一种双极性的天线系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双极性的天线系统，其包括至少一个天线阵列，各所述天线阵列包括排布在同一平面上的至少一个垂直极化天线单元和至少一个水平极化天线单元。其中：所述垂直极化天线单元、所述水平极化天线单元均包括一印刷线路板及蚀刻在所印刷线路板上的至少一个偶极天线元件，所述印刷线路板上还蚀刻有天线连接导线及天线馈电孔，各所述偶极天线元件经所述天线连接导线并联后连接至所述天线馈电孔。与现有技术中的天线系统相比，本发明专利技术不仅能够同时提供具有主波束辐射特性的水平极化和垂直极化的射频链路，此外其还能保证各射频之间的耦合干扰保持在较低水平。

【技术实现步骤摘要】
一种双极性的天线系统
本专利技术涉及天线领域，特别是涉及一种双极性的天线系统。
技术介绍
天线系统是通信系统组成中必不可少的。在现有的无线通信中，单天线分别用于发射源和接收端。在物理中，天线是提供电能与射频电磁波互相转换的电气装置，其通常用于无线发射机或接收机中。在发射时，无线发射机发送一个振荡的射频电流给天线，天线将其转换为电磁波辐射出去；在接收时，天线截获一部分电磁波的能量以产生一个微小的电压，并将该电压输送到接收机中放大。天线是所有使用无线电的设备中必不可少的组成部分。它被广泛应用于诸如广播、电视、双向通信、雷达、手机以及卫星通信等系统。它也被广泛应用在如车库门禁、无线话筒、蓝牙设备、无线网卡、婴儿监视器、商品射频识别标签等装置。通常情况下，天线是金属导体排布而成，并与发射机或接收机电性相连接(一般通过一个传输线)。振荡的电流通过发射机传送到天线时在所述天线导体周围产生振荡的磁场，同时电流本身在所述天线导体周围产生振荡的电场。以适当的比例创建这些随时间变化的场，像移动的横向电磁波那样通过天线向空间辐射。相反的，在接收过程中，无线电波在天线导体中产生振荡的电场与磁场，从而产生振荡的电流。众所周知，天线系统中的辐射射频能量有其非常独特的极化特性，这取决于天线的几何形状和方向性。通常，极化方式可以是线性极化或椭圆极化。更具体地说，线性极化又包含垂直极化和水平极化，椭圆极化包含特殊的圆极化。无论如何，最基本的极化方式是垂直和水平极化。所有其他的极化方式都是由上述两种简单的极化方式线性组合形成。对于任何发射或接收模式的射频传输，如果发射天线与接收天线极化失配，射频能量将会损失，通信质量就会变差。在Wi-Fi领域中，客户端的天线系统一般比较简单，只能响应线性极化的射频信号，而且一般客户端(例如一台通信设备)的天线线极化方向经常是不可预测的。因此，Wi-Fi服务提供者最好能同时为每个独立的信道提供水平极化和垂直极化的射频链路，以与客户端建立良好的射频连接。在操作中，若是水平极化和垂直极化的主波束辐射特性基本一致，就能更符合客户端的需求。尽管设计出同时提供水平极化和垂直极化的射频链路的天线系统不是很难，但是如何若想让两种极化的主波束辐射特性基本一致且各射频之间耦合保持在较低水平却不是那么容易。申请号为201310389188.9的中国专利技术专利申请公开了一种具有相同主波束辐射特性的双极化天线系统。该天线系统包括多个天线单元，每个天线单元包括水平极化天线和垂直极化天线。其中：水平极化天线和垂直极化天线分别形成在一块印刷电路板上，水平极化天线和垂直极化天线正交布置。虽然该双极化天线系统也能提供水平极化和垂直极化的射频链路，且两种极化天线的主波束辐射特性基本一致。但是该天线系统存在如下显著缺陷：天线单元内的水平极化天线和垂直极化天线均为正交排布，从而造成整个天线体统的结构复杂、松散，且各水平极化天线、各垂直极化天线之间的耦合现象较为明显。因此，有必要进一步提出一种改进的双极性的天线系统，其不仅能够同时提供具有相似主波束辐射特性的水平极化和垂直极化的射频链路，此外，各天下之间的耦合也能够保持在较低水平。另一方面，随着网路发展的需求，5GHz频道的使用与需要量逐日增加。5GHz频道提供了足够的频宽，加速资讯的传输，也提高了终端用户的数量。一座AP(AccessPoint的缩写，即无线访问接入点)中5GHz天线的数量若能加增，就更能凸显AP性能的倍增。但是天线数量的增加，也必将带来天线之间耦合所产生的干扰。如何提高天线的增益，又能降低天线之间的耦合，同样是5GHz通信中的天线设计上亟待解决的问题。因此，为了适用于5GHz通信的需求，保证射频链路的高增益也是天线系统应该要解决的问题。
技术实现思路
本章节总结了现有公开的一些方面，并简单的介绍一些优选实施例。本章节的简化或者省略和在摘要或者标题中的说明一样可能会避开隐藏本章节、摘要和标题的目的。这些简化或者省略并非想要限定现有公开的范围。为了解决现有技术中的天线系统的上述技术问题，本专利技术提供了一种双极性的天线系统，其不仅能够同时提供具有相同或相似主波束辐射特性的水平极化和垂直极化的射频链路，此外其还能保证天线之间的耦合干扰保持在较低水平。本专利技术的具体技术方案如下：一种双极性的天线系统，其包括：至少一个天线阵列，所述天线阵列包括排布在同一平面上的至少一个垂直极化天线单元和至少一个水平极化天线单元；其中，所述垂直极化天线单元包括第一印刷线路板及设置在所述第一印刷线路板上的至少一个垂直极化的偶极天线元件，所述第一印刷线路板上还设置有垂直极化天线连接导线及垂直极化天线馈电孔，各所述垂直极化的偶极天线元件经所述垂直极化天线连接导线并联后连接至所述垂直极化天线馈电孔；所述水平极化天线单元包括第二印刷线路板及设置在所述第二印刷线路板上的至少一个水平极化的偶极天线元件，所述第二印刷线路板上还设置有水平极化天线连接导线及水平极化天线馈电孔，各所述水平极化的偶极天线元件经所述水平极化天线连接导线并联后连接至所述水平极化天线馈电孔。