本发明专利技术公开了一种超宽频带的定向天线，属于天线技术领域，其包括射频连接器、同轴电缆、高频双面覆铜PCB板、反射板和天线罩，天线罩扣合在反射板上；高频双面覆铜PCB板固定安装在反射板上，高频双面覆铜PCB板的正面设有馈电连接点、传输线、阻抗匹配线路、开路线匹配线路、低频段辐射振子、中频段辐射振子、高频段辐射振子、高频段辐射振子缝隙孔；背面设置有接地焊接处、传输线路缝隙孔、背面传输线路底层覆铜面和耦合覆铜片；同轴电缆的第一端与低频段辐射振子、中频段辐射振子、高频段辐射振子连通。本发明专利技术通过改变介质基板上微带传输线的大小和形状以及反射板和高频双面覆铜PCB板的间距，来获得天线较好的电性能参数。来获得天线较好的电性能参数。来获得天线较好的电性能参数。
【技术实现步骤摘要】
一种超宽频带的定向天线及在无线通信网络覆盖中的应用
[0001]本专利技术属于天线
，具体涉及一种超宽频带的定向天线及在无线通信网络覆盖中的应用。
技术介绍
[0002]5G也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G，也是4G之后的延伸，5G是新一代移动通信技术发展的主要方向，是未来新一代信息基础设施的重要组成部分，与4G相比，不仅将进一步提升用户的网络体验，同时还将满足未来万物互联和新一代人工智能的应用需求，工信部公布5G频段，规划3300MHz－3600MHz频段作为5G系统低频的工作频段。
[0003]常规的移动通信定向天线的频率范围一般只有2G、3G和4G频段，如何在现有频段的基础上拓展到5G系统低频的工作频段并达到优良的电性能指标，是当今移动通信定向天线亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种超宽频带的定向天线，包括射频连接器、同轴电缆、高频双面覆铜PCB板、反射板和天线罩，所述天线罩扣合在所述反射板上；
[0006]所述高频双面覆铜PCB板固定安装在所述反射板上，所述高频双面覆铜PCB板的正面设有馈电连接点、传输线、阻抗匹配线路、开路线匹配线路、低频段辐射振子、中频段辐射振子、高频段辐射振子、高频段辐射振子缝隙孔；
[0007]所述高频双面覆铜PCB板的背面设置有接地焊接处、传输线路缝隙孔、背面传输线路底层覆铜面和耦合覆铜片；
[0008]所述同轴电缆第一端的外导体与所述接地焊接处焊接导通；所述同轴电缆第一端的内导体与所述馈电连接点焊接连通后，通过阻抗匹配线路、开路线匹配线路与所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子、所述高频段辐射振子连通；
[0009]所述同轴电缆的第二端与所述射频连接器连接导通并焊接固定。
[0010]进一步地，所述阻抗匹配线路包括第一阻抗匹配线路和第二阻抗匹配线路，所述开路线匹配线路包括第一开路线匹配线路和第二开路线匹配线路，其中，所述第一阻抗匹配线路的第一端通过传输线与所述馈电连接点连接导通，所述第一阻抗匹配线路的第二端与所述第一开路线匹配线路的第一端连接导通，所述第一开路线匹配线路的第二端与所述第二开路线匹配线路的第一端连接导通，所述第二开路线匹配线路的第二端与所述第二阻抗匹配线路的第一端连接导通，所述第二阻抗匹配线路的第二端通过传输线与所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子、所述高频段辐射振子连接导通。
[0011]进一步地，所述低频段辐射振子和中频段辐射振子的形状均为L形；所述高频段辐射振子的形状为有锥度且有弧度的杯型梅花瓣。
[0012]进一步地，所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子和所述高频段辐射振子均
以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的正面；所述传输线、所述第一阻抗匹配线路、所述第二阻抗匹配线路、所述第一开路线匹配线路和第二开路线匹配线路均以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的正面；
[0013]所述耦合覆铜片包括第一耦合覆铜片和第二耦合覆铜片；所述第一耦合覆铜片和第二耦合覆铜片均以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的背面；所述第一耦合覆铜片的外形为长方形，第二耦合覆铜片外形为喇叭形；所述背面传输线路底层覆铜面的外形为类似h形；
[0014]所述高频段辐射振子缝隙孔包括高频段辐射振子第一缝隙孔和高频段辐射振子第二缝隙孔，其中，所述高频段辐射振子第一缝隙孔为四个和所述高频段辐射振子第二缝隙孔为一个；所述高频段辐射振子第一缝隙孔的外形为剑形，所述高频段辐射振子第二缝隙孔的外形为圆形；
[0015]所述传输线路缝隙孔外形为L形。
[0016]进一步地，所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子和所述高频段辐射振子的高度均为1/4λ0，其中，λ0为中心频点的空间自由波长；所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子和所述高频段辐射振子设置在同一块且位置相邻的介质基片上，所述中频段辐射振子设置在所述高频段辐射振子的左下方，所述低频段辐射振子设置在所述高频段辐射振子的右下方。
[0017]进一步地，所述超宽频带的定向天线的低频段为698MHz～960MHz，中频段为1710MHz～2200MHz，高频段为2300MHz～3800MHz；所述超宽频带的定向天线的水平面半功率角65
