紧凑型水平极化高增益全向天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种紧凑型水平极化高增益全向天线，涉及通信用天线技术领域。所述天线包括馈电结构以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层，所述第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构与所述第一微带板组件上的滤波馈线电连接。所述天线具有结构紧凑、宽带、增益高、全向辐射以及抗干扰能力强等优点。力强等优点。力强等优点。

【技术实现步骤摘要】
紧凑型水平极化高增益全向天线


[0001]本技术涉及通信用天线
，尤其涉及一种结构简单的紧凑型水平极化高增益全向天线。

技术介绍

[0002]在工业和城市迅猛的发展中，基站发射的信号往往都是特定极化的，但由于城市里复杂的电磁环境，电磁波在辐射时会发生多次反射、衍射从而使得极化发生偏转，所以到第一达终端设备时既有垂直极化信号又有水平极化信号，这就要求在终端设备上安装一个垂直极化天线和一个水平极化天线以来接收信号。据可靠研究，在室内分布式通信系统中，发射端和接收端都采用水平极化的系统比发射端和接收端都采用垂直极化天线的系统可以平均多获得10dB的功率。在电视广播通信系统中，水平极化较垂直极化受地形影响更小；在移动通信中，水平极化全向天线在手机、平板和笔记本电脑中也有广泛应用。
[0003]目前，水平极化全向天线通常采用单元组阵来实现，常见的形式有：缝隙阵，圆柱微带阵，旋转场天线，环天线及其变形等。刘明罡、冯正和等人报道的“水平极化多层SIW缝隙全向天线”具有全向性好的优点，但尺寸较大，匹配带宽也较窄。郝宏刚、王少文、阮巍等人报道的“一种全向共形微带贴片天线阵”为圆柱微带阵，辐射方向图具有良好的全向性，但是天线在实际生产加工中并不方便，尺寸较大。刘牧等人报道的“一种小型化宽带水平极化全向天线”为旋转场天线，该天线可以在很宽的频带内保持输入阻抗变化不大，但是，天线需要对两端口正交馈电，馈电结构复杂。
[0004]与此同时，在现代无线通信系统的工程应用中，通信设备的集成化程度越来越高，因此对天线的要求也越来越严苛，其中就包括天线与通信设备之间的共型尺寸要求，希望天线能够拥有有效的电性能，并能够符合设备的尺寸，所以水平全向天线也面临着小型化和轻便化的发展。近年来，关于天线的小型化方面有很多的研究，所面临的问题主要是为了得到符合要求的天线尺寸，通常需要降低天线性能的指标。所以，如何在保持天线性能的同时，还能够实现天线的小型化，具有非常重要的科研意义和实际应用价值。
[0005]此外，日益复杂的空间电磁干扰也对通信天线在可靠性方面提了较高的要求，而在天线末端级联一个滤波器是一种有效的抗干扰途径。传统技术中，将滤波器和天线分别单独设计然后级联，但这种方式容易引起额外的损耗，导致天线增益降低，同时该形式也不利于系统的小型化。而将天线与滤波器进行一体化设计可以一定程度解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是如何提供一种具有结构紧凑、宽带、增益高、全向辐射、抗干扰能力强的紧凑型水平极化高增益全向天线。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：包括馈电结构以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层，所述第一微带板
组件、第一金属层、第二微带板组件和第二金属层之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构与所述第一微带板组件上的滤波馈线电连接；所述馈电结构包括固定板，所述固定板上形成有固定孔，所述固定孔内设置有同轴内接头，所述同轴接头内设置有同轴内导体，所述同轴内导体的内侧端部与所述滤波馈线的端部电连接，所述固定板的下侧水平设置有支撑金属板，所述支撑金属板与所述第二金属层的下表面接触；所述第一微带板组件包括第一微带基板，第一微带基板的上表面形成有滤波馈线，所述滤波馈线的内侧端部延伸至所述第一微带基板的中部。
[0008]进一步的技术方案在于：所述滤波馈线包括第一阻抗匹配段，所述第一阻抗匹配段的外侧端部与所述馈电结构电连接，所述第一阻抗匹配段的内侧端部与第一个第二阻抗匹配段的一端连接，所述第一个第二阻抗匹配段的另一端与第一个内多边形开口环连接，第二个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第一个内多边形开口环内，所述第二个第二阻抗匹配段的另一端与第二个内多边形开口环连接，第三个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第二个内多边形开口环内，所述第三个第二阻抗匹配段的另一端与第三个内多边形开口环连接，第四个第二阻抗匹配段的一端延伸至所述第三个内多边形开口环内，所述第四个第二阻抗匹配段的另一端与第三阻抗匹配段的一端连接，所述第三阻抗匹配段的另一端设置有圆形焊盘。
[0009]进一步的技术方案在于：所述第一微带板组件还包括馈电金属柱，所述馈电金属柱的上端与所述圆形焊盘电连接，所述馈电金属柱的下端穿过所述第一微带板组件上的第一过孔以及第一金属层上的第二过孔后进入到所述第二微带板组件上的第一盲孔内，所述第一过孔的内径以及第二过孔的内径大于所述馈电金属柱的直径，所述盲孔的内径与所述馈电金属柱的直径相等。
[0010]进一步的技术方案在于：所述第二微带板组件包括第二微带基板，所述第二微带基板的两个短边和一个长边形成有若干个竖直设置的第一金属柱，所述第二微带基板内形成有若干组交叉设置的金属柱组，所述金属柱组包括若干个第二金属柱，所述第一金属柱的上端以及所述第二金属柱的上端与所述第一金属层电连接，所述第一金属柱的下端以及所述第二金属柱的下端与所述第二金属层电连接；所述第一金属层、第一微带基板、第一金属柱以及第二金属层共同构成半模开口SIW谐振腔。
