【技术领域】
本实用新型涉及一种移动通信领域的全向天线。
背景技术:
现有的全向天线包括金属套筒或者印刷偶极子结构两种形式。金属套筒全向天线,具有很好的全向性;但是,其具有工作频带窄(一般在5%-15%)、结构复杂、生产效率低的缺点。印刷偶极子天线的结构比金属套筒简化,生产效率得到提高。但是,印刷偶极子天线依然具有工作频带窄的缺点。此外,印刷偶极子结构的全向性要比套筒天线差。
随着第五代移动通信系统的商用,国内三家运营商都开始在全国范围内进行5g信号的覆盖,对天线的全向性、宽工作频带有更迫切的需求。因此亟需一种改进方案。
技术实现要素:
本实用新型的一个目的是提高全向天线的工作频带。
为此,本实用新型提供一种全向天线,包括介质板、分别印制到所述介质板两个侧面的第一天线组件和第二天线组件;所述第一天线组件包括第一振子,所述第一振子为u形,包括第一横部以及从第一横部两端伸出来的第一振子臂和第二振子臂,所述第一振子为不对称图形;所述第二天线组件包括第二振子,所述第二振子为u形,包括第二横部以及从第二横部两端伸出来的第三振子臂和第四振子臂,所述第二振子为不对称图形;所述第一振子与所述第二振子部分重叠。
作为一种优选方案,所述第一天线组件包括第一连接件和两个所述第一振子;所述两个第一振子的u形开口朝向相同,所述第一连接件连接所述两个第一振子的第一横部;所述第二天线组件包括第二连接件和两个所述第二振子;所述两个第二振子的u形开口朝向相同,所述第二连接件连接所述两个第二振子的第二横部。
作为一种优选方案,第一振子臂和第二振子臂的宽度相同或者不同。
作为一种优选方案,第一振子臂和第二振子臂的长度相同或者不同。
作为一种优选方案,所述第一振子臂或所述第二振子臂的宽度为1.5~2.5mm。
作为一种优选方案,所述第三振子臂或所述第四振子臂的宽度为1.5~2.5mm。
作为一种优选方案,第一振子臂的宽度或所述第二振子臂是固定的或者变化的。
作为一种优选方案,所述第一振子与所述第二振子的u形开口朝向相同或相反。
作为一种优选方案,所述第一振子的第一横部与所述第二振子的第二横部重叠或相距1~2mm。
作为一种优选方案,所述第一天线组件和第二天线组件与所述介质板的表面对齐。
本实用新型所提供的天线结构紧凑,天线的工作频带可以满足电信运营商的多种频段要求。并且,在整个频段内,圆度较好,增益较高。适合热点覆盖和终端接收设备的使用。可适用于5g全频段全向天线。本实用新型所提供的天线可以批量化生产,容易保障加工精度和性能一致性。
【附图说明】
图1本实用新型一种实施例提供的全向天线的示意图;
图2和图3分别是图1所示全向天线的正面和背面的示意图;
图4是图1所示全向天线的俯视图;
图5至图10通过测试软件对本实用新型提供的天线的性能参数进行测试后的数据图,这些图中,横轴是角度,纵轴是电场功率幅度,显示的是天线空间辐射能量分布二维图,其中:
图5是本实用新型提供的天线在2496~2960mhz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图6是本实用新型提供的天线在2496~2960mhz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图;
图7是本实用新型提供的天线在3.3~3.6ghz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图8是本实用新型提供的天线在3.3~3.6ghz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图;
图9是本实用新型提供的天线在4.8~5ghz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图10是本实用新型提供的天线在4.8~5ghz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图;
图11是本实用新型提供的天线的驻波匹配图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
参考图1至图3,本实施例中,全向天线100包括介质板11、分别印制到介质板11正面和背面的第一天线组件和第二天线组件。
其中,第一天线组件包括第一连接件21和两个第一振子23。第一振子23为u形,包括第一横部24以及从第一横部24两端伸出来的第一振子臂25和第二振子臂26;第一连接件21连接两个第一振子23的第一横部24。
第二天线组件包括第二连接件31和两个第二振子33。第二振子33为u形,包括第二横部34以及从第二横部34两端伸出来的第三振子臂35和第四振子臂36。第二连接件31连接两个第二振子23的第二横部34。
第一振子23、第二振子33均为不对称图形。第一连接件21与第二连接件31重叠,第一振子23与第二振子33部分重叠。
本实施例提供的天线,在介质板11(例如pcb)正面和背面均设置第一天线组件和第二天线组件,天线组件的振子23、33均为不对称图形,介质板11正面和背面的振子23、33也不完全重叠,使天线的工作频带可以满足电信运营商的多种频段要求。并且,在整个频段内,圆度较好,增益较高。该种天线尤其适合热点覆盖和终端接收设备的使用,可适用于5g全频段全向天线。
本实施例中,第一振子臂25、第二振子臂26、第三振子臂35和第四振子臂36的宽度均相同,优选地,宽度在1.5~2.5mm之间,更优选地为2mm。第一振子臂25和第二振子臂26的长度不相同,第三振子臂35和第四振子臂46的长度不相同。
作为一种替换的方案,通过振子臂25、26、35和36的不同宽度、或者宽度变化实现不对称以及不完全重叠。