°
～80
°
，垂直面半功率角55
°
～65
°
，前后比大于23dB。
[0018]进一步地，所述高频双面覆铜PCB板的厚度为0.80mm～1.20mm，长度为128.46mm～131.38mm，宽度为102.54mm～104.75mm；所述高频双面覆铜PCB板的材料为F4BM
‑
2双面覆铜板，介电常数为2.65。
[0019]进一步地，所述反射板的长度为208mm～212mm，宽度为170mm～174mm，厚度为1.4mm～1.6mm，所述反射板的材料为铝合金板。
[0020]进一步地，所述高频双面覆铜PCB板与所述反射板之间的间距为12.6mm～14.4mm，所述高频双面覆铜PCB板通过塑料柱和塑料螺丝固定安装在所述反射板上。
[0021]上述任一项所述的超宽频带的定向天线在无线通信网络覆盖中的应用，所述超宽频带的定向天线应用的无线通信网络覆盖包括4G
‑
LTE系统的低频段、CDMA频段、GSM频段、DCS频段、PCS频段、TD
‑
SCDMA、WCDMA、CDMA2000频段、WLAN频段、4G
‑
LTE频段以及移动通信5G系统低频工作频段。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种超宽频带的定向天线，利用介质微带技术、多频和超宽频带技术以及耦合谐振等技术，通过改变介质基板上的阻抗匹配线路、开路线匹配线路、低频段辐射振子、中频段辐射振子、高频段辐射振子和耦合覆铜片上的微带传输线的大小和形状以及反射板和高频双面覆铜PCB板的间距，来获得天线较好的电性能参数。
[0024]同时，在高频双面覆铜PCB板的正面和背面设置辐射振子缝隙孔和传输线路缝隙孔，可得到天线性能所匹配的容抗和感抗，从而达到天线阻抗的完美匹配，能够在有限的空间和体积内达到较好的电性能指标，省去了阻抗匹配网络的复杂设计，保证其小型化，使其
能够应用在尺寸受限的通信设备之中，体积较小、重量较轻、频带较宽、辐射性能指标较好。
附图说明
[0025]图1为超宽频带的定向天线的结构示意图；
[0026]图2为反射板的结构示意图；
[0027]图3为天线罩的主视结构示意图；
[0028]图4为天线罩的立体结构示意图；
[0029]图5为高频双面覆铜PCB板的正面结构示意图；
[0030]图6为高频双面覆铜PCB板的正面顶层覆铜结构示意图；
[0031]图7为高频双面覆铜PCB板的背面结构示意图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超宽频带的定向天线，其特征在于，包括射频连接器、同轴电缆、高频双面覆铜PCB板、反射板和天线罩，所述天线罩扣合在所述反射板上；所述高频双面覆铜PCB板固定安装在所述反射板上，所述高频双面覆铜PCB板的正面设有馈电连接点、传输线、阻抗匹配线路、开路线匹配线路、低频段辐射振子、中频段辐射振子、高频段辐射振子、高频段辐射振子缝隙孔；所述高频双面覆铜PCB板的背面设置有接地焊接处、传输线路缝隙孔、背面传输线路底层覆铜面和耦合覆铜片；所述同轴电缆第一端的外导体与所述接地焊接处焊接导通；所述同轴电缆第一端的内导体与所述馈电连接点焊接连通后，通过阻抗匹配线路、开路线匹配线路与所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子、所述高频段辐射振子连通；所述同轴电缆的第二端与所述射频连接器连接导通并焊接固定。2.根据权利要求1所述的超宽频带的定向天线，其特征在于，所述阻抗匹配线路包括第一阻抗匹配线路和第二阻抗匹配线路，所述开路线匹配线路包括第一开路线匹配线路和第二开路线匹配线路，其中，所述第一阻抗匹配线路的第一端通过传输线与所述馈电连接点连接导通，所述第一阻抗匹配线路的第二端与所述第一开路线匹配线路的第一端连接导通，所述第一开路线匹配线路的第二端与所述第二开路线匹配线路的第一端连接导通，所述第二开路线匹配线路的第二端与所述第二阻抗匹配线路的第一端连接导通，所述第二阻抗匹配线路的第二端通过传输线与所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子、所述高频段辐射振子连接导通。3.根据权利要求2所述的超宽频带的定向天线，其特征在于，所述低频段辐射振子和中频段辐射振子的形状均为L形；所述高频段辐射振子的形状为有锥度且有弧度的杯型梅花瓣。4.根据权利要求3所述的超宽频带的定向天线，其特征在于，所述低频段辐射振子、所述中频段辐射振子和所述高频段辐射振子均以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的正面；所述传输线、所述第一阻抗匹配线路、所述第二阻抗匹配线路、所述第一开路线匹配线路和第二开路线匹配线路均以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的正面；所述耦合覆铜片包括第一耦合覆铜片和第二耦合覆铜片；所述第一耦合覆铜片和第二耦合覆铜片均以微带线印制在所述高频双面覆铜PCB板的背面；所述第一耦合覆铜片的外形为长方形，第二耦合覆铜片外形为喇叭形；所述背面传输线路底层覆铜面的外形为类似h形；所述高频段辐射振子缝隙孔包括高频段辐射振子第一缝隙孔和高频段辐射振子第二缝隙孔，其中，所述高频段辐射振子第一缝隙...
【专利技术属性】
技术研发人员：许佐云，伍莲华，
申请(专利权)人：广州创锦通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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