本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種寬帶偶極子垂直極化全向天線。

背景技術(shù)：

隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)天線性能的要求越來(lái)越高。要求天線在有限的空間，很寬的頻段內(nèi)依然有很好的方向圖特性。所以目前研究的熱點(diǎn)集中在寬頻帶、小型化等方面。其中微帶天線具有體積小，重量輕，成本低，易于集成等一系列優(yōu)點(diǎn)，在小型化天線上，有獨(dú)特的地方，因而問(wèn)世以來(lái)很快得到了廣泛的應(yīng)用。但是與常規(guī)的天線相比，微帶天線頻帶窄是限制它的使用的很大因素。

因此，提供一種在外徑尺寸有限的情況下有效提高天線帶寬的寬帶偶極子全向天線實(shí)為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種在外徑尺寸有限的情況下有效提高天線帶寬的寬帶偶極子全向天線。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，提供以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在外徑尺寸有限的情況下，拓展一個(gè)垂直極化天線的帶寬，所使用的方案是由一個(gè)蝴蝶結(jié)式結(jié)構(gòu)的振子上臂和振子下臂加上寄生單元組成，印制在PCB板上面。

本實(shí)用新型提供一種寬帶偶極子全向天線，其包括PCB板，以及印制在PCB板上的輻射單元，該輻射單元包括對(duì)稱設(shè)置的振子上臂和振子下臂，該輻射單元為蝴蝶結(jié)式結(jié)構(gòu)，該振子上臂和振子下臂整體結(jié)構(gòu)為蝴蝶結(jié)型，該振子上臂和振子下臂分別包括漸變節(jié)和矩形段。本實(shí)用新型在有限的尺寸下，優(yōu)化了蝴蝶結(jié)尺寸及寄生單元形狀，使天線滿足要求。

優(yōu)選的，該輻射單元進(jìn)一步包括設(shè)置在該振子上臂和振子下臂兩側(cè)的寄生單元。通過(guò)耦合，在寄生單元上產(chǎn)生耦合電流，在電流方向一致時(shí)，產(chǎn)生疊加效果，增加了天線的有效體積，增加天線的帶寬，而且對(duì)天線的增益與方向性都可以改善。

優(yōu)選的，該寄生單元對(duì)稱設(shè)置在該振子上臂和振子下臂的饋電點(diǎn)兩側(cè)，并沿上下臂方向延伸。

優(yōu)選的，該寄生單元的內(nèi)側(cè)形狀根據(jù)該漸變節(jié)的漸變角度而變化并與該振子上臂和振子下臂兩側(cè)邊緣形狀吻合，該寄生單元與該振子上臂和振子下臂之間留有距離。

寄生單元的長(zhǎng)度做為引向大小可以調(diào)諧振。優(yōu)選的，該漸變節(jié)較短，矩形段較寬長(zhǎng)，以便走饋線及電纜。

優(yōu)選的，該振子上臂與振子下臂的整體長(zhǎng)度為0.84λ，寬15mm，該漸變節(jié)長(zhǎng)為3.8mm。

優(yōu)選的，寄生單元長(zhǎng)度為0.45λ，寄生單元與對(duì)稱振子間隙為1.2mm。

優(yōu)選的，該寬帶偶極子全向天線包括多個(gè)所述輻射單元，該多個(gè)所述輻射單元組陣時(shí)，所述對(duì)稱設(shè)置的振子上臂和振子下臂分別印在PCB板正反兩面，以便同向的臂在一面用微帶線連接起來(lái)組陣。

優(yōu)選的，PCB板上設(shè)有過(guò)孔，饋電結(jié)構(gòu)通過(guò)該過(guò)孔在中間饋電，該振子上臂與振子下臂之間通過(guò)λ/4短路線連接。