本实施例中,第一振子臂25的长度小于第二振子臂26的长度,第三振子臂35的长度小于第四振子臂36的长度。
本实施例中,两个第一振子23的u形开口朝向相同。两个第二振子33的u形开口朝向相同。第一连接件21和第二连接件31重叠,第一振子23的第一横部24与第二振子33的第二横部34重叠。作为一种替换方案,第一振子23的第一横部24与第二振子33的第二横部34沿着第一连接件21的延伸方向相距1~2mm。
本实施例中,第二振子33的u形开口与第一振子23的u形开口方向相反。但本实用新型不局限该种实施例。例如,第二振子33的u形开口也可以与第一振子23的u形开口方向相同。
可以理解地,第一振子23和第二振子33的数量不局限于两个,而是可以是1个,也可以多于2个。优选地,第一天线组件第一振子23的数量在2~10的范围;第二天线组件第二振子33的数量在2~10的范围。
参考图4,第一天线组件和第二天线组件与分别印制到介质板11的两个侧表面。天线组件可稍微突出于侧表面,也可以与表面平齐。该种构造具有结构紧凑、容易批量化生产、容易保障加工精度和性能一致性的优点。
图5至图10通过测试软件对本实用新型提供的天线的性能参数进行测试后的数据图,这些图中,横轴是角度,纵轴是电场功率幅度,显示的是天线空间辐射能量分布二维图,其中:
图5是本实用新型提供的天线在2496~2960mhz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图6是本实用新型提供的天线在2496~2960mhz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图;
图7是本实用新型提供的天线在3.3~3.6ghz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图8是本实用新型提供的天线在3.3~3.6ghz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图;
图9是本实用新型提供的天线在4.8~5ghz频段内典型高、中、低三个频点的水平面方向图;
图10是本实用新型提供的天线在4.8~5ghz频段内典型高、中、低三个频点的垂直面方向图。
从图5至图10可以看到,本实用新型所提供的天线的工作频带可以满足电信运营商的多种频段要求,在主流频段内圆度较好,增益较高,适合热点覆盖和终端接收设备的使用,可适用于5g全频段全向天线。
图11是驻波匹配图,从图上可以看到,在2496-2690mhz、3.3-3.6ghz和4.8-5ghz三个频段内,均达到良好匹配。以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,如对各个实施例中的不同特征进行组合等,这些都属于本实用新型的保护范围。
1.一种全向天线,包括介质板(11)、分别印制到所述介质板两个侧面的第一天线组件和第二天线组件;其特征在于:
所述第一天线组件包括第一振子(23),所述第一振子(23)为u形,包括第一横部(24)以及从第一横部(24)两端伸出来的第一振子臂(25)和第二振子臂(26),所述第一振子(23)为不对称图形;
所述第二天线组件包括第二振子(33),所述第二振子(33)为u形,包括第二横部(34)以及从第二横部(34)两端伸出来的第三振子臂(35)和第四振子臂(36),所述第二振子(33)为不对称图形;
所述第一振子(23)与所述第二振子(33)部分重叠。
2.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于,所述第一天线组件包括第一连接件(21)和两个所述第一振子(23);所述两个第一振子(23)的u形开口朝向相同,所述第一连接件(21)连接所述两个第一振子(23)的第一横部;
所述第二天线组件包括第二连接件(31)和两个所述第二振子(33);所述两个第二振子(33)的u形开口朝向相同,所述第二连接件(31)连接所述两个第二振子(33)的第二横部。
3.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:第一振子臂(25)和第二振子臂(26)的宽度相同或者不同。
4.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:第一振子臂(25)和第二振子臂(26)的长度相同或者不同。
5.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:所述第一振子臂(25)或所述第二振子臂(26)的宽度为1.5~2.5mm。
6.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:所述第三振子臂(35)或所述第四振子臂(36)的宽度为1.5~2.5mm。
7.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:第一振子臂(25)的宽度或所述第二振子臂(26)是固定的或者变化的。
8.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:所述第一振子(23)与所述第二振子(33)的u形开口朝向相同或相反。
9.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:所述第一振子(23)的第一横部(24)与所述第二振子(33)的第二横部(34)重叠或相距1~2mm。
10.根据权利要求1所述的全向天线,其特征在于:所述第一天线组件和第二天线组件与所述介质板(11)的表面对齐。
技术总结