本实用新型专利技术公开了一种双极化高增益定向天线，其包括：一组正45°极化高增益天线阵列，主要由至少四个正45°极化天线子单元组成；一组负45°极化高增益天线阵列，主要由至少四个负45°极化天线子单元组成；一个反射板，其作用是反射两组天线阵列对外辐射能量以实现天线定向辐射；一个介质板，为结构件作用是组装固定两组天线阵列的天线子单元。两组天线阵列的天线子单元极化方向互为90°正交，两组天线阵列的天线子单元相互交错排布并且子单元的中心点之间距离大于天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。本实用新型专利技术能极大改善无线网络信号覆盖传输尤其是会大大提升5GHz信号在大区域覆盖效果和远距离桥接传输性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种无线通讯
的一种天线，尤其涉及一种双极化高增益定向天线。
技术介绍
近几年无线网络技术的呈跨越式高速发展，支持无线连接的设备在急剧增长，人们对通过无线网络接入互联网进行高速上网冲浪需求也呈爆发式增长，使得进行无线网络覆盖的场所区域在飞速增加，并且在无线覆盖布网中对同一无线网络的远距离无线桥接、多个无线网络的远距离无线通信的需求也越来越多。无线网络信号所使用频率主要为2.4GHz和5GHz，这两个频率的电磁波在空气中传播的衰减是比较大的，尤其是5GHz信号的每单位长度距离衰减分贝数特别厉害，特别是在进行大区域覆盖和远距离桥接传输时，5GHz信号在传播过程中很容易被干扰源或障碍物减弱达不到想要的效果。而随着为了满足高宽带大流量高速传输并支持高密度接入的802.11ac无线技术成熟并大量投入使用，对如何提升5GHz信号的大区域有效覆盖和远距离高速桥接传输的技术研究开发越来越多，目前主要分为设备开发和天线研究两个方面，而在国家规定了设备的无线功率额定输出标准的前提下，一款高性能的5GHz定向天线就会突显的至关重要。现有使用比较广泛的5GHz双极化高增益16dBi天线，传统的设计一般采用在同一组八单元组成天线阵列中通过两个不同馈入方式的一分八等功分馈电网络对天线阵列进行馈电来实现的，由于共用同一组天线单元阵列会造成天线两个接口隔离度相对较差其自身干扰较大，而一分八等功分馈电网络是三级功分电路其路径损耗也比较大，因此这样设计的天线实测增益中只有14dBi且辐射效率也较差。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术提供一种双极化高增益定向天线，设计出性能更好的双极化高增益定向天线，会极大改善无线网络信号覆盖传输尤其是会大大提升5GHz信号在大区域覆盖效果和远距离桥接传输性能。为了达到上述的目的，本技术采用以下技术方案实现：一种双极化高增益定向天线，其包括：一组正45°极化高增益天线阵列，主要由至少四个正45°极化天线子单元组成；一组负45°极化高增益天线阵列，主要由至少四个负45°极化天线子单元组成；一个反射板，其作用是反射两组天线阵列对外辐射能量以实现天线定向辐射；一个介质板，为结构件作用是组装固定两组天线阵列的天线子单元；其中，两组天线阵列的天线子单元极化方向互为90°正交，两组天线阵列的天线子单元相互交错排布并且子单元的中心点之间距离大于天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。作为上述方案的进一步改进，每组天线阵列中的所有天线子单元的结构尺寸相同、排布方向相同，且中心点成一直线并等间距分布。优选地，所述等间距的距离不小于天线所设计使用频段的最小频率点对应的四分之三波长。作为上述方案的进一步改进，每个天线子单元包括两个辐射体、两个地、两个正馈电臂、两个负馈电臂以及一个馈电点，其中馈电点为天线子单元中心点而其他四对相同部件都以中心点为轴对称分布。优选地，一个辐射体与一个地组成一个半波长偶极子，即一个天线子单元包括两个半波长偶极子，而这两个半波长偶极子为同极化且彼此之间的距离大约是天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。优选地，两个正馈电臂从馈电点互为反方向分别连接到两个辐射体且臂长为天线所设计使用频段的最小频率点对应的四分之一波长，两个负馈电臂从馈电点互为反方向分别连接到两个地且臂长为天线所设计使用频段的最小频率点对应的四分之一波长；天线子单元的能量是从馈电点发散，正电荷沿着两个正馈电臂移动到两个辐射体而负电荷沿着两个负馈电臂移动到两个地。进一步地，天线子单元采用可导电材料做设计并在一片介质板的两面组装固定，因此构成两组天线阵列的所有天线子单元都是在同一片介质板组装固定。作为上述方案的进一步改进，两组天线阵列通过一分四同相等功分馈电网络进行馈电。作为上述方案的进一步改进，所述反射板须具备可导电性且其面积大于两组天线阵列所在的介质板的占用的面积。优选地，所述反射板的反射平面与两组天线阵列所在平面之间的最大距离不大于天线所设计使用频段的最大频率点对应的四分之一波长。本技术采用新型的双极化高增益天线设计方案，是各主要由四个天线子单元分别按正负45°极化方向排布组合成两组高增益天线阵列。每个天线子单元由两个半波长偶极子构成相当于一个二单元小天线阵，把这样四个小天线阵按正或负45°极化方向依同一直线一定距离尺寸排布组合成一个大的天线阵列便能实现。