一种新型5G全向高增益天线制造技术

本发明专利技术公开了一种新型5G全向高增益天线，包括多个呈印刷对数周期的天线单元、分别与所述天线单元对应连接的射频开关、与射频开关分别连接的控制板及功分器；所述天线单元均包括介质板、射频连接线，射频连接线连接射频开关的射频输出端；所述功分器的输入端连接有射频总连接线，功分器的输出端分别连接射频开关。新型5G全向高增益天线不仅拥有较高增益，而且垂直面的波束宽度也有大幅提升。

A new 5g omnidirectional high gain antenna

【技术实现步骤摘要】
一种新型5G全向高增益天线
本专利技术涉及5G通信领域，尤其是一种新型5G全向高增益天线。
技术介绍
目前，公知的全向天线在水平面上具有360°的辐射角度，但是在垂直面上的辐射角度大约只有十几度，而且增益普遍较低。目前增加增益的方式较为单一，就是将天线组成阵列，并增加天线单元的个数，这种方式对增益的增加较为有限，且会大幅增加天线的尺寸，无法有效增加垂直面波束宽度，给应用场景及使用体验带来一定的约束。
技术实现思路
为了克服现有的全向天线增益低、垂直面波束宽度小的问题,本专利技术创造提供一种新型5G全向高增益天线，该全向天线不仅拥有较高增益，而且垂直面的波束宽度也有大幅提升。本专利技术采用如下技术方案：一种新型5G全向高增益天线，包括多个呈印刷对数周期的天线单元、分别与所述天线单元对应连接的射频开关、与射频开关分别连接的控制板及功分器；所述天线单元均包括介质板、射频连接线，射频连接线连接射频开关的输出端；所述功分器的输入端连接有射频总连接线，功分器的输出端分别连接射频开关。优选地，所述介质板的左右两层均设有上下辐射排布的单元辐射贴片及与单元辐射贴片连通的馈电点，所述射频连接线固定在天线单元一侧并与所述馈电点连接。优选地，所述射频连接线通过信号线连接一侧的馈电点，射频连接线通过屏蔽网连接另一侧的接地点。优选地，所述馈电点设置在介质板的自由端。新型5G全向高增益天线还包括天线支架，所述天线支架设有与天线单元个数对应的安装侧面；所述天线单元的馈源朝外，介质板的固定端垂直固定于天线支架的安装侧面并等距排列围成圆形。进一步地，所述天线单元有12片，天线支架有12个安装侧面，12片天线单元分别安装在12个安装侧面上，且在同一条直线上的相互对立的2片天线单元和与其连线垂直的2片天线单元组成一组天线组，共组成3组天线组；所述每组天线组上的4片天线单元通过射频连接线连接同一射频开关的输出端，即共有3个射频开关；每个射频开关设有2个控制位，可组成4种开关状态，即00、01、10、11四种状态，每一种状态对应一片天线单元，即同一时刻只允许每一组天线组中的1片天线单元工作。进一步地，所述3个射频开关连接同一控制板并由其控制使得12片天线单元在同一时刻只有3片相邻的天线单元同时工作，这3片同时工作的天线单元组成一个工作组。进一步地，所述功分器为一个一分三的功分器，3个射频开关的输入端与功分器的3个输出端连接，功分器输入端与射频馈线相连。更进一步地，所述天线支架是由铝板围成的12面体，铝板上下分别设有用于固定安装介质板的上方孔、下方孔，铝板中间设有用于穿过射频连接线的圆形孔。所述介质板的固定端设有两个凸点，凸点插接在铝板的上方孔、下方孔内。所述天线支架底部设有中心开孔的固定圆盘，天线支架和介质板均固定在固定圆盘上。所述固定圆盘底部设有三角支撑架，所述射频开关、控制板及功分器均固定在三角支撑架上。采用如上技术方案取得的有益技术效果为：1、呈印刷对数周期的天线单元具有与频率无关的特性，且具有合适的增益，新型5G全向高增益天线适用于所有频率。2、线支架底部设有中心开孔的固定圆盘，天线支架和介质板均固定在固定圆盘上，射频开关、控制板及功分器均固定在三角支撑架上，结构简单，相互支撑。3、3个射频开关连接同一控制板并由其控制使得12片天线单元在同一时刻只有3片相邻的天线单元同时工作，这3片同时工作的天线单元组成一个工作组，且总体增益符合阵列天线增益计算公式。而12片天线单元共有12个上述的工作组，这12个工作组不断按顺序以微秒级的时间交替工作，如此，在微秒级的时间内12个工作组都会工作一次，可近似认为是在同一时刻12片天线都在工作，即在水平面上达到了360°辐射，又因为介质板垂直摆放，故在垂直面上也有较高的辐射角度。附图说明图1为新型5G全向高增益天线结构示意图。图2为图1的仰视图。图3为铝板与介质板安装示意图。图4为铝板结构示意图。图5为介质板左层示意图。图6为介质板右层示意图。图7为天线单元馈电点与射频连接线连接示意图。图8为新型5G全向高增益天线电路连接示意图。图9为射频开关的结构图。图10为控制板接线示意图。