一种梯形宽带振子单频阵列天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种梯形宽带振子单频阵列天线，包括顶部PCB板、底部PCB板、若干信号输入线。顶部PCB板的上表面设置有与若干信号输入线相对应的若干梯形辐射振子，梯形辐射振子以短边对应谐振在最高频率点，以长边对应谐振在最低频率点。梯形辐射振子以纵向和横向呈阵列式排列，相邻两列之间的间距是最低频率点的1/2波长，相邻两行之间的间距接近最高频率点的1/2波长。顶部PCB板的下表面设置有与若干信号输入线相对应连接的若干信号耦合板，信号耦合板的宽度谐振在最高频率和最低频率构成的频率宽带的中心频率点上，信号耦合板与梯形辐射振子的距离以顶部PCB板的厚度为间隙。底部PCB板的下表面设置主反射板。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种阵列天线，特别是一种梯形宽带振子单频阵列天线。
技术介绍
在基于国家“物联网”的政策背景下，加上“工业4.0”所需要的，互联网、广播电视网、数据通信网将合并一网，丰富的网络信息资源，可以让个人通过一个网络得到所期望的全部信息，也可以让企业提供丰富多样的形式接入网络，在这其中，最方便、最快捷的方式就是无线接入方式，因为无线的接入方式节约了大量的网络铺设费用，可以快速规划、快速安装、快速投入使用，维护也相对简洁。现在随着无线局域网的飞速发展，WIFI成为无线通讯中最后500米的主要接入方式，人们在平时的生活、工作、学习中，使用手持式WIFI产品的机会极大增加，通过WIFI的连接，人们可以随时随地的与外部大网络连接，得到自己所需要的所有信息，所以如何向一个区域内的用户提供不间断、高流量、大用户数接入的WIFI服务热点产品，就是现在WIFI产品中的一个发展快速的领域。如何设计一种高增益、小型化、低剖面的内置宽带天线成为WIFI热点产品的性能提高的难点和瓶颈，所以为了满足这种产品的特点，相应的高增益内置天线就需要同样的轻、薄、小，而且天线自身的性能却不能明显降低，如图1所示，现在的高增益内置天线的大部分使用常规的半波振子作为子单元，其工作频率范围很难实现宽频，造成天线如果设计使用在宽频信号范围，就出现最高频率点和最低频率点的性能下降明显。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种梯形宽带振子单频阵列天线，实现了结构简单、重量轻、制造成本低、辐射效率高、容易实现宽频段工作等独特优点。本技术的解决方案是：一种梯形宽带振子单频阵列天线，其包括顶部PCB板、底部PCB板、若干信号输入线；顶部PCB板的上表面设置有与若干信号输入线相对应的若干梯形辐射振子；梯形辐射振子以短边对应谐振在天线设计使用频率的最高频率点，以长边对应谐振在天线设计使用频率的最低频率点；顶部PCB板的下表面设置有与若干信号输入线相对应的若干信号耦合板，信号耦合板与相应的信号输入线的一端电性连接；信号耦合板通过顶部PCB板的介质产生区域性耦合信号电场，将信号耦合到相应的梯形辐射振子上；底部PCB板的下表面设置主反射板。作为上述方案的进一步改进，梯形辐射振子以纵向和横向呈阵列式排列，相邻两列之间的间距是天线设计使用频率的最低频率点的1/2波长，相邻两行之间的间距接近天线设计使用频率的最高频率点的1/2波长。作为上述方案的进一步改进，信号耦合板的宽度谐振在天线设计使用频率的最高频率和最低频率构成的频率宽带的中心频率点上。作为上述方案的进一步改进，信号耦合板与梯形辐射振子的距离以顶部PCB板的厚度为间隙。作为上述方案的进一步改进，主反射板与顶部PCB板的间距为天线设计使用频率的最低频率点的对应波长的1/4。作为上述方案的进一步改进，信号耦合板为从相应的信号输入线延伸出来的金属面。作为上述方案的进一步改进，主反射板为底部PCB板下表面上的金属覆盖面。进一步地，信号输入线的另一端连接信号源，多个信号输入线构成信号分布网络，所述信号分布网络以底部PCB板作为介质层与主反射板隔离。作为上述方案的进一步改进，梯形辐射振子为顶部PCB板的上表面金属层，顶部PCB板作为梯形辐射振子与信号耦合板的中间层介质层。作为上述方案的进一步改进，信号耦合板的形状为方形。进一步地，信号耦合板的宽度为天线设计使用频率的最低频率点的1/4波长。作为上述方案的进一步改进，底部PCB板与顶部PCB板采用绝缘材质的连接件组装结合。本技术通过信号传输线将输入的信号传送给耦合信号板上，信号耦合板将信号通过耦合传递的方式传导到梯形辐射振子上，梯形辐射振子向外辐射电磁波信号，其中向下辐射的信号被主反射板反射，反射电磁波与向上的电磁波重叠，产生定向的辐射电磁波，形成高增益的窄波束。本技术采用两块PCB的两面金属层实现了反射、耦合、辐射的功能，利用PCB的加工工艺，保证了每一批次的产品都有良好的一致性，简化了生产，同时确保了天线的增益，节省了成本，并使全部天线可以完整的融合进整机的外壳中。附图说明图1是传统矩形振子阵列天线的结构示意图。图2是本技术的梯形宽带振子单频阵列天线的立体图。