本实用新型涉及无线通讯中的天线设计技术领域,具体地说,涉及一种全向天线。
背景技术:
随着mimo技术的成熟,wifi6天线的需求数量会越来越多,天线的性能要求也会越来越高,普通5dbi已经满足不了未来复杂多变的场景。高增益天线都是通过增加振子数量来实现,天线会变得更大更长,同时成本也就上升,也增加设计难度。传统天线是由铜管加螺旋组合而成,生产过程中难以保证天线的一致性;若采用高频介质pcb板制作天线,也会导致成本过高,且多为定制化产品,无法通用设计通过大批量来降低成本。另外,现有的天线其穿墙能力、信号均匀覆盖能力等性能较差,不能满足用户的需求。有鉴于此,应当对现有技术进行改进,以解决现有技术下的天线所存在的上述技术问题。
技术实现要素:
本实用新型是为了解决上述技术问题而做出的,其目的是提供一种结构简单、制作方便、成本低廉且性能良好的全向天线。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种全向天线,包括:同轴信号传输线、基体和螺旋体;在所述基体上依次设置有扼流微带、第一辐射振子、第一移相器、第二辐射振子,所述第一辐射振子、第一移相器和第二辐射振子依次相连;在所述扼流微带上设置有第一连接点,在所述第一辐射振子上设置有第二连接点,所述同轴信号传输线的屏蔽层与所述第一连接点相连,所述同轴信号传输线的内导体与所述第二连接点相连;在所述基体的远离所述同轴信号传输线的一端设置有第三连接点,所述螺旋体的一端与所述第三连接点相连。
进一步的,所述第二辐射振子与所述第三连接点相连。
进一步的,所述第二辐射振子与所述第三连接点之间设置有0.2mm至1mm的间隙。
进一步的,所述螺旋体包括:至少两个第二移相器和至少两个第三辐射振子,且在相邻的两个所述第三辐射振子之间设置一个所述第二移相器。
进一步的,所述第一移相器和第二移相器的移相路径长度分别是各自工作频率的波长的二分之一。
进一步的,所述第一辐射振子、第二辐射振子和第三辐射振子的长度分别是各自工作频率的波长的二分之一。
进一步的,所述第一移相器和第二移相器的移相相位均为180°。
进一步的,所述第二移相器为螺旋型结构。
进一步的,所述第一移相器为扁平弯曲式结构。
进一步的,所述基体为pcb板。
根据上面的描述和实践可知,本实用新型所述的一种全向天线中,通过依次设置在基体上的扼流微带、第一辐射振子、第一移相器和第二辐射振子,以及设置于基体一端的螺旋体来提升信号的强度。信号经由同轴信号传输线传输至扼流微带和第一辐射振子,在第一辐射振子辐射部分能量后经由第一移相器进行移相,之后进入第二辐射振子辐射部分能量,然后进入螺旋体内,并在螺旋体中的第三辐射振子和第二移相器的作用下进一步辐射能量,各级辐射的电磁波同相叠加干涉,形成高增益全向波束,从而提高了该天线的穿墙能力和信号均匀覆盖能力。此外,该全向天线结构简单,便于制作装配,在一定程度上降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一中所述的全向天线的结构;
图2为本实用新型的实施例二中所述的全向天线的结构;
图3为图2中a部的放大图;
图4为本实用新型的实施例三中所述的全向天线的结构;
图5为图4中b部的放大图。
图中:
1、同轴信号传输线;
2、基体,21、扼流微带,211、第一连接点,22、第一辐射振子,221、第二连接点,23、第一移相器,24、第二辐射振子,25、第三连接点;
3、螺旋体,31、第二移相器,32、第三辐射振子。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而,示例性实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是,本公开中,用语“包括”、“配置有”、“设置于”用以表示开放式的包括在内的意思,并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象数量或次序的限制;术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
图1为本实用新型的实施例一中所述的全向天线的结构。如图1所示,本实施例中的全向天线主要包括:依次设置的同轴信号传输线1、基体2和螺旋体3。其中,同轴信号传输线1为50欧姆同轴信号传输线,该同轴信号传输线1中间是内导体,内导体外包裹一层绝缘体,在绝缘体外包裹有一层屏蔽层,屏蔽层外围是同轴信号传输线1的外皮。