優(yōu)選的，該P(yáng)CB板厚度為H＝0.8mm，介電常數(shù)ε_r＝3.0。

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的特點(diǎn)是：

本實(shí)用新型寬帶偶極子全向天線的振子上臂和振子下臂采用蝴蝶結(jié)式結(jié)構(gòu)印刷在PCB板上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，帶寬寬；此外，在蝴蝶結(jié)式結(jié)構(gòu)兩側(cè)增加寄生單元，大大提高了帶寬。在PCB板中間設(shè)置過(guò)孔為饋電結(jié)構(gòu)所用，電纜在背面焊接，電流通過(guò)過(guò)孔對(duì)稱的傳輸?shù)綄?duì)稱振子中。由于振子兩個(gè)臂很近，產(chǎn)生電流大小相等而方向相反的平衡模，饋線上的電流輻射的遠(yuǎn)場(chǎng)相互抵銷。整個(gè)結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，使天線的不圓度能完全滿足要求，通過(guò)調(diào)整振子的長(zhǎng)度與寄生單元的長(zhǎng)度能調(diào)整天線的諧振頻率。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本實(shí)用新型寬帶偶極子全向天線的輻射單元示意圖；

圖2是本實(shí)用新型兩單元組陣的PCB板正面示意圖；

圖3是本實(shí)用新型兩單元組陣的PCB板反面示意圖。

【具體實(shí)施方式】

請(qǐng)參閱圖1～3，本實(shí)用新型寬帶偶極子全向天線包括PCB板100，以及印制在PCB板上的輻射單元，該輻射單元包括對(duì)稱設(shè)置的振子上臂210和振子下臂220，該輻射單元為蝴蝶結(jié)式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，振子上臂210和振子下臂220相對(duì)的部分設(shè)有饋電孔。

該輻射單元進(jìn)一步包括設(shè)置在該振子上臂和振子下臂兩側(cè)的寄生單元300，該寄生單元300對(duì)稱設(shè)置在該振子上臂210和振子下臂220的饋電點(diǎn)兩側(cè)，并沿上下臂方向延伸，并且該寄生單元300與該振子上臂210和振子下臂220之間留有距離。

該振子上臂210和振子下臂220分別包括漸變節(jié)211和矩形段212，該寄生單元300的內(nèi)側(cè)形狀與該振子上臂210和振子下臂220兩側(cè)邊緣形狀吻合，根據(jù)該漸變節(jié)211的漸變角度而變化，寄生單元300的長(zhǎng)度做為引向大小可以調(diào)諧振。該漸變節(jié)211較短，矩形段212較寬長(zhǎng)，以便走饋線及電纜。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖2和圖3，在該實(shí)施例中，該寬帶偶極子全向天線包括兩個(gè)所述輻射單元，該兩個(gè)所述輻射單元組陣時(shí)，所述對(duì)稱設(shè)置的振子上臂210和振子下臂220分別印在PCB板100正反兩面，以便同向的臂在一面用微帶線連接起來(lái)組陣。

PCB板100上設(shè)有過(guò)孔110，饋電結(jié)構(gòu)通過(guò)該過(guò)孔110在中間饋電，電纜在背面焊接，電流通過(guò)該過(guò)孔110對(duì)稱的傳輸?shù)綄?duì)稱設(shè)置的振子上臂210和振子下臂220中。該振子上臂210與振子下臂220之間通過(guò)λ/4短路線連接。

由于振子兩個(gè)臂很近，產(chǎn)生電流大小相等而方向相反的平衡模，饋線上的電流輻射的遠(yuǎn)場(chǎng)相互抵銷。整個(gè)結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，使天線的不圓度能完全滿足要求，通過(guò)調(diào)整振子的長(zhǎng)度與寄生單元的長(zhǎng)度能調(diào)整天線的諧振頻率。天線的頻率為1.7G-2.17G，根據(jù)對(duì)稱振子模型及微帶天線理論，最后通過(guò)仿真調(diào)整，該蝴蝶結(jié)振子的寬度限制在20mm以內(nèi)，在有限的空間內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)寄生單元300的長(zhǎng)度及間隙以提高天線帶寬。

實(shí)際較佳實(shí)施例中的單振子蝴蝶式結(jié)構(gòu)的振子上臂210與振子下臂220的長(zhǎng)度為0.84λ，寬15mm，蝴蝶節(jié)漸變長(zhǎng)為3.8mm。印制線路板厚度為H＝0.8mm，介電常數(shù)ε_r＝3.0。寄生單元長(zhǎng)度為0.45λ，寄生單元與對(duì)稱振子間隙為1.2mm。

圖1實(shí)施例單個(gè)振子增益在2.5dB左右，圖2及圖3實(shí)施例通過(guò)組陣，最終得到駐波在1.4以內(nèi)，不圓度在3dB以內(nèi)，增益4.5dBi的天線。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案上的等效變換均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。