图中：1、铝板一，2、铝板二，3、铝板三，4、铝板四，5、铝板五，6、铝板六，7、铝板七，8、铝板八，9、铝板九，10、铝板十，11、铝板十一，12、铝板十二；13、上方孔，14、下方孔，15、圆形孔；16、天线单元一，17、天线单元二，18、天线单元三，19、天线单元四，20、天线单元五，21天线单元六，22、天线单元七，23、天线单元八，24、天线单元九，25、天线单元十，26、天线单元十一，27、天线单元十二；28、左辐射贴片，29、接地点，30、右辐射贴片，31、右馈电点；32、射频开关一，33、射频开关二，34、射频开关三，47、控制板，48、功分器，49、杜邦线一，50、杜邦线二，51、杜邦线三，52、射频传输线一，53、射频传输线二，54、射频传输线三，55、射频馈线，56、输出端一，57、输出端二，58、输出端三，59、输入端；60、射频连接线，61、屏蔽网，62、信号线；63、固定圆盘，64、三角支撑架。具体实施方式结合附图1至10对本专利技术的具体实施方式做进一步说明：一种新型5G全向高增益天线，包括多个呈印刷对数周期的天线单元、分别与所述天线单元对应连接的射频开关、与射频开关分别连接的控制板及功分器。所述天线单元均包括介质板、射频连接线，射频连接线连接射频开关的输出端。介质板上设有馈电点，射频连接线还连接馈电点。所述功分器的输入端连接有射频总连接线，功分器的输出端分别连接各射频开关。呈印刷对数周期的天线单元具有与频率无关的特性，且具有合适的增益，新型5G全向高增益天线适用于所有频率。如图1所示，新型5G全向高增益天线还包括天线支架，所述天线支架设有与天线单元个数对应的安装侧面；所述天线单元的馈源朝外，介质板的固定端垂直固定于天线支架的安装侧面并等距排列围成圆形。所述天线支架底部设有中心开孔的固定圆盘(63)，天线支架和介质板均固定在固定圆盘上。如图2所示，固定圆盘底部设有三角支撑架(64)，所述射频开关、控制板及功分器均固定在三角支撑架上。天线单元有12片，天线支架有12个安装侧面，12片天线单元分别安装在12个安装侧面上。如图3所示，天线单元一(16)、天线单元二(17)、天线单元三(18)、天线单元四(19)、天线单元五(20)、天线单元六(21)、天线单元七(22)、天线单元八(23)、天线单元九(24)、天线单元十(25)、天线单元十一(26)、天线单元十二(27)分别安装在铝板一(1)、铝板二(2)、铝板三(3)、铝板四(4)、铝板五(5)、铝板六(6)、铝板七(7)、铝板八(8)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，包括多个呈印刷对数周期的天线单元、分别与所述天线单元对应连接的射频开关、与射频开关分别连接的控制板及功分器；/n所述天线单元均包括介质板、射频连接线，射频连接线连接射频开关的输出端；/n所述功分器的输入端连接有射频总连接线，功分器的输出端分别连接射频开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，包括多个呈印刷对数周期的天线单元、分别与所述天线单元对应连接的射频开关、与射频开关分别连接的控制板及功分器；
所述天线单元均包括介质板、射频连接线，射频连接线连接射频开关的输出端；
所述功分器的输入端连接有射频总连接线，功分器的输出端分别连接射频开关。


2.根据权利要求1所述的一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，所述介质板的左右两层均设有上下辐射排布的单元辐射贴片及与单元辐射贴片连通的馈电点，所述射频连接线固定在天线单元一侧并与所述馈电点连接。


3.根据权利要求2所述的一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，所述射频连接线通过信号线连接一侧的馈电点，射频连接线通过屏蔽网连接另一侧的接地点。


4.根据权利要求3所述的一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，还包括天线支架，所述天线支架设有与天线单元个数对应的安装侧面；
所述天线单元的馈源朝外，介质板的固定端垂直固定于天线支架的安装侧面并等距排列围成圆形。


5.根据权利要求4所述的一种新型5G全向高增益天线，其特征在于，所述天线单元有12片，天线支架有12个安装侧面，12片天线单元分别安装在12个安装侧面上，且在同一条直线上的相互对立的2片天线单元和与其连线垂直的2片天线单元组成一组天线组，共组成3组天线组；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于照成，关琦，
申请(专利权)人：山东华箭科工创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37