双频双馈点高增益天线和MIMO天线模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种双频双馈点高增益天线和MIMO天线模组，其特征在于：所述天线本体为一块PCB电路板，在PCB电路板上设计有2.4GHz天线单元和5GHz天线单元。2.4GHz天线单元包括两对偶极子，偶极子A、B的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的地线相连；偶极子A‑1、B‑1的半臂通过导电过孔E与2.4G同轴电缆中的信号线相连。5GHz天线单元也包括两对偶极子，偶极子C、D通过导电过孔与5G同轴电缆中的信号线相连，偶极子C‑1、D‑1的半臂通过导电过孔与5G同轴电缆中的地线相连。2.4GHz天线单元作为5GHz天线单元的放射板，5GHz天线单元作为2.4GHz天线单元的放射板，通过互相反射，提供增益。所述MIMO天线模组利用上述的双频双馈点高增益天线组成。

【技术实现步骤摘要】
双频双馈点高增益天线和MIMO天线模组
本技术涉及一种双频双馈点高增益天线，具体地说，涉及一种可实现2.4GHz和5GHz双频段信号收发的双频双馈点高增益天线。本技术属于天线制造

技术介绍
随着通信和电子技术的快速发展，各式各样的天线已广泛应用于智能手机、导航、无线路由等终端设备中，天线的样式及规格大多根据所被安装的终端设备的性能要求而设计。目前，家用路由器对天线的性能提出了更高的要求，例如，人们希望路由器上的天线不仅能够实现多频段信号的收发，而且，天线增益高信号收发效果好。
技术实现思路
鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种可实现2.4GHz和5GHz双频段信号收发的双频双馈点高增益天线。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种双频双馈点高增益天线，它包括天线杆套、内置在天线杆套内的天线本体和固定安装臂，所述天线本体为一块PCB电路板，在PCB电路板上设计有一个2.4GHz天线单元和一个5GHz天线单元；所述2.4GHz天线单元包括两对偶极子，一对偶极子A、A-1和一对偶极子B、B-1；偶极子A和偶极子B、偶极子A-1和偶极子B-1之间的距离为0.5λ1-1λ1，其中λ1为2.4GHz整波长；偶极子A和偶极子B的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的地线相连；偶极子A-1和偶极子B-1的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的信号线相连；所述5GHz天线单元也包括两对偶极子，一对偶极子C、C-1和一对偶极子D、D-1；偶极子C和偶极子D、偶极子C-1和偶极子D-1之间的距离为0.5λ2-1λ2，其中λ2为5GHz整波长；偶极子C和偶极子的半臂D通过导电过孔与5G同轴电缆中的信号线相连，偶极子C-1和偶极子D-1的半臂通过导电过孔与5G同轴电缆中的地线相连；所述2.4GHz天线单元作为5GHz天线单元的放射板，5GHz天线单元作为2.4GHz天线单元的放射板，通过互相反射，提供增益。在本技术较佳实施例中，所述2.4GHz天线单元的偶极子A和偶极子B位于PCB板的正面，偶极子A-1和偶极子B-1位于PCB板的反面；偶极子A和偶极子B的线宽为0.008λ1-0.01λ1；偶极子A-1和偶极子B-1的线宽为0.01λ1-0.02λ1；偶极子A、A-1、B、B-1的半臂长为0.25λ1。在本技术较佳实施例中，所述5GHz天线单元的偶极子C和偶极子D位于PCB板的正面，偶极子C-1和偶极子D-1位于PCB板的反面；偶极子C和偶极子D的线宽为0.005λ2-0.02λ2；偶极子C-1和偶极子D-1的线宽为0.01λ2-0.02λ2；偶极子C、C-1、D、D-1的半臂长为0.25λ2。在本技术较佳实施例中，所述2.4GHz天线单元与5GHz天线单元之间的距离为0.05λ1-0.2λ1。在本技术较佳实施例中，所述导电过孔的直径为0.5mm-1.5mm，该过孔的特性阻抗为50Ω。利用所述双频双馈点高增益天线组成的MIMO天线模组，每个双频双馈点高增益天线之间的距离为1λ2～4λ2，其中λ2为5GHz整波长。本技术的优点在于：本技术通过在天线基板上设置多级偶极子，不仅能够实现2.4GHz/5GHz双频段信号的收发，而且，提升了天线的增益，具有高增益、高效率的电性能。本技术无需额外设置双工器等电路器件，成本较低，易于量产。附图说明图1是本技术天线本体结构示意图；图2是使用两个本技术组成的MIMO天线模组；图3是使用四个本技术组成的MIMO天线模组；图4是图2所示MIMO天线模组2.4GHz辐射图；图5是图2所示MIMO天线模组5GHz辐射图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本技术的示例性实施例及特征。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。本技术公开的双频双馈点高增益天线包括天线杆套、内置在天线杆套内的天线本体和固定安装臂。如图1所示，所述天线本体为一块PCB电路板，在PCB电路板上设计有一个2.4GHz天线单元和一个5GHz天线单元。2.4GHz天线单元包括两对偶极子，偶极子A、A-1和偶极子B、B-1。偶极子A和偶极子B位于PCB板的正面，偶极子A-1和偶极子B-1位于PCB板的反面。偶极子A和偶极子B、偶极子A-1和偶极子B-1之间的距离为0.5λ1-1λ1(λ1为2.4GHz整波长)。偶极子A和偶极子B的半臂通过导电过孔E与2.4G同轴电缆中的地线相连，偶极子A和偶极子B的线宽为0.008λ1-0.01λ1。偶极子A-1和偶极子B-1的半臂通过导电过孔E与2.4G同轴电缆中的信号线相连，偶极子A-1和偶极子B-1的线宽为0.01λ1-0.02λ1。偶极子A、A-1、B、B-1的半臂长为0.25λ1。5GHz天线单元也包括两对偶极子，偶极子C、C-1和偶极子D、D-1。偶极子C和偶极子D位于PCB板的正面，偶极子C-1和偶极子D-1位于PCB板的反面。偶极子C和偶极子D、偶极子C-1和偶极子D-1之间的距离为0.5λ2-1λ2(λ2为5GHz整波长)。偶极子C和偶极子的半臂D通过导电过孔F与5G同轴电缆中的信号线相连，偶极子C和偶极子D的线宽为0.005λ2-0.02λ2。偶极子C-1和偶极子D-1的半臂通过导电过孔F与5G同轴电缆中的地线相连，偶极子C-1和偶极子D-1的线宽为0.01λ2-0.02λ2。偶极子C、C-1、D、D-1的半臂长为0.25λ2。本技术将2.4GHz天线单元和5GHz天线单元设计在一块电路板上，组成双频双馈天线，2.4GHz天线单元作为5GHz天线单元的反射板，5GHz天线单元作为2.4GHz天线单元的反射板，通过相互反射，提高整个天线的增益。经过试验发现，通过调整2.4GHz天线单元与5GHz天线单元之间的距离L1＝0.05λ1-0.2λ1，可以使反射效果达到最佳。本技术可以通过调整偶极子的线宽得到不同的输入阻抗，以获取良好的匹配特性。本技术PCB板上用于穿设同轴电缆的过孔E和F的尺寸为直径0.5mm-1.5mm，该过孔的特性阻抗为50Ω。本技术选用的PCB板为PTFE材质的基板。如图2、图3所示，利用两个或四个本技术可以组成全向MIMO天线模组，每个天线彼此之间的距离d＝1λ2～4λ2，每个天线为互补关系。图4是由两个本技术公开的双频双馈点高增益天线组成的MIMO天线模组在2.4GHz频段的辐射图；图5是由两个本技术公开的双频双馈点高增益天线组成的MIMO天线模组在5GHz频段的辐射图；从图中可知，组成的MIMO天线模组，每个天线为互补关系，不仅可以实现全方向信号收发，而且增益范围可达到2.5dBi到5dBi。本技术的优点在于：本技术通过在天线基板上设置多级偶极子，不仅能够实现2.4GHz/5GHz双频段信号的收发，而且，提升了天线的增益，具有高增益、高效率的电性能。本技术无需额外设置双工器等电路器件，成本较低，易于量产。最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频双馈点高增益天线，它包括天线杆套、内置在天线杆套内的天线本体和固定安装臂，其特征在于：所述天线本体为一块PCB电路板，在PCB电路板上设计有一个2.4GHz天线单元和一个5GHz天线单元；所述2.4GHz天线单元包括两对偶极子，一对偶极子A、A‑1和一对偶极子B、B‑1；偶极子A和偶极子B、偶极子A‑1和偶极子B‑1之间的距离为0.5λ1‑1λ1，其中λ1为2.4GHz整波长；偶极子A和偶极子B的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的地线相连；偶极子A‑1和偶极子B‑1的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的信号线相连；所述5GHz天线单元也包括两对偶极子，一对偶极子C、C‑1和一对偶极子D、D‑1；偶极子C和偶极子D、偶极子C‑1和偶极子D‑1之间的距离为0.5λ2‑1λ2，其中λ2为5GHz整波长；偶极子C和偶极子的半臂D通过导电过孔与5G同轴电缆中的信号线相连，偶极子C‑1和偶极子D‑1的半臂通过导电过孔与5G同轴电缆中的地线相连；所述2.4GHz天线单元作为5GHz天线单元的放射板，5GHz天线单元作为2.4GHz天线单元的放射板，通过互相反射，提供增益。