在基体2上设置有扼流微带21、第一辐射振子22、第一移相器23、第二辐射振子24,并且第一辐射振子22、第一移相器23和第二辐射振子24依次相连。在该实施例中,基体2为pcb板,当然也可采用其它现有的材料作为基体。第一辐射振子22、第一移相器23和第二辐射振子24印制在该pcb板上,且三者为一体相连的结构。扼流微带21印制于该pcb板的一端端部。第一移相器23为扁平弯曲状结构。
在该实施例中,扼流微带21为h型扁平式结构,在其中部设置有第一连接点211。同轴信号传输线1的屏蔽层与第一连接点211相连,此处可采用焊接的方式进行连接。第一辐射振子22同样为扁平式结构,在第一辐射振子22靠近扼流微带21的一端设置有第二连接点221,同轴信号传输线1的内导体与第二连接点221相连,此处也可采用焊接的方式进行连接。
在基体2远离同轴信号传输线1的一端设置有第三连接点25,螺旋体3的一端与第三连接点25焊接相连。具体地说,螺旋体3包括至少两个第二移相器31和至少两个第三辐射振子32,并且在相邻的两个第三辐射振子32之间设置有一个第二移相器31。在该实施例中,共有两个第二移相器31和两个第三辐射振子32。如图2所示,第二移相器31和第三辐射振子32采用abab的排序方式连接,且螺旋体3远离基体2的一端为第三辐射振子32。第二移相器31和第三辐射振子32为金属材料制成的一体式结构。靠近基体2一端的第二移相器31的末端沿螺旋体3的长向延伸并与第三连接点25焊接相连。第二移相器31为螺旋式的结构,第三辐射振子32为直线形的结构。当然也可适当增加螺旋体3中的第二移相器31和第三辐射振子32的数量,从而进一步提升该天线的穿墙能力和信号均匀覆盖能力。
在该实施例中,第三连接点25设置于第二辐射振子24上,二者直接相连,第二辐射振子24剩余的信号经由第三连接点25流入螺旋体3内。
此外,在该实施例中,第一移相器23的移相路径长度为其工作频率的波长的二分之一。第二移相器31的移相路径长度为其工作频率的波长的二分之一。并且二者的移相相位均为180°。
另外,在该实施例中,第一辐射振子22、第二辐射振子24和第三辐射振子32的长度分别是各自工作频率的波长的二分之一。
在实际工作工程中,射频信号经过同轴信号传输线1后进入基体2,首先扼流微带21扼流经过同轴信号传输线1的屏蔽层上的高频电流,信号在第一辐射振子22辐射部分能量,剩余信号进入第一移相器23移相后,再进入第二辐射振子24辐射部分能量;之后剩余信号进入螺旋体3,在螺旋体3中首先经由靠近基体2一端的第二移相器31移相,再进入相邻的第三辐射振子32辐射部分能量,然后剩余信号进入远离基体2一端的第二移相器31移相后,再进入末端的第三辐射振子32辐射能量。其中,各级垂直辐射能量逐级减少,并且各级水平辐射电磁波同相叠加干涉,形成高增益全向波束,从而提高了该天线的穿墙能力和信号均匀覆盖能力。
实施例二
图2为本实用新型的实施例二中所述的全向天线的结构。图3为图2中a部的放大图。如图2和图3所示,在本实用新型的该实施例中,第三连接点25设置在基体3远离同轴信号传输线1的一端。第三连接点25为金属焊点,螺旋体3的一端与第三连接点25焊接相连。第二辐射振子24包围第三连接点25,但并未直接相连,二者之间预留有0.2mm至1mm的间隙,在该实施例中,该间隙为0.3mm。此时,第二辐射振子24与螺旋体3中靠近第二移相器31的一端耦合,第二辐射振子24中少部分的能量会流入螺旋体3中进一步移相和辐射。此种结构能大幅提高pcb板中的振子水平面增益,使天线辐射距离更远,覆盖更全面。
对于实施例二与实施例一相一致的部分,在此不再赘述。
实施例三
图4为本实用新型的实施例三中所述的全向天线的结构。图5为图4中b部的放大图。如图4和图5所示,在本实用新型的该实施例中,第三连接点25设置在基体3远离同轴信号传输线1的一端。第三连接点25为金属焊点,螺旋体3中靠近第二移相器31的一端与第三连接点25焊接相连。在第三连接点25的周围印制有“凸”字形的电路,该电路与第三连接点25直接相连,并且该电路与第二辐射振子24形成的电路部分之间具有一定的间隙,该间隙在0.2mm至1mm之间,在该实施例中该间隙的值为0.2mm。此时,第二辐射振子24与第三连接点25的周围的电路耦合,第二辐射振子24中少部分的能力会经由第三连接点25流入螺旋体3中进一步移相和辐射。此种结构能大幅提高pcb板中的振子水平面增益,使天线辐射距离更远,覆盖更全面。
对于实施例三与实施例一相一致的部分,在此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。