一种多频段全向天线阵列的制作方法

本实用新型涉及通信天线技术领域，更具体的说，涉及一种多频段的全向天线阵列。

背景技术：

天线是无线设备中用来发射和接受电磁波的设备，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。随着通信技术的不断发展，无线通信中传输的信息量越来越多，对天线的要求也越来越高。天线正朝着宽频带、智能化、低剖面、低成本的方向发展。目前使用的天线阵列中大部分都需要加上馈电网络来保证天线的性能，但这不仅会增加天线的回波损耗还会增加天线的成本，使天线的结构变得复杂。2011年，YueHui Cui等人在IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION上发表题为“Novel Dual-Broadband Planar Antenna and ItsArray for 2G/3G/LTE Base Stations”的文章中提出了一种应用于基站的天线阵列，该天线有低频和高频两个辐射频带，能够满足2G/3G/LTE的频段要求，但这种天线阵列需要复杂的馈电网络，增加了天线的加工成本。

目前使用的天线阵列结构复杂，成本很高；而栅格天线是应用在毫米波领域的高增益天线，带宽不足，无法满足LTE频段的带宽要求。现有便携式3G/4G发射机中有多个4G通信模块，不仅要求同时满足多频段3G、4G网络需求，还对效率、能耗和成本提出了更高要求。综上可知，现有的全向天线阵列技术中存在带宽不够、效率低、能耗高、成本高等方面的诸多问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、加工容易的多频段的全向天线阵列，可以同时满足多频段3G/4G网络需求，天线增益足够，又大大降低了能耗。

本实用新型的技术方案为：一种多频段全向天线阵列，其特征在于：所述多频段全向天线阵列包括反射地板以及竖立设置在反射地板上的多个多频段辐射单元，所述反射地板的上层设有多个金属通孔，连接各个辐射单元的多条传输线从通孔穿过，所述多个多频段辐射单元在反射地板上平行多行排列围成全向天线阵列；所述每个多频段辐射单元的正反表面均覆盖有弯折的多频段辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面的下部均蚀刻有缝隙，缝隙部分露出介质基板，该露出的介质基板部分的左、右两端分别具有辐射贴片，所述辐射贴片与穿过反射地板的传输线馈电连接。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的多个辐射贴片为弯折形状。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的所述多个辐射贴片为双弯折倒L形状。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的传输线为同轴传输线，所述反射地板的下层为金属地板，所述同轴传输线的外导体与金属地板连接，内导体穿过反射地板上的通孔后在所述辐射单元缝隙处辐射贴片电连接。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的平行排列多排的多个辐射单元在纵向上有一列或多列，在横向有一行或多行，且纵向排列的辐射单元的列数与横向排列的辐射单元的行数相同。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的所述反射地板和多个辐射单元的形状均为矩形。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的所述反射地板和多个辐射单元的形状均为PCB板。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的辐射单元的个数为4个，设置在反射地板的两个长边上，并且分别设置在长边的与短边的转角处。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的所述多个辐射单元之间的隔离度为10～20db。

优选的，所述的多频段全向天线阵列的低频为790～894Mhz，天线高频段为1710～2690Mhz。

本实用新型实施例中，通过设置反射地板以及竖立在反射地板上的多个多频段辐射单元平行多行排列围成全向天线阵列；每个多频段辐射单元的正反表面均覆盖有弯折的多频段辐射贴片，且每个辐射单元的正反两面的下部均蚀刻有缝隙，缝隙部分露出介质基板，该露出的介质基板部分的左、右两端分别具有辐射贴片，所述辐射贴片与穿过反射地板的传输线电连接以及辐射贴片单偶极子弯折形状的设计，使得多频全向天线阵列馈电简单，具有频带宽、加工容易、成本低等特点，满足多频段3G/4G网络需求，获得了足够的天线增益又大大降低了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是多频段的通信天线的整体结构示意图；

图2～5是天线S11指标与天线效率图。

图6～8是隔离度测试图。

图9～11是天线水平、垂直切面图。

1.辐射单元；2.反射地板；3.辐射贴片；

4.传输线；5.缝隙；6.馈电；7.通孔

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

首先，请参见图1，为本实用新型实施例整体结构示意图。本实施例的一种多频段全向天线阵列，其特征在于：所述多频段全向天线阵列包括反射地板2以及竖立设置在反射地板上的四个多频段辐射单元1，所述反射地板的上层设有多个金属通孔7，连接各个辐射单元的四条传输线4从通孔穿过，所述四个多频段辐射单元1在反射地板上平行多行排列围成全向天线阵列；所述每个多频段辐射单元1的正反表面均覆盖有弯折的多频段辐射贴片3，且每个辐射单元1的正反两面的下部均蚀刻有缝隙5，缝隙部分露出介质基板，该露出的介质基板部分的左、右两端分别具有辐射贴片3，所述辐射贴片3与穿过反射地板2的传输线4馈电连接。

所述多频段全向天线阵列的每个辐射贴片3均为为双弯折倒L形状。

所述的多频段全向天线阵列的传输线4为同轴传输线，所述反射地板2的下层为金属地板，所述同轴传输线的外导体与金属地板连接，内导体穿过反射地板上的通孔7后在所述辐射单元缝隙处辐射贴片电连接。

所述的多频段全向天线阵列的所述反射地板2和四个辐射单元1的形状均为矩形。

所述的多频段全向天线阵列的所述反射地板2和四个辐射单元1的形状均为PCB板。

所述的多频段全向天线阵列的辐射单元设置在反射地板的两个长边上，并且分别设置在长边的与短边的转角处。

具体的天线指标如表1所示。

表1

针对该多频段的全向天线，其天线S11指标与天线效率图如图2～5所示。

由图2～5可知，该多频段的全向天线，天线低频790～894Mhz，天线驻波比VSWR<2，同时效率可以做到55％以上；天线高频段1710～2690Mhz，天线驻波比VSWR<2.5，同时效率可以做到60％左右；即可以很好地满足多频段3G、4G网络需求，并具有较高效率。

由图6～8的隔离度测试可知，背靠背天线隔离在790～894Mhz大于7dB，在1710～2690MHz大于12dB；对角或平行天线隔离度大于15dB；即在多个频段均具有较高的dB值。

由图9～11的天线水平、垂直切面图可知，天线的水平度水平面趋于全向，能量分布比较均匀；由于PCB底板的发射，整体能量向上分布；即实现了天线的全向效果，并具有较低能耗。

总体而言，本实施例的多频段的通信天线，依照特定方式设置，通过设置反射地板以及竖立在反射地板上的多个多频段辐射单元平行多行排列围成全向天线阵列；以及辐射贴片单偶极子弯折形状的设计，使得多频全向天线阵列馈电简单，具有频带宽、加工容易、成本低等特点，满足多频段3G/4G网络需求，获得了足够的天线增益又大大降低了能耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。