一种H面排列的双面宽波束壁挂天线

本发明涉及一种微波通信器件，尤其涉及一种宽波束壁挂天线。

背景技术：

1、壁挂天线主要用于室内分布式天线覆盖系统，具有较宽的工作带宽，支持多种通信系统如3g、4g、5g、gsm、cdma等。半功率波束宽度是壁挂天线的一个重要指标，宽波束宽度有利于提升室内的无线信号覆盖范围，而双面宽波束的壁挂天线能进一步提升对于室内总体空间内的信号覆盖，从而为室内各处智能设备提供更好的信号连接。 h面排列的壁挂天线极化方向与排列方向垂直， h面的方向图畸变与 h面的方向图解耦必须同时得到解决，同时波束展宽方式必须满足 h面排列条件。因此，有必要提出 h面排列双面宽波束壁挂天线的解决方案。

2、目前 h面排列的宽波束天线实现方法主要有三种：第一种控制贴片天线极化方向两侧i形条带电流的幅度，实现对贴片天线 e面波束的展宽，但未能实现 h面波束展宽，并且未考虑 h面的方向图解耦，以及存在工作带宽较窄的问题；第二种是用开环等效磁流和“i”型电偶极子组成磁电偶极子获得双面宽波束，并通过寄生水平及垂直电流形成互耦零点保持宽波束辐射不畸变，但是存在工作带宽较窄的问题；第三种是将偶极子两端向下弯折引入垂直电流，并在底部通过水平线相连引入水平电流，从而形成双极化宽波束辐射，同时该措施在耦合单元上产生反相电流减少了耦合对宽波束辐射的影响，但是存在波束展宽有限，且工作带宽较窄的问题。因此有必要提出一种 h面排列的双面宽波束壁挂天线，不仅能够在较宽的工作带宽内实现双面宽波束辐射，并且能够兼顾 h面方向图解耦及波束展宽程度。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述现有技术，提出一种 h面排列的双面宽波束壁挂天线，在较宽的工作带宽内实现双面宽波束辐射，并且兼顾 h面方向图解耦及波束展宽程度。

2、技术方案：一种 h面排列的双面宽波束壁挂天线，包括双峰形带孔金属板、印刷条带层、半波振子、微带转槽馈电器、金属地；金属地水平设置，两个双臂呈直线排列的半波振子并行排列在金属地的上方，每个半波振子设置于一块介质基板上；每个半波振子分别通过一个竖向设置的微带转槽馈电器与金属地连接；信号从微带转槽馈电器的下端馈入，耦合至各半波振子；双峰形带孔金属板共四个，并分别通过底部固定在金属地上；每个半波振子的两端分别正对一个双峰形带孔金属板；印刷条带层包括介质基板以及印刷在该介质基板上表面的金属结构；印刷条带层的介质基板与金属地平行设置，且与半波振子之间留有间隙；金属结构包括四个细长型折叠工字结构以及三个短粗型折叠工字结构；两类折叠工字结构均为工字结构的两端水平段末端分别垂直向另一水平段延伸一段枝节的结构，各折叠工字结构的中间竖直段与半波振子的双臂方向平行设置；每个半波振子的两端分别正对一个细长型折叠工字结构，三个短粗型折叠工字结构对称分布于两组细长型折叠工字结构的中央及两侧。

3、进一步的，两个半波振子相距0.53 λ0-0.57 λ0。

4、进一步的，双峰形带孔金属板的高度在0.23 λ0-0.27 λ0之间，双峰的顶端间距在0.07 λ0-0.11 λ0之间，位于每个峰中部的圆孔的直径在0.02 λ0-0.03 λ0之间。

5、进一步的，细长型折叠工字结构所占范围对应的长度在0.18 λ0-0.22 λ0之间，所占范围对应的宽度在0.05 λ0-0.07 λ0之间，水平段末端单侧延伸的枝节长度在0.05 λ0-0.07 λ0之间；细长型折叠工字结构的各部金属线宽均一致，在0.02 λ0-0.04 λ0之间；短粗型折叠工字结构所占范围对应长度在0.26 λ0-0.28 λ0之间，所占范围对应的宽度在0.10 λ0-0.12 λ0之间，水平段末端单侧延伸的枝节长度在0.11 λ0-0.13 λ0之间；短粗型折叠工字结构的中间竖直段的金属线宽在0.02 λ0-0.04 λ0之间，两端水平段以及延伸段的线宽均在0.01 λ0-0.02 λ0之间。

6、进一步的，印刷条带层的介质基板过四角的尼龙柱与金属地固定。

7、有益效果：现有的 h面排列宽波束天线工作带宽都较窄，并且存在只能实现单面宽波束、未考虑 h面的方向图解耦或波束展宽有限的问题。本发明将短粗型及细长型折叠工字结构、双峰形形带孔金属板与半波振子相结合，利用短粗型折叠工字结构对低频 e面波束展宽及低频解耦的作用、细长型折叠工字结构对高频解耦及 e面 h面波束展宽的作用、双峰形形带孔金属板对中间频段 e面波束及低频 h面波束的展宽作用及低频谐振能力，实现较宽带宽的 h面排列双面宽波束壁挂天线，并能兼顾 h面方向图解耦及波束展宽程度。

8、具体的，三个短粗型折叠工字结构对称分布于细长型折叠工字结构的中央及两侧，可以保持 h面方向图的对称性，展宽低频 e面波束宽度，实现低频解耦，两端折叠部分的条带可以调节耦合路径的信号强度以及对信号的反射作用，并通过自身结构上的反相电流减少结构自身辐射对天线辐射的叠加影响。

9、细长型折叠工字结构分为两组，每组对称分列于半波振子两端，可以产生高频反射路径实现 h面解耦，能与斜下方的半波电流叠加实现高频 e面及 h面波束展宽，两端折叠部分可以展宽宽波束对应带宽，并且整体能够影响高频区域的工作频率。

10、双峰形带孔金属板共四个分为两组，每组都位于对应半波振子的两端，底部与金属地相连。每组两个双峰形金属板的反相电流及同一个双峰形金属板的小间距同相电流能实现双面波束展宽，电流的强度由双峰形带孔金属板与半波振子的距离决定，中间圆孔对电流长度有调节作用，同时双峰形金属板与半波振子相作用产生低频区域的一个谐振点。