【技术特征摘要】
1.一种双频双馈点高增益天线，它包括天线杆套、内置在天线杆套内的天线本体和固定安装臂，其特征在于：所述天线本体为一块PCB电路板，在PCB电路板上设计有一个2.4GHz天线单元和一个5GHz天线单元；所述2.4GHz天线单元包括两对偶极子，一对偶极子A、A-1和一对偶极子B、B-1；偶极子A和偶极子B、偶极子A-1和偶极子B-1之间的距离为0.5λ1-1λ1，其中λ1为2.4GHz整波长；偶极子A和偶极子B的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的地线相连；偶极子A-1和偶极子B-1的半臂通过导电过孔与2.4G同轴电缆中的信号线相连；所述5GHz天线单元也包括两对偶极子，一对偶极子C、C-1和一对偶极子D、D-1；偶极子C和偶极子D、偶极子C-1和偶极子D-1之间的距离为0.5λ2-1λ2，其中λ2为5GHz整波长；偶极子C和偶极子的半臂D通过导电过孔与5G同轴电缆中的信号线相连，偶极子C-1和偶极子D-1的半臂通过导电过孔与5G同轴电缆中的地线相连；所述2.4GHz天线单元作为5GHz天线单元的放射板，5GHz天线单元作为2.4GHz天线单元的放射板，通过互相反射，提供增益。2.根据权利要求1所述的双频双馈点高增益天线，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，张繁荣，陆见霖，
申请(专利权)人：北京偶极通信设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11