定向双频天线的制作方法_2

文档序号:9507602阅读:来源:国知局
弯部1014的辐射体101可以使定向双频天线10的波束不分裂,即缩小辐射源的间距且保持定向双频天线10的电长度不变,从而实现高频与低频接近一致的波束,使得定向双频天线10在高频与低频拥有一致的波束覆盖。
[0039]根据本发明实施例的定向双频天线10可以工作于双频带,实现超宽带(2400MHz-2500MHz以及4900MHz-6000MHz)。而且,根据本发明实施例的定向双频天线10具有高增益(10dBi)、高前后比(20dB)、高轴向交叉极化比(10dB±60deg)、方向图一致性好等优点。
[0040]此外,根据本发明实施例的定向双频天线10还可以覆盖全球wifi工作的信道,满足了国内外wifi天线的所需频段要求。根据本发明实施例的定向双频天线10还具有体积小的优点,容易隐藏,可以广泛地应用于办公大楼、商场、学校等等公共场所。
[0041]因此,根据本发明实施例的定向双频天线10具有超宽带、高增益、高前后比、高轴向交叉极化比、方向图一致性好、定向性好、体积小、结构简单、便于加工、制造成本低等优点。
[0042]而且,不同国家及地区对5G频段的开设有所不同,造成不同国家及地区所使用的wifi通信信道不同,wifi天线的工作频段也就不同。由于根据本发明实施例的定向双频天线10具有超宽带,因此可以用于各个国家及地区所使用的wifi通信信道,从而具有应用范围广的优点。
[0043]有利地,根据本发明实施例的定向双频天线10可以是WIFI定向双频天线。
[0044]如图1-图9所示,根据本发明的一些实施例的定向双频天线10包括辐射体101、微带巴伦102、第一传输线1031、第二传输线1032、反射板104、同轴电缆105、回路片体106、第一介质板1071和第二介质板1072。
[0045]反射板104与同轴电缆105的外导体1051和微带巴伦102的下端相连。反射板104可以是平面金属结构,也可以是非平面金属结构。有利地,如图1-图3所示,反射板104为阶梯状。换言之,反射板104可以是阶梯状反射板,反射板104的外周缘为规则或不规则的多边形。通过将反射板104构造成阶梯状且结合折叠的折弯部1014,从而可以有效地减小电磁波能量分散,提高定向双频天线10的方向图和前后比值,同时提高定向双频天线10的增益。
[0046]如图1-图3所示,在本发明的一个实施例中,反射板104包括大体U形段1041、从U形段1041的第一侧壁10411的自由端向外延伸的第一平直段1042、从U形段1041的第二侧壁10412的自由端向外延伸的第二平直段1043、从第一平直段1042的外端向上延伸的第一竖直段1044和从第二平直段1043的外端向下延伸的第二竖直段1045。由此可以进一步提高定向双频天线10的方向图和前后比值,同时进一步提高定向双频天线10的增益。
[0047]也就是说,反射板104包括U形段1041、第一平直段1042、第二平直段1043、第一竖直段1044和第二竖直段1045。第一平直段1042的内端与U形段1041的第一侧壁10411的上端相连,第一平直段1042的外端与第一竖直段1044的下端相连,第二平直段1043的内端与U形段1041的第二侧壁10412的上端相连,第二平直段1043的外端与第二竖直段1045的下端相连。其中,内外方向如图2和图3中的箭头A所示。
[0048]如图2和图3所示,有利地,U形段1041的底壁10413水平地设置,U形段1041的第一侧壁10411和第二侧壁10412竖直地设置,第一平直段1042和第二平直段1043水平地设置,第一竖直段1044和第二竖直段1045竖直地设置。其中,反射板104可以是一体件,即U形段1041、第一平直段1042、第二平直段1043、第一竖直段1044和第二竖直段1045 —体形成。
[0049]如图1、图2以及图4-图6所示,辐射体101设在第一介质板1071的上表面上,回路片体106设在第一介质板1071的下表面上。其中,上下方向如图2和图3中的箭头B所示。通过设置第一介质板1071,从而可以更加方便地、稳固地安装辐射体101和回路片体106。
