一种应用于室内分布的水平极化介质天线

本发明具体涉及天线，尤其涉及一种应用于室内分布的水平极化介质天线。

背景技术：

1、室内通信作为日常生活的主要通信场景之一，其通信质量的保障离不开室内分布天线系统的完善。室内分布天线可以为室内通信提供信号，在2g/3g/lte/5g频段具备广泛的应用前景。一般情况下，室内场景中的每一个终端都要求能接收到良好的信号，这就要求室内分布天线具备良好的全向辐射特性，即在全向面具有较低的不圆度。

2、目前的垂直极化室内分布天线往往采用锥形结构，容易实现较宽的频率覆盖，而水平极化的室内分布天线通常难以达到能够媲美锥形天线的工作带宽，且平面尺寸较大，鲜有小型化设计。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有技术的缺陷，提供了一种应用于室内分布的水平极化介质天线，实现了天线的小型化。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于，包括：自下而上依次叠置的介质基板、金属地和介质谐振器，介质基板的下表面设置有馈电结构，其特征在于：所述介质谐振器的形状为环形且其中央具有圆台形缺口，所述圆台形缺口的半径由远离介质基板一侧至贴近介质基板一侧逐渐缩小；所述金属地的两侧对称地设置有一对位于介质基板上方的弧形金属振子，所述弧形金属振子包括两个振子臂和位于振子臂远离金属地一端的开路枝节，所述振子臂被介质谐振器完全地覆盖，；开路枝节暴露于外界。

3、本发明天线环形介质谐振器的圆台形缺口有利于拓展天线的工作带宽，同时便于传统的垂直极化单锥天线的嵌入以满足双极化的应用需求；弧形金属振子的振子臂完全被介质谐振器覆盖，覆盖振子臂的介质能够有效减小振子臂的波导波长以实现振子臂的小型化。与此同时，两个弧形金属振子以“面对面”的形式排布，构成了一个等效电流环，能够提供良好的全向辐射性能。从而使得本发明应用于室内分布的水平极化介质天线的平面尺寸可缩小至0.35λlow×0.35λlow(λlow为在天线的最低工作频率，自由空间中的波长)，在很大程度上弥补了现有同类天线普遍存在的结构面片尺寸大的缺陷。

技术特征：

1.一种应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于，包括：自下而上依次叠置的介质基板（4）、金属地（2）和介质谐振器（1），介质基板（4）的下表面设置有馈电结构（5），其特征在于：所述介质谐振器（1）的形状为环形且其中央具有圆台形缺口，所述圆台形缺口的半径由远离介质基板（4）一侧至贴近介质基板（4）一侧逐渐缩小；所述金属地（2）的两侧对称地设置有一对位于介质基板（4）上方的弧形金属振子（3），所述弧形金属振子（3）包括两个振子臂（31）和位于振子臂（31）远离金属地（2）一端的开路枝节（32），所述振子臂（31）被介质谐振器（1）完全地覆盖，开路枝节（32）的上表面暴露于外界。

2.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：两个所述的弧形金属振子（3）以“面对面”的形式排布，构成了一个等效电流环。

3.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：所述金属地（2）和介质基板（4）具有重合的中央圆孔（21、41），中央圆孔（21、41）与环形介质谐振器（1）的内孔在介质基板（4）上的投影同心。

4.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：金属地（2）靠近弧形金属振子（3）的两端对称设有两个矩形槽（22）。

5.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：所述馈电结构（5）包括一个输入端口（51）、一个功分器（52）与两个馈电臂（53）。

6.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：所述金属地（2）和弧形金属振子（3）印刷于介质基板（4）的上表面。

7.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：所述馈电结构（5）印刷于介质基板（4）的下表面。

8.根据权利要求1所述的应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于：所述馈电结构（5）通过耦合的方式激励弧形金属振子（3）与介质谐振器（1）。

技术总结
本发明提供一种应用于室内分布的水平极化介质天线，其特征在于，包括：自下而上依次叠置的介质基板、金属地和介质谐振器，介质基板的下表面设置有馈电结构，介质谐振器的形状为环形且其中央具有圆台形缺口，圆台形缺口的半径由远离介质基板一侧至贴近介质基板一侧逐渐缩小；金属地的两侧对称地设置有一对位于介质基板上方的弧形金属振子，弧形金属振子包括两个振子臂和位于振子臂远离金属地一端的开路枝节，振子臂被介质谐振器完全地覆盖，开路枝节的上表面暴露于外界。介质谐振器与弧形金属振子的结合，在保证宽频带全向辐射的同时，大大缩小了天线的平面尺寸，很大程度上弥补了现有室内分布天线普遍存在的结构尺寸大的缺陷。

技术研发人员：陈建新,周建,柯彦慧,丁贇昊,沈一春,符小东,蓝燕锐,徐翠,房洪莲
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11