本专利技术提供的双极性的天线系统包括有至少一个天线阵列，每个天线阵列均包括排布在同一平面上的垂直极化天线单元和水平极化天线单元。与现有技术中的天线系统相比，本专利技术不仅能够同时提供具有相同或相似主波束辐射特性的水平极化和垂直极化的射频链路，此外其还能保证各天线之间的耦合干扰保持在较低水平。附图说明图1所示为一个垂直极化天线单元的示意图，其中：a为该天线单元的正面示意图，b为该天线单元的反面示意图；图2所示为一个水平极化天线单元的示意图，其中：a为该天线单元的正面示意图，b为该天线单元的反面示意图；图3所示为本专利技术一个实施例中使用的由一个图1所示的垂直极化天线单元和一个图2所示的水平极化天线单元构成的天线阵列，其可用于提供具有大致相同的主波束辐射特性的垂直极化和水平极化的RF链路，其中：a为该天线单元的正面示意图，b为该天线单元的反面示意图；图4所示为本专利技术一个实施例中使用的由两个图1所示的垂直极化天线单元和两个图2所示的水平极化天线单元构成的天线阵列，其可用于提供具有大致相同的主波束辐射特性的垂直极化和水平极化的RF链路，其中：a为该天线单元的正面示意图，b为该天线单元的反面示意图；图5为图1中的垂直极化天线单元的辐射方向图；图6为图2中的水平极化天线单元的辐射方向图；图7为图4中的第一垂直极化天线单元和第一水平极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图8为图4中的第一垂直极化天线单元和第二垂直极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图9为图4中的第一垂直极化天线单元和第二水平极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图10为图4中的第一水平极化天线单元和第二垂直极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图11为图4中的第一水平极化天线单元和第二水平极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图12为图4中的第二垂直垂直极化天线单元和第二水平极化天线单元之间的耦合干扰示意图；图13为根据本专利技术的一个实施例的天线系统的系统框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极性的天线系统，其特征在于，其包括：至少一个天线阵列，所述天线阵列包括排布在同一平面上的至少一个垂直极化天线单元和至少一个水平极化天线单元；其中，所述垂直极化天线单元包括第一印刷线路板及设置在所述第一印刷线路板上的至少一个垂直极化的偶极天线元件，所述第一印刷线路板上还设置有垂直极化天线连接导线及垂直极化天线馈电孔，各所述垂直极化的偶极天线元件经所述垂直极化天线连接导线并联后连接至所述垂直极化天线馈电孔；所述水平极化天线单元包括第二印刷线路板及设置在所述第二印刷线路板上的至少一个水平极化的偶极天线元件，所述第二印刷线路板上还设置有水平极化天线连接导线及水平极化天线馈电孔，各所述水平极化的偶极天线元件经所述水平极化天线连接导线并联后连接至所述水平极化天线馈电孔。

【技术特征摘要】
1.一种双极性的天线系统，其特征在于，其包括：至少一个天线阵列，所述天线阵列包括排布在同一平面上的至少一个垂直极化天线单元和至少一个水平极化天线单元；其中，所述垂直极化天线单元包括第一印刷线路板及设置在所述第一印刷线路板上的至少一个垂直极化的偶极天线元件，所述第一印刷线路板上还设置有垂直极化天线连接导线及垂直极化天线馈电孔，各所述垂直极化的偶极天线元件经所述垂直极化天线连接导线并联后连接至所述垂直极化天线馈电孔；所述水平极化天线单元包括第二印刷线路板及设置在所述第二印刷线路板上的至少一个水平极化的偶极天线元件，所述第二印刷线路板上还设置有水平极化天线连接导线及水平极化天线馈电孔，各所述水平极化的偶极天线元件经所述水平极化天线连接导线并联后连接至所述水平极化天线馈电孔。2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于：所述垂直极化的偶极天线元件包括分别设置在所述第一印刷线路板两侧的第一垂直极化金属片和第二垂直极化金属片，所述第一垂直极化金属片和对应的所述第二垂直极化金属片在竖直方向上上下对称设置；所述水平极化的偶极天线元件包括分别设置在所述第二印刷线路板两侧的第一水平极化金属片和第二水平极化金属片，所述第一水平极化金属片和对应的所述第二水平极化金属片在水平方向上左右对称设置。3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于：所述垂直极化天线连接导线包括分别设置在所述第一印刷线路板两侧的第一垂直极化天线连接导线和第二垂直极化天线连接导线，各所述第一垂直极化金属片经所述第一垂直极化天线连接导线并联后连接至所述垂直极化天线馈电孔，各所述第二垂直极化金属片经所述第二垂直极化天线连接导线并联后连接至所述垂直极化天线馈电孔；所述水平极化天线连接导线包括分别设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑博信，赵辉，沈骏，
申请(专利权)人：康凯科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33