一种高增益全向天线的制作方法

本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种高增益全向天线。

背景技术：

WIFI技术已经成为我们日常生活中必不可少的网络技术，但是随着使用 WIFI网络的用户越来越多，传统的2.4GHz频段频谱资源已经日渐匮乏。另外，由于智能家居及三网合一等市场日渐成熟，2.4G频段的传输速率已经不能满足市场需求，越来越多的网络设备生产商纷纷积极地推广802.11ac技术。11ac 技术主要工作在5GHz频段，世界各国的5GHz频段所用的频率不尽相同，归纳起来大致是5.15GHz-5.825GHz，频率带宽约为1GHz。

常规5G频段天线设计采用富兰克林天线，这种设计方式有两个缺点：

1.带宽不足：受限于移相器带宽较窄，所以当天线需求增益较大的时候，多个移相器串联后天线的方向图带宽变得很窄。因此实际设计中，当5G天线需求增益大于7DBI的时候常常会出现带宽中某些频段方向图的全向性会产生角度缺陷。

2.天线增益很难做高：由于富兰克林天线一般采用串馈形式，当频率较高时，电磁波衰减变大，因此串联的振子级数越多时，后级的振子对天线的增益影响越小。采用富兰克林天线设计方式的5G天线当增益要求大于7DBI 时，增益提升的程度是相当有限的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种高增益全向天线。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：一种高增益全向天线，包括有PCB板；

所述PCB板的反面设有第三同轴线；

所述PCB板的正面设有第一同轴线、第二同轴线以及多个偶阵子；所述偶阵子排列形成有第一偶极子阵列与第二偶极子阵列；

所述第一偶极子阵列中的所有偶阵子均与第一同轴线连接；所述第二偶极子阵列中的所有偶阵子均与第二同轴线连接；

所述第一同轴线与第二同轴线之间设有反相馈电网络；所述反相馈电网络与第三同轴线连接。

本实用新型进一步设置为，所述反相馈电网络包括有功分器、移相微带线以及阻抗匹配器；所述功分器与第三同轴线连接；所述阻抗匹配器包括有第一匹配器以及第二匹配器；所述阻抗匹配器、第一匹配器以及第二匹配器均与移相微带线连接；所述移相微带线的一端与第一同轴线连接；所述移相微带线的另一端与第二同轴线连接；所述功分器设于第一匹配器与第二匹配器之间。

本实用新型进一步设置为，在第一偶极子阵列中，相邻两个所述偶极子的距离为中心频率的电磁波在第一同轴线中传播的全波长。

本实用新型进一步设置为，在第二偶极子阵列中，相邻两个所述偶极子的距离为中心频率的电磁波在第二同轴线中传播的全波长。

本实用新型进一步设置为，所述第一偶极子阵列中的所有偶阵子均与第一同轴线的编织层连接。

本实用新型进一步设置为，所述第二偶极子阵列中的所有偶阵子均与第二同轴线的编织层连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用偶极子作为天线阵元，合理设计反相馈电网络，使天线阵元之间形成先并馈后串馈的馈电形式。通过该实用新型可实现天线的几个特点：

1.宽频带：宽频带的特性源于两点，一是偶极子作为天线阵元，偶极子的方向图带宽是所有天线形式中最宽的。二是同轴线作为传输线路同时作为移相器，有效的避开了富兰克林天线的窄带移相的缺点。

2.容易获得高增益：采用串馈和并馈混用的馈电结构，有利于提高天线增益。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型PCB板正面的结构示意图；

图2是本实用新型PCB板反面的结构示意图；

图3是图1中A部位的局部放大图；

其中：1-PCB板；21-第一同轴线；22-第二同轴线；23-第三同轴线；31- 第一偶极子阵列；32-第二偶极子阵列；4-偶极子；5-功分器；6-移相微带线； 7-阻抗匹配器。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图3所示，本实施例所述的一种高增益全向天线，包括有PCB 板1；

所述PCB板1的反面设有第三同轴线23；

所述PCB板1的正面设有第一同轴线21、第二同轴线22以及多个偶阵子；所述偶阵子排列形成有第一偶极子阵列31与第二偶极子阵列32；

所述第一偶极子阵列31中的所有偶阵子均与第一同轴线21连接；所述第二偶极子阵列中的所有偶阵子均与第二同轴线22连接；

所述第一同轴线21与第二同轴线22之间设有反相馈电网络；所述反相馈电网络与第三同轴线23连接。本实施例所述的一种高增益全向天线，所述反相馈电网络包括有功分器5、移相微带线6以及阻抗匹配器7；所述功分器 5与第三同轴线23连接；所述阻抗匹配器7包括有第一匹配器以及第二匹配器；所述阻抗匹配器7、第一匹配器以及第二匹配器均与移相微带线6连接；所述移相微带线6的一端与第一同轴线21连接；所述移相微带线6的另一端与第二同轴线22连接；所述功分器5设于第一匹配器与第二匹配器之间。

具体地，能量从第三同轴线23馈入，在反相馈电网络的端口处等分为二，一路能量沿着移相微带线6经过第一匹配器进入第一偶极子阵列31，能量经由第一偶极子阵列31的第一个偶阵子时，向空间产生全向辐射，剩余的能量经由第一同轴线21流向第二个偶阵子，第二个偶阵子向空间产生全向辐射，剩余能量经由第一同轴线21流向第三个偶阵子，如此逐级辐射逐级减少，最终进行电磁波同相叠加。

其外，能量从馈电网络的端口处分出的另一路能量，经过移相微带线6 和第二阻抗匹配节进入第二偶极子阵列32，能量的流向和分布与前述的第一偶极子阵列31相同，进而进行电磁波的同相叠加；

由于反相馈电网络具有功分器5、移相微带线6和阻抗匹配器7，因此第一偶极子阵列31和第二偶极子阵列32实际上组成了一组并馈的阵列，上下方的偶极子4阵列同相辐射叠加产生高增益的全向辐射方向图。

本实施例所述的一种高增益全向天线，在第一偶极子阵列31中，相邻两个所述偶极子4的距离为中心频率的电磁波在第一同轴线21中传播的全波长。由于偶阵子的间距为中心频率的电磁波在第一同轴线21中传播的全波长，所以偶极子4辐射的电磁波相位相同，电磁波同相叠加。

本实施例所述的一种高增益全向天线，在第二偶极子阵列32中，相邻两个所述偶极子4的距离为中心频率的电磁波在第二同轴线22中传播的全波长。由于偶阵子的间距为中心频率的电磁波在第二同轴线22中传播的全波长，所以偶极子4辐射的电磁波相位相同，电磁波同相叠加。

本实施例所述的一种高增益全向天线，所述第一偶极子阵列31中的所有偶阵子均与第一同轴线21的编织层连接。本实施例所述的一种高增益全向天线，所述第二偶极子阵列中的所有偶阵子均与第二同轴线22的编织层连接。本实施例在第一偶极子阵列31与第二偶极子阵列32中，相邻两个的偶阵子采用中剥工艺，将同轴线的外被层和编织层切断，仅留有绝缘层和芯线层相连，同时在编织层切断处的两边各剥去外被层使其露出编织层，以方便连接振子的两臂，能够有效的减小传输损耗。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。