水平极化全向辐射的关键,调节该开口面的长与宽会对天线的全向性能有所影响。
[0019](3)该天线的馈线部分,结构简单新颖,且带U形槽的渐变形式的馈电部分能配合背腔长方体辐射体能实现匹配良好的且频率可控的双频谐振模式。
[0020](4)该天线仅用一个辐射单元,便可以实现WiFi双频带覆盖,且在这两个频段上都能获得良好的辐射方向图,有着良好的水平极化全向性能,且交叉极化非常小,均在-40B以下;
[0021](5)该天线的相对尺寸小,结构简单,仅由两部分组成,便于加工成型;
[0022](6)该天线结构简单,仅由金属组成,加工成本低;
[0023](7)传统的全向天线的增益普遍偏低,该天线的最大增益可达5dBi,该天线的馈电方式简单,新颖,且该带U形槽的馈电网络仅对天线的阻抗特性产生影响,对天线的全向特性几乎不影响。实现了良好的双频谐振匹配模式。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型刀形双频水平极化全向天线封装后的立体图;
[0025]图2是本实用新型刀形双频水平极化全向天线封装前的立体图;
[0026]图3是本实用新型刀形双频水平极化全向天线封装前的俯视图;
[0027]图4是本实用新型刀形双频水平极化全向天线封装前的回波损耗图;
[0028]图5是本实用新型在2.45GHz处的XOY平面的辐射方向图;
[0029]图6是本实用新型在5.45GHz处的XOY平面的辐射方向图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例及附图,对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0031 ] 实施例
[0032]本实施例中长方体高与宽构成的面为正面或背面,长与宽构成的面为顶面或底面,长与高构成的面为左侧面或右侧面,其中长、宽、高的长度由长至短依次为:高、长、宽。
[0033]如图1所示,一种刀形双频水平极化全向天线,包括天线罩K,所述天线罩K是一种采用玻璃纤维增强塑料制成的流线型的刀形结构,采用流线型的刀形结构在飞行的过程中可以减少风阻,整个天线位于天线罩内部,所述天线包括天线辐
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