本申請(qǐng)涉及通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種天線。
背景技術(shù):
天線是通信設(shè)備中比較重要的組成部分之一,天線的性能將對(duì)通信設(shè)備的性能產(chǎn)生重要的影響。傳統(tǒng)的天線包括輻射貼片和饋電網(wǎng)絡(luò),饋電網(wǎng)絡(luò)與輻射貼片相連,由于兩者的連接引腳處存在較大的尺寸變化,導(dǎo)致電流自輻射貼片傳遞至饋電網(wǎng)絡(luò)的過程中,電流的流通面積變化過大,造成天線存在隔離度過低的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N天線,該天線的隔離度較高。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶炀€包括第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板、輻射貼片、寄生貼片和饋電網(wǎng)絡(luò),所述輻射貼片和所述饋電網(wǎng)絡(luò)均設(shè)置于所述第一介質(zhì)板上,所述第二介質(zhì)板和所述第一介質(zhì)板相對(duì)布置,所述寄生貼片設(shè)置于所述第二介質(zhì)板上;
所述饋電網(wǎng)絡(luò)與所述輻射貼片之間的連接引腳包括第一段和第二段,所述第一段與所述輻射貼片相連,所述第二段連接于所述饋電網(wǎng)絡(luò)與所述第一段之間,所述第一段的橫向尺寸大于所述第二段的橫向尺寸,且所述第一段與所述第二段形成臺(tái)階結(jié)構(gòu);
所述第二介質(zhì)板設(shè)置為多個(gè),各所述第二介質(zhì)板陣列設(shè)置于所述第一介質(zhì)板上。
優(yōu)選地,所述輻射貼片的外緣處開設(shè)凹槽,所述凹槽向所述輻射貼片的中部凹陷,所述第一段連接于所述凹槽內(nèi)。
優(yōu)選地,所述凹槽的槽壁包括第一平面、第二平面和第三平面,所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面依次相連形成U形結(jié)構(gòu),所述饋電網(wǎng)絡(luò)連接于所述第二平面上。
優(yōu)選地,所述第一平面和所述第三平面中的至少一者與所述第二平面垂直連接。
優(yōu)選地,所述第一段與所述第一平面之間的距離等于所述第一段與所述第三平面之間的距離。
優(yōu)選地,所述第一段的延伸線與所述第二平面相垂直。
優(yōu)選地,所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)為直角型臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述輻射貼片上與所述第二介質(zhì)板相對(duì)的表面為第四平面,所述饋電網(wǎng)絡(luò)上與所述第二介質(zhì)板相對(duì)的表面為第五平面,所述第四平面的延伸面和所述第五平面的延伸面共面。
優(yōu)選地,沿著所述第一介質(zhì)板指向所述第二介質(zhì)板的方向,所述輻射貼片的中心與所述寄生貼片的中心之間的距離為3mm~7mm。
優(yōu)選地,所述輻射貼片為八邊形貼片,所述寄生貼片為圓形貼片。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
本申請(qǐng)所提供的天線中,連接引腳包括第一段和第二段,第一段的橫向尺寸大于第二段的橫向尺寸,且兩者形成臺(tái)階結(jié)構(gòu),使得第一段可以為輻射貼片和饋電網(wǎng)絡(luò)之間的連接提供過渡,以防電流自輻射貼片傳遞至饋電網(wǎng)絡(luò)的過程中出現(xiàn)流通面積劇烈變化的情況,從而使電流的傳遞更加穩(wěn)定,以此提升天線的隔離度。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請(qǐng)。
附圖說明
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示天線的側(cè)視圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的天線的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的天線仿真后的反射系數(shù)圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的天線仿真后的隔離度圖;
圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的天線仿真后在3.65GHz頻點(diǎn)的增益方向圖。
附圖標(biāo)記:
10-第一介質(zhì)板;
20-第二介質(zhì)板;
30-輻射貼片;
300-凹槽;
40-寄生貼片;
50-連接引腳;
500-第一段;
501-第二段;
51-饋電網(wǎng)絡(luò);
60-支撐柱。
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例,并與說明書一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖1-3所示,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種天線,該天線可以是±45°雙極化陣列天線,其可以內(nèi)置于各種移動(dòng)通信基站或無線CPE(Customer Premise Equipment,客戶終端設(shè)備)等中,也可以相對(duì)于各種移動(dòng)通信基站或無線CPE等外置。
上述天線包括第一介質(zhì)板10、第二介質(zhì)板20、輻射貼片30、寄生貼片40、連接引腳50和饋電網(wǎng)絡(luò)51。輻射貼片30和饋電網(wǎng)絡(luò)51均設(shè)置于第一介質(zhì)板10上,第二介質(zhì)板20和第一介質(zhì)板10相對(duì)布置,寄生貼片40設(shè)置于第二介質(zhì)板20上。第一介質(zhì)板10可以設(shè)置為一個(gè),第二介質(zhì)板20可以設(shè)置為一個(gè)或多個(gè),優(yōu)選第二介質(zhì)板20為多個(gè),各第二介質(zhì)板20陣列設(shè)置于第一介質(zhì)板10上。輻射貼片30和饋電網(wǎng)絡(luò)51可以通過蝕刻的方式設(shè)置于第一介質(zhì)板10上,饋電網(wǎng)絡(luò)51可以采用倒序反相法進(jìn)行加工;寄生貼片40也可以通過蝕刻的方式設(shè)置于第二介質(zhì)板20上。第一介質(zhì)板10和第二介質(zhì)板20之間可以通過支撐柱60進(jìn)行連接。一個(gè)輻射貼片30可以與兩個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)51相連,以此形成兩個(gè)端口。
用于連接饋電網(wǎng)絡(luò)51與輻射貼片30的連接引腳50包括第一段500和第二段501,第一段500與輻射貼片30相連,第二段501連接于饋電網(wǎng)絡(luò)51與第一段500之間,第一段500的橫向尺寸大于第二段501的橫向尺寸,且第一段500與第二段501形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。第一段500的橫向尺寸為垂直于第一段500的延伸方向的尺寸,第二段501的橫向尺寸為垂直于第二段501的延伸方向的尺寸,第一段500和第二段501均可以采用等橫向尺寸的結(jié)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu)以后,連接引腳50的第一段500可以為輻射貼片30和饋電網(wǎng)絡(luò)51之間的連接提供過渡,以防電流自輻射貼片30傳遞至饋電網(wǎng)絡(luò)51的過程中出現(xiàn)流通面積劇烈變化的情況,從而使電流的傳遞更加穩(wěn)定,以此提升天線的隔離度。
進(jìn)一步地,輻射貼片30的外緣處開設(shè)凹槽300,該凹槽300向輻射貼片30的中部凹陷,第一段500連接于此凹槽300內(nèi)。具體地,凹槽300可以采用弧形槽,該凹槽300可以為第一段500提供設(shè)置空間,使得第一段500的延伸長(zhǎng)度可以適當(dāng)增加。此結(jié)構(gòu)通過第一段500與第二段501形成的臺(tái)階結(jié)構(gòu),以及凹槽300的共同作用,進(jìn)一步對(duì)電流的分布提供緩沖作用,繼而提高天線的帶寬和隔離度。
一種實(shí)施例中,上述凹槽300的槽壁包括第一平面、第二平面和第三平面,該第一平面、第二平面和第三平面依次相連形成U形結(jié)構(gòu),連接引腳50連接于第二平面上。此處的第一平面與第二平面之間、第三平面與第二平面之間可以形成銳角,具體的角度可以靈活選擇。當(dāng)凹槽300采用上述結(jié)構(gòu)以后,一方面可以使電流的分布更具規(guī)律性,以此優(yōu)化天線的性能;另一方面可以簡(jiǎn)化凹槽300的結(jié)構(gòu),便于加工該凹槽300。
