一种双向信号覆盖板状天线的制作方法

文档序号:15125030发布日期:2018-08-08 00:13阅读:400来源:国知局

本实用新型涉及应用于通道的移动通信天线,尤其涉及一种可实现双向信号覆盖的板状天线。



背景技术:

现有的天线类型主要有以下两种:一种定向天线,信号朝一个方向进行辐射覆盖,另一方向无法信号覆盖;另一种是全向天线。但对于各种通道、隧道等狭窄过道应用而言,现有的这两种天线都不能很好地满足系统通信效果的要求。就定向天线而言,如果另一方向需要辐射覆盖,那只能增加天线和设备,这样工程造价会增加不少成本。就全向天线而言,一般在通道采用全向天线无法实两个极化工作,如果要达到高增益天线会过长,两个面Eθ、HΦ半功率角度无法控制,无法满足所需要的功能。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能满足通道双向信号覆盖需求的板状天线。

为达到以上目的,本实用新型采用如下技术方案。

一种双向信号覆盖板状天线,其特征在于,包括:天线固定基板,设置在所述天线固定基板上垂直极化辐射振子单元、水平极化辐射振子单元,以及与所述垂直极化辐射振子单元、水平极化辐射振子单元分别对应的天线输入端口;所述垂直极化辐射振子单元在所述天线固定基板的垂直极化方向上进行N×2的垂直阵列并联馈电组阵,所述水平极化辐射振子单元在所述天线固定基板的水平极化方向上进行N×2的水平阵列并联馈电组阵。

作为上述方案的进一步说明,所述垂直极化辐射振子单元为切掉一个角的贴片半波振子,切角边的倾角为45°,切掉的边长为15mm。

作为上述方案的进一步说明,所述水平极化辐射振子单元为贴片半波振子。

作为上述方案的进一步说明,所述贴片半波振子的长边走向与阵列行所在方向平行。

作为上述方案的进一步说明,所述垂直极化辐射振子单元的组阵间距为0.55λ—0.65λ,所述水平极化辐射振子单元的组阵间距为0.55λ—0.65λ,电磁波计算公式c=λf,C代表光速、f代表频率λ代表波长。

作为上述方案的进一步说明,在所述垂直极化辐射振子单元和所述水平极化辐射振子单元围成的区域内设有耦合片,耦合片的长为0.25λ±0.05λ,宽在0.07λ~0.1λ之间,耦合片的长边走向与所述天线固定基板的水平极化方向平行。

作为上述方案的进一步说明,所述并联馈电是指,各排垂直极化辐射振子单元或各排水平极化辐射振子单元之间通过第一同轴电缆组同相馈电网络,再经第二同轴电缆连接至馈电分流器,馈电分流器将各排的阻值电流合同一路后经第三同轴电缆构成天线输入端口。

作为上述方案的进一步说明,所述天线固定基板为环氧板。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型提供的一种双向信号覆盖板状天线,适用于870-960MHZ频段,在有限的尺寸内组成N(N=2、3...)振子单元来增强信号辐射能力,可以同时在两个极化方向进行通讯信号覆盖,天线外观可满足低剖面、小体积要求,两个面EH半功率角度能达到60度以上完全符合覆盖要求,天线增益高达6-7dBi。作为室外长期工作一种双方向信号覆盖天线,主要应用于各种通道、隧道等狭窄过道进双向通讯信号覆盖。

附图说明

图1所示为天线固定基板结构示意图。

图2所示为垂直极化辐射振子单元的结构示意图。

图3所示为水平极化辐射振子单元的结构示意图。

图4所示为耦合片结构示意图。

图5所示为本实用新型提供的双向信号覆盖板状天线内部结构示意图。

图6所示为本实用新型提供的双向信号覆盖板状天线侧视图。

具体实施方式

在本实用新型中,除另有明确规定和限定,如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;也可以是机械连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中,除非另有规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图,通过对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述,使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的,旨在解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图5所示,一种双向信号覆盖板状天线,包括:天线固定基板B1,设置在所述天线固定基板B1上的四个水平极化贴片半波振子H-L、四个垂直极化贴片半波振子V-L、一个耦合片Q-L和天线罩F。

其中,所述天线固定基板B1优选为环氧板。因为整个天线固定安装是要靠天线固定基板B1来支撑,经过分析环氧板是比较理想基板材料,环氧板可以适应室外长期工作,电磁波穿透性能非常稳定,材料质量强度较好。

所述水平极化贴片半波振子H-L的长为λ/2、宽在0.1λ~0.15λ之间,λ代表波长。四个水平极化贴片半波振子H-L两两为一组分两组,在天线固定基板B1的水平极化方向上,两组水平极化贴片半波振子H-L水平阵列并联馈电组阵,组阵间距在0.55λ~0.65λ之间。组阵的两组水平极化贴片半波振子H-L分别由50欧姆同轴电缆D1-1、D1-2组同相馈电网络后经一条50欧姆的匹配同轴电缆连接至馈电分流器F1-2,馈电分流器F1-2将两组水平极化贴片半波振子H-L的阻值电流合同一路,馈电分流器F1-2再经50欧姆同轴电缆组成端口D3输出水平极化端口。在其他实施方式中,同轴电缆长度可根据λ/√εr进行优化调整,这为常规技术,这里不再详细赘述。

所述垂直极化贴片半波振子V-L的长为λ/2、宽在0.1λ~0.15λ之间,且垂直极化贴片半波振子V-L进行切角处理,切角尺寸C=45°*15mm;即,切边的角度为45°,切掉的边长为15mm。通过对垂直极化贴片半波振子进行切角,可使水平极化与垂直极化两端口之间相互干扰降到最小,提高两极化之间隔离度。

四个垂直极化贴片半波振子V-L两两为一组分两组,在天线固定基板B1的垂直极化方向上,两组垂直极化贴片半波振子V-L垂直阵列并联馈电组阵,组阵间距(两排之间的间距)为0.55λ~0.65λ之间。组阵的两组垂直极化贴片半波振子V-L分别由50欧姆同轴电缆D4-1、D4-2组同相馈电网络后经一条50欧姆的匹配同轴电缆D5连接至馈电分流器F3-4,馈电分流器F3-4将两组垂直极化贴片半波振子V-L的阻值电流合同一路,并经50欧姆同轴电缆组成端口D6输出垂直极化端口。

四个水平极化贴片半波振子H-L和四个垂直极化贴片半波振子V-L在天线固定基板B1上围成正方形,四个垂直极化贴片半波振子V-L的切角位于正方形的四个角上且都朝向正方形内。所述耦合片Q-L位于正方形内并水平设置在天线固定基板B1的水平极化方向上。耦合片Q-L的长为0.25λ±0.05λ,宽在0.07λ~0.1λ之间,耦合片Q-L的设置在调试时能提高两极化端口隔离度。

在其他实施方式中,根据实际需要的不同,水平极化贴片半波振子H-L和垂直极化贴片半波振子V-L的数量还可以进行调整,以能满足N×2(N=2、3...)阵列即可,不限于本实施例。

本实施例提供的一种双向信号覆盖板状天线,适用于870-960MHZ频段,其在有限的尺寸内组成2组振子单元来增强信号辐射能力,能同时在两个极化方向进行通讯信号覆盖,即0°方向和180°方向(如图6所示)。天线外观可满足低剖面、小体积要求,两个面EH半功率角度能达到60度以上完全符合覆盖要求,天线增益高达6-7dBi。

通过上述的结构和原理的描述,所属技术领域的技术人员应当理解,本实用新型不局限于上述的具体实施方式,在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围,本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。

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