一种宽带双极化窄波束wlan ap天线的制作方法
【专利说明】一种宽带双极化窄波束WLANAP天线 【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种宽带双极化窄波束WLAN AP天线。 【【背景技术】】
[0002] WLAN无线接入点（AccessPoint:AP)作为无线接入的关键设备，已广泛应用于各 种场合的WLAN网络覆盖。对于像大型会议中心、车站候车大厅这类的高密用户场景，通常 需要部署大量的WLANAP以提供足够高的网络容量，满足大量用户的无线使用需求，但是由 于普通WLANAP天线的辐射波束较宽，使得单个AP覆盖范围过大、覆盖用户数多，经常导致 网络拥堵甚至无法接入，同时还会带来AP间的同信道干扰，因此，无法满足高密用户场景 下的WLAN部署要求。 【【实用新型内容】】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种宽带双极化窄波束WLANAP天线，以克服高密场 景下普通WLANAP天线辐射波束宽、覆盖范围大的问题。本实用新型WLANAP天线的工作 频带范围覆盖5. 15GHz~5. 85GHz，不仅可以实现双极化工作，而且辐射波束窄，能够有效 减小单个AP的覆盖范围。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005] -种宽带双极化窄波束WLAN AP天线，包括天线接地板、四个方形辐射贴片、四个 圆形寄生贴片和宽带超材料覆层；所述四个辐射贴片排布成四元方形微带稀疏阵列，并且 由双极化馈电网络进行馈电，双极化馈电网络的两个馈电端口连接50Q同轴线；四个方 形辐射贴片上方分别加载四个圆形寄生贴片，四个方形辐射贴片和四个圆形寄生贴片由 四根绝缘介质支柱固定在天线接地板上方；天线接地板、方形辐射贴片和圆形寄生贴片间 隔设置；所述的宽带超材料覆层由印刷在FR4介质板上下两个表面的双层频率选择表面 (Frequency Selective Surface:FSS)构成，并且由四根绝缘介质支柱固定在天线接地板 上，且位于四元微带稀疏阵列上方。
[0006] 本实用新型进一步的改进在于：四个方形辐射贴片呈正方形排布。
[0007] 本实用新型进一步的改进在于：天线接地板为方形，其长宽尺寸为200mmX200mm; 方形辐射贴片尺寸为24mmX24mm，阵元间距为65mm;方形辐射贴片与下方的天线接地板的 间隔为2mm。
[0008] 本实用新型进一步的改进在于：方形辐射贴片与上方的圆形寄生贴片的间隔为 3mm;圆形寄生贴片的半径为12. 5mm。
[0009] 本实用新型进一步的改进在于：所述双层频率选择表面呈互补结构。
[0010] 本实用新型进一步的改进在于：构成宽带超材料覆层的双层频率选择表面中一个 频率选择表面为方形金属贴片型频率选择表面，另一个呈互补结构的频率选择表面为方形 金属栅格型频率选择表面。
[0011] 本实用新型进一步的改进在于：宽带超材料覆层包括FR4介质板和设置在FR4介 质板一面的方形金属贴片型频率选择表面，设置在FR4介质板另一面的呈互补结构的方形 金属栅格型频率选择表面；FR4介质板尺寸为200mmX200mm;厚度为1. 6mm;宽带超材料覆 层与天线接地板的间隔为26. 9mm。
[0012] 本实用新型进一步的改进在于：方形金属栅格型频率选择表面的单元周期为 15mm;单元线宽为3mm。
[0013] 本实用新型进一步的改进在于：方形金属贴片型频率选择表面的单元周期为 15_，单元边长为9_。
[0014] 相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
[0015] 本实用新型由一个双极化四元微带稀疏阵列天线和加载在天线上方一定高度处 的超材料覆层构成，其中双极化四元微带稀疏阵列天线由四个相距1. 2A。（中心频率f。 =5. 5GHz对应的波长）的方形辐射单元呈方形排布构成方形阵列，使用双极化方式进行馈 电，并且综合采用空气微带和在方形辐射单元上方加载圆形寄生贴片的方法增加微带稀疏 阵列天线的阻抗带宽；此外，采用呈互补结构的双层频率选择表面设计了一个宽带超材料 覆层，并使用四根介质支柱固定在双极化四元微带稀疏阵上方，四元方形微带稀疏阵列天 线和加载在稀疏阵列天线上方一定高度处的宽带超材料覆层一起构成Fabry-Perot(F-P) 腔谐振天线，达到了降低微带稀疏阵列天线旁瓣电平，提高天线方向性，收窄天线辐射波束 的目的。
[0016] 本实用新型具有结构简单、体积小、重量轻、成本低的优势，通过在四元微带稀疏 阵列天线上方加载宽带超材料覆层，其方向性得到较大提高，3dB波束宽度有了明显收窄， 辐射效果与普通十六元微带天线阵相当，但是体积明显减小，适用于高密用户场景下的 WLAN无线接入应用。 【【附图说明】】
[0017] 图1为本实用新型的双极化四元微带稀疏阵列天线结构正视图。
[0018] 图2为本实用新型的双极化四元微带稀疏阵列天线结构侧视图。
[0019] 图3为本实用新型的宽带超材料覆层示意图；其中图3(a)为正视图；图3(b)为侧 视图；图3(c)为后视图；
[0020] 图4为本实用新型的宽带超材料覆层单元结构透视图。
[0021] 图5为本实用新型宽带双极化窄波束WLANAP天线的整体结构透视图。
[0022] 图6为本实用新型宽带双极化窄波束WLANAP天线的回波损耗示意图。
[0023] 图7为13端口馈电时本实用新型宽带双极化窄波束WLANAP天线在5. 2GHz处的 辐射方向图。
[0024] 图8为13端口馈电时本实用新型宽带双极化窄波束WLANAP天线在5. 8GHz处的 辐射方向图。 【【具体实施方式】】
[0025] 下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
[0026] 请参阅图1至图5所示，本实用新型一种宽带双极化窄波束WLANAP天线，包括金 属的天线接地板1，设置在天线接地板1上方的四元方形微带稀疏阵列的四个方形辐射贴 片2、3、4、5,方形辐射贴片上方加载的四个圆形寄生贴片6、7、8、9,四个方形辐射贴片2、3、 4、5由两个双极化馈电网络10、11进行馈电，双极化馈电点12、13连接50Q标准同轴线，微 带稀疏阵的四个方形辐射贴片2、3、4、5和四个圆形寄生贴片6、7、8、9分别由四个介质支柱 14、15、16、17进行支撑固定，宽带超材料覆层由FR4介质板18及印刷在FR4介质板上表面 的方形金属贴片型FSS19和印刷在FR4介质板下表面的方形金属栅格型FSS20构成，宽 带超材料覆层由四根介质支柱21、22、23、24支撑固定在在天线接地板1上，且位于四元稀 疏阵列天线上方。天线接地板为方形，其长宽尺寸为200mmX