图3是图2的主视图。图4是图2的仰视图。图5是图2的俯视图。图6是图2的左视图。图7是图2的右视图。图8为图2中顶部PCB板1下表面上的其中一个信号耦合板与对应信号输入线的结构示意图。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。请参阅图2，并结合图3至图8，本技术的梯形宽带振子单频阵列天线顶部PCB板1、底部PCB板2、若干信号输入线3。顶部PCB板1的上表面设置有与若干信号输入线3相对应的若干梯形辐射振子11，顶部PCB板1的下表面设置有与若干信号输入线3相对应的若干信号耦合板12，顶部PCB板1的上表面与顶部PCB板1的下表面为顶部PCB板1的相对两侧。梯形辐射振子11从信号耦合板12通过顶部PCB板1的介质以特定位置相对应。梯形辐射振子11以短边对应谐振在天线设计使用频率的最高频率点，以长边对应谐振在天线设计使用频率的最低频率点，以控制天线使用频率在最高频率点和低频率点之间。梯形辐射振子11以纵向和横向呈阵列式排列，相邻两列之间的间距是天线设计使用频率的最低频率点的1/2波长，相邻两行之间的间距接近天线设计使用频率的最高频率点的1/2波长。信号耦合板12与相应的信号输入线3的一端电性连接，信号输入线3的另一端连接信号源，多个信号输入线3构成信号分布网络。信号耦合板12以特定宽度和长度的金属面附着在顶部PCB板1的下表面，对准上表面的辐射体特定位置，将信号输入线3馈入的信号耦合到上表面的辐射体即梯形辐射振子11。信号耦合板12的宽度与天线设计使用频率的最低频率点的1/4波长对应。信号耦合板12通过顶部PCB板1的介质产生区域性耦合信号电场，将信号耦合到相应的梯形辐射振子11上。信号耦合板12的宽度谐振在天线设计使用频率的最高频率和最低频率构成的频率宽带的中心频率点上，信号耦合板12与梯形辐射振子11的距离以顶部PCB板1的厚度为间隙。信号耦合板12可为从相应的信号输入线3延伸出来的金属面。在本实施例中，信号耦合板12主体为方形，梯形辐射振子11为顶部PCB板1的上表面金属层，中间层为介质层顶部PCB板1，通过顶部PCB板1足够小的厚度产生的耦合效应，信号耦合板12与梯形辐射振子11能够产生高效率的信号耦合传递。顶部PCB板1上的多个梯形辐射体即梯形辐射振子11，附着在顶部PCB板1的上表面，按照一定间距规律排列成的阵列，实现相互之间辐射信号的叠加，产生高增益的定向辐射波形。在本实施例中，梯形宽带振子单频阵列天线总共8个梯形辐射振子11的阵列，横向两组排列，纵向四组排列。底部PCB板2的下表面设置主反射板21，主反射板21与顶部PCB板1的间距为天线设计使用频率的最低频率点的对应波长的1/4。主反射板21可为底部PCB板2下表面上的金属覆盖面，主反射板21也可为底部PCB板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯形宽带振子单频阵列天线，其包括顶部PCB板(1)、底部PCB板(2)、若干信号输入线(3)；其特征在于：顶部PCB板(1)的上表面设置有与若干信号输入线(3)相对应的若干梯形辐射振子(11)；梯形辐射振子(11)以短边对应谐振在天线设计使用频率的最高频率点，以长边对应谐振在天线设计使用频率的最低频率点；顶部PCB板(1)的下表面设置有与若干信号输入线(3)相对应的若干信号耦合板(12)，信号耦合板(12)与相应的信号输入线(3)的一端电性连接；信号耦合板(12)通过顶部PCB板(1)的介质产生区域性耦合信号电场，将信号耦合到相应的梯形辐射振子(11)上；底部PCB板(2)的下表面设置主反射板(21)。

【技术特征摘要】
1.一种梯形宽带振子单频阵列天线，其包括顶部PCB板(1)、底部PCB板(2)、若干信号输入线(3)；其特征在于：顶部PCB板(1)的上表面设置有与若干信号输入线(3)相对应的若干梯形辐射振子(11)；梯形辐射振子(11)以短边对应谐振在天线设计使用频率的最高频率点，以长边对应谐振在天线设计使用频率的最低频率点；顶部PCB板(1)的下表面设置有与若干信号输入线(3)相对应的若干信号耦合板(12)，信号耦合板(12)与相应的信号输入线(3)的一端电性连接；信号耦合板(12)通过顶部PCB板(1)的介质产生区域性耦合信号电场，将信号耦合到相应的梯形辐射振子(11)上；底部PCB板(2)的下表面设置主反射板(21)。2.如权利要求1所述的梯形宽带振子单频阵列天线，其特征在于：梯形辐射振子(11)以纵向和横向呈阵列式排列，相邻两列之间的间距是天线设计使用频率的最低频率点的1/2波长，相邻两行之间的间距接近天线设计使用频率的最高频率点的1/2波长。3.如权利要求1所述的梯形宽带振子单频阵列天线，其特征在于：信号耦合板(12)的宽度谐振在天线设计使用频率的最高频率和最低频率构成的频率宽带的中心频率点上。4.如权利要求1所述的梯形宽带振子单频阵列天线，其特征在于：信号耦合板(12...

【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