这些天线阵子单元不存在共用只要相邻子单元之间有高隔离就能保证天线两接口高隔离度低干扰，至于天线馈电网络采用一分四等功分馈电网络属于二级功分电路其路径损耗也相对较低，使得有更多的能量参与对外辐射，提升天线实测增益及辐射效率。天线整体结构设计可以采用冲压金属片或PCB板来设计，而为保证设计尺寸精度加工一致性及节省组装人工成本直接本技术直接采用PCB板来设计。附图说明图1是本技术双极化高增益定向天线的结构示意图。图2是图1中双极化高增益定向天线的局部结构示意图。图3是图1中双极化高增益定向天线的其中一个天线子单元的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请一并参阅图1至图3，本技术的双极化高增益定向天线包括一组正45°极化高增益天线阵列11、一组负45°极化高增益天线阵列12、一个反射板13、一个介质板14。这组正45°极化高增益天线阵列11主要由至少四个正45°极化天线子单元组成，这组负45°极化高增益天线阵列12主要由至少四个负45°极化天线子单元组成。在本实施例中，每组天线阵列均以四个天线子单元为例进行举例说明，故每组天线阵列包括四个同极化天线子单元，两组天线阵列的天线子单元数要尽量保持相同。反射板13的作用是反射两组天线阵列对外辐射能量以实现天线定向辐射；而介质板14为结构件作用是组装固定两组天线阵列的天线子单元。两组天线阵列的天线子单元极化方向互为90°正交，两组天线阵列的天线子单元相互交错排布并且子单元的中心点之间距离大于天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。这样设计可以使两组天线阵列所占用面积尺寸更小且能实现两组阵列的天线子单元之间有最大化隔离。每组天线阵列中的所有天线子单元的结构尺寸可相同、排布方向可相同，且中心点可成一直线并等间距分布，所述等间距的距离可不小于天线所设计使用频段的最小频率点对应的四分之三波长。两组天线阵列每个天线子单元为同一个天线子单元，此天线子单元主要由两个同极化的半波长偶极子构成，两个半波长偶极子之间距离大约为天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。天线子单元的中心点为馈电点，能量是从中心馈电点03发散分别沿着长约为四分之一波长的正负馈电臂04、05对两个半波长偶极子进行馈电输入。故，每个天线子单元包括两个辐射体01、两个地02、两个正馈电臂04、两个负馈电臂05以及一个馈电点03，其中馈电点03为天线子单元中心点而其他四对相同部件都以中心点为轴对称分布。一个辐射体01与一个地02组成一个半波长偶极子，即一个天线子单元包括两个半波长偶极子，而这两个半波长偶极子为同极化且彼此之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双极化高增益定向天线，其特征在于：其包括：一组正45°极化高增益天线阵列(11)，主要由至少四个正45°极化天线子单元组成；一组负45°极化高增益天线阵列(12)，主要由至少四个负45°极化天线子单元组成；一个反射板(13)，其作用是反射两组天线阵列对外辐射能量以实现天线定向辐射；一个介质板(14)，为结构件作用是组装固定两组天线阵列的天线子单元；其中，两组天线阵列的天线子单元极化方向互为90°正交，两组天线阵列的天线子单元相互交错排布并且子单元的中心点之间距离大于天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。
【技术特征摘要】
1.一种双极化高增益定向天线，其特征在于：其包括：一组正45°极化高增益天线阵列(11)，主要由至少四个正45°极化天线子单元组成；一组负45°极化高增益天线阵列(12)，主要由至少四个负45°极化天线子单元组成；一个反射板(13)，其作用是反射两组天线阵列对外辐射能量以实现天线定向辐射；一个介质板(14)，为结构件作用是组装固定两组天线阵列的天线子单元；其中，两组天线阵列的天线子单元极化方向互为90°正交，两组天线阵列的天线子单元相互交错排布并且子单元的中心点之间距离大于天线所设计使用频段的最小频率点对应的二分之一波长。2.如权利要求1所述的双极化高增益定向天线，其特征在于：每组天线阵列中的所有天线子单元的结构尺寸相同、排布方向相同，且中心点成一直线并等间距分布。3.如权利要求2所述的双极化高增益定向天线，其特征在于：所述等间距的距离不小于天线所设计使用频段的最小频率点对应的四分之三波长。4.如权利要求1所述的双极化高增益定向天线，其特征在于：每个天线子单元包括两个辐射体(01)、两个地(02)、两个正馈电臂(04)、两个负馈电臂(05)以及一个馈电点(03)，其中馈电点(03)为天线子单元中心点而其他四对相同部件都以中心点为轴对称分布。5.如权利要求4所述的双极化高增益定向天线，其特征在于：一个辐射体(01)与一个地(02)组成一个半波长偶极子，即一个天线子单元包括两个半波长偶极子，而...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦祥宏，刘晓钰，傅强，侯轶，
申请(专利权)人：深圳前海科蓝通信有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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