[0050]也就是说,第一介质板1071设在回路片体106与福射体101之间,第一介质板1071的下表面与回路片体106相连,第一介质板1071的上表面与辐射体101相连。
[0051]有利地,辐射体101为设在第一介质板1071上的金属片或形成在第一介质板1071上的金属层,回路片体106为设在第一介质板1071上的金属片或形成在第一介质板1071
上的金属层。
[0052]第一介质板1071位于第一平直段1042和第二平直段1043的上方且不与第一平直段1042和第二平直段1043接触,第一介质板1071位于第一竖直段1044和第二竖直段1045之间,如图1-图3所示。
[0053]有利地,反射板104在水平面内的投影的面积大于辐射体101在水平面内的投影的面积。更加有利地,反射板104在水平面内的投影的边沿位于辐射体101在水平面内的投影的边沿的外侧,即辐射体101在水平面内的投影的边沿位于反射板104在水平面内的投影的边沿的内侧。
[0054]辐射体101为定向双频天线10的辐射结构。辐射体101可以是金属件,即辐射体101可以由金属制成。辐射体101的外周缘为规则多边形(例如长方形)或不规则多边形。
[0055]如图1、图4、图5以及图10-图12所示,辐射体101包括片体1016和折弯部1014。片体1016具有槽缝1011和缝隙1015。缝隙1015的内端与槽缝1011相连,缝隙1015的外端敞开。折弯部1014的第一边沿与缝隙1015的第一边沿相连,折弯部1014的第二边沿与缝隙1015的第二边沿相连。
[0056]由于折弯部1014具有折叠结构,从而可以使辐射体101的表面存在的多个辐射区域集中,缩短了各个辐射源的间距,以便实现方向图更好的定向性和更高的增益。具体而言,具有折弯部1014的辐射体101可以使定向双频天线10的波束不分裂,即缩小辐射源的间距且保持定向双频天线10的电长度不变,从而实现高频与低频接近一致的波束,使得定向双频天线10在高频与低频拥有一致的波束覆盖。
[0057]作为一个双频天线的特例,在WIFI应用中,没有折叠结构的槽状缝隙天线(即没有折弯部1014的槽状缝隙天线)在5GHz频段会产生波束分裂,加入折叠结构(即折弯部1014)后可保证2.4GHz频段与5GHz频段波束保持一致。
[0058]折弯部1014通过冲压片体1016的一部分形成或者折弯部1014焊接在片体1016上。折弯部1014内可以添加介质材料,也可以不添加介质材料。片体1016可以为平面金属结构,缝隙1015沿片体1016的厚度方向(例如上下方向)贯通片体1016。槽缝1011可以是规则多边形或不规则多边形,缝隙1015可以是规则多边形或不规则多边形。
[0059]有利地,片体1016具有纵向对称轴线L1、横向对称轴线L2和中心,槽缝1011相对于纵向对称轴线L1对称、相对于横向对称轴线L2对称、相对于该中心中心对称。由此可以使辐射体101的结构更加合理。
[0060]如图1、图4、图5、图10和图11所示,在本发明的第一个实施例中,折弯部1014为多个且缝隙1015为多个,多个折弯部1014的第一边沿一一对应地与多个缝隙1015的第一边沿相连,多个折弯部1014的第二边沿一一对应地与多个缝隙1015的第二边沿相连。换言之,折弯部1014的数量等于缝隙1015的数量。多个折弯部1014向片体1016的同一侧伸出,多个缝隙1015相对于纵向对称轴线L1、横向对称轴线L2和该中心中的每一个对称地设置,多个折弯部1014相对于纵向对称轴线L1、横向对称轴线L2和该中心中的每一个对称地设置。
[0061]具体地,折弯部1014和缝隙1015都可以是四个(如图10所示),折弯部1014和缝隙1015还都可以是两个(如图11所示)。
[0062]在本发明的第二个实施例中,如图12所示,折弯部1014为多个且缝隙1015为多个,多个折弯部1014的第一边沿一一对应地与多个缝隙1015的第一边沿相连,多个折弯部1014的第二边沿一一对
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