[0011]进一步的技术方案在于：所述第二金属层的上设置有与所述交叉设置的金属柱组相对应的相位反转槽，所述相位反转槽包括第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽、第三相位反转直线槽以及相位反转环形槽，所述第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽以及第三相位反转直线槽与所述相位反转环形槽交叉设置，所述第一相位反转直线槽、第二相位反转直线槽以及第三相位反转直线槽都被所述相位反转环形槽分为两部分，即前第一相位反转直线槽、后第一相位反转直线槽、前第二相位反转直线槽、后第二相位反转直线槽、前第三相位反转直线槽、后第三相位反转直线槽，所述前第一相位反转直线槽与所述前第二相位反转直线槽之间的夹角、所述前第二相位反转直线槽与所述前第三相位反转直线槽之间的夹角、所述后第一相位反转直线槽与所述后第二相位反转直线槽之间的夹角、所述后第二相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角都相等，设为角一，所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间的夹角以及所述前第三相位
反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间的夹角相等设为角二，所述角一的度数小于所述角二的度数。
[0012]进一步的技术方案在于：与所述相位反转槽相对应的所述第二金属柱组中位于交叉点出的第二金属柱与所述相位反转环形槽相对设置，交叉点以外的第二金属柱位于所述前第一相位反转直线槽与所述后第三相位反转直线槽之间以及所述前第三相位反转直线槽与所述后第一相位反转直线槽之间，在上下投影方向所述第二金属柱与所述相位反转槽之间不具有重合。
[0013]进一步的技术方案在于：所述金属柱组设置有四组，所述位于中间的两个金属柱组之间的距离为λ，位于两侧的金属柱组之间的距离为λ/2，位于外侧的金属柱组距离所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：包括馈电结构（1）以及天线辐射结构，所述天线辐射结构包括从上到下设置的第一微带板组件、第一金属层（4）、第二微带板组件和第二金属层（6），所述第一微带板组件、第一金属层（4）、第二微带板组件和第二金属层（6）之间固定连接后形成长方体条状的天线辐射结构，所述馈电结构（1）固定在所述天线辐射结构的左侧，且所述馈电结构（1）与所述第一微带板组件上的滤波馈线（2）电连接；所述馈电结构（1）包括固定板，所述固定板上形成有固定孔，所述固定孔内设置有同轴内接头，同轴接头内设置有同轴内导体（101），所述同轴内导体（101）的内侧端部与所述滤波馈线（2）的端部电连接，所述固定板的下侧水平设置有支撑金属板（102），所述支撑金属板（102）与所述第二金属层（6）的下表面接触；所述第一微带板组件包括第一微带基板（3），第一微带基板（3）的上表面形成有滤波馈线（2），所述滤波馈线（2）的内侧端部延伸至所述第一微带基板（3）的中部。2.如权利要求1所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述滤波馈线（2）包括第一阻抗匹配段（201），所述第一阻抗匹配段（201）的外侧端部与所述馈电结构（1）电连接，所述第一阻抗匹配段（201）的内侧端部与第一个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，所述第一个第二阻抗匹配段（202）的另一端与第一个内多边形开口环（203）连接，第一个圆形滤波片（204）位于第一个内多边形开口环（203）内，第一个圆形滤波片（204）与第二个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第二个第二阻抗匹配段（202）的另一端与第二个内多边形开口环（203）连接，第二个圆形滤波片（204）位于第二个内多边形开口环（203）内，第二个圆形滤波片（204）与第三个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第三个所述第二阻抗匹配段（202）的另一端与第三个内多边形开口环（203）连接；第三个圆形滤波片（204）位于第三个内多边形开口环（203）内，第三个圆形滤波片（204）与第四个第二阻抗匹配段（202）的一端连接，第四个所述第二阻抗匹配段（202）的另一端与第三阻抗匹配段（205）的一端连接，所述第三阻抗匹配段（205）的另一端设置有圆形焊盘（206）。3.如权利要求2所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其特征在于：所述第一微带板组件还包括馈电金属柱（207），所述馈电金属柱（207）的上端与所述圆形焊盘（206）电连接，所述馈电金属柱（207）的下端穿过所述第一微带板组件上的第一过孔（301）以及第一金属层上的第二过孔（401）后进入到所述第二微带板组件上的第一盲孔（501）内，所述第一过孔（301）的内径以及第二过孔（401）的内径大于所述馈电金属柱（207）的直径，所述第一盲孔（501）的内径与所述馈电金属柱的直径相等。4.如权利要求1所述的紧凑型水平极化高增益全向天线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡南，谢文青，刘建睿，刘爽，赵丽新，
申请(专利权)人：北京星英联微波科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：