為使天線的性能有更大程度的提升,可將前述第一平面和第三平面中的至少一者與第二平面垂直連接。另外,第一段500的延伸線與第二平面相垂直,以此更進(jìn)一步地優(yōu)化電流的分布。
可以理解地,第一段500在凹槽300內(nèi)的設(shè)置位置可以偏向于凹槽300的一側(cè),但此種位置對(duì)電流的分布方向仍然會(huì)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致電流的分布情況不夠理想。因此,為了使電流的分布更加均勻穩(wěn)定,第一段500與第一平面之間的距離等于第一段501與第三平面之間的距離。即,第一段500連接于凹槽300的中間位置處,以此達(dá)到前述目的。
進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),前述的臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以為錐形臺(tái)階結(jié)構(gòu),但錐形臺(tái)階結(jié)構(gòu)的加工工藝相對(duì)比較復(fù)雜,導(dǎo)致連接引腳50的加工精度不好控制。因此,可將該臺(tái)階結(jié)構(gòu)優(yōu)化為直角型臺(tái)階結(jié)構(gòu),從而簡(jiǎn)化連接引腳50的加工工藝。
評(píng)價(jià)天線的性能時(shí),天線的剖面高度是一個(gè)比較重要的指標(biāo),該剖面高度指的是天線上垂直于自身延伸面的方向上的尺寸。其中,輻射貼片30與饋電網(wǎng)絡(luò)51的高度尺寸將會(huì)影響天線的剖面高度。有鑒于此,可將輻射貼片30上與第二介質(zhì)板20相對(duì)的表面定義為第四平面,將饋電網(wǎng)絡(luò)51上與第二介質(zhì)板20相對(duì)的表面定義為第五平面,該第四平面的延伸面和該第五平面的延伸面共面。一般地,第四平面的延伸面和第五平面的延伸面均與第二介質(zhì)板20的表面相平行,因此兩者的延伸面共面,即可以保證此兩個(gè)延伸面與第二介質(zhì)板20的表面之間的距離基本相等,以此降低整個(gè)天線的剖面高度。
優(yōu)選地,沿著第一介質(zhì)板10指向第二介質(zhì)板20的方向,輻射貼片30的中心與寄生貼片40的中心之間的距離為3mm~7mm之間,這一數(shù)值可以在保證天線的性能的情況下,適當(dāng)控制天線的高度。另外,還可以通過優(yōu)化支撐柱60的高度控制天線的整體高度,例如將支撐柱60的高度選為5mm左右。
在評(píng)價(jià)天線的性能時(shí),輻射貼片30與寄生貼片40之間的耦合度也是一個(gè)比較重要的指標(biāo),而輻射貼片30與寄生貼片40的形狀則會(huì)影響此耦合度。為了提高輻射貼片30與寄生貼片40之間的耦合度,可以將輻射貼片30設(shè)置為八邊形貼片,將寄生貼片40設(shè)置為圓形貼片。此時(shí),輻射貼片30的形狀與寄生貼片40的形狀比較近似,繼而達(dá)到前述目的。另,將輻射貼片30設(shè)置為八邊形貼片,還便于實(shí)現(xiàn)天線的±45°極化。而將寄生貼片40設(shè)置為圓形貼片后,還可以弱化天線的安裝角度限制,從而利于批量生產(chǎn)天線。
具體地,上述輻射貼片30的邊長(zhǎng)可以為0.22λ~0.25λ,λ為波長(zhǎng)。而寄生貼片40的半徑可以是0.27λ~0.31λ,λ同樣為波長(zhǎng)。
將上述各技術(shù)方案相組合以后得到的方案中,天線的特性如下:天線的整體高度可以控制在6mm以內(nèi);如圖4所示,天線在3.3GHz~3.8GHz帶寬內(nèi),S11(即反射系數(shù))<-10;如圖5所示,天線的隔離度為-25dB左右;如圖6所示,在3.65GHz頻點(diǎn),天線的增益為20.5dBi。因此,此種天線具有較薄、頻段較寬、增益較高、隔離度較高等特性,使得該天性的性能有所提升。
以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本申請(qǐng),對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。