應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的低剖面高增益雙頻定向天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的低剖面高增益雙頻定向天線。
【背景技術(shù)】
[0002]各種WLAN協(xié)議的快速發(fā)展使得市場對小型化多頻帶天線的需求日益增加。到目前為止，最寬的WLAN傳輸協(xié)議是應(yīng)用于2.4GHz頻段(2.4 - 2.485 GHz)和5GHz頻段(5.15-5.825GHz)的IEEE 802.11a協(xié)議。為了提高系統(tǒng)的靈活性和可用性，目前市場上迫切需要能夠同時工作于這兩個特定頻段的定向輻射天線。但目前市場上的一些多頻天線多采用層疊結(jié)構(gòu)方案或者采用PIFA天線，天線剖面較大，從而增大了天線的體積；多數(shù)雙頻WLAN天線都是全向天線，使得天線的抗干擾能力下降，并對天線的輻射能量在一定程度上造成了浪費(fèi)；大多定向天線都存在阻抗帶寬小的缺點(diǎn)。
[0003]傳統(tǒng)微帶天線是在輻射貼片和接是板之間填充介質(zhì)材料，若用價格便宜的介質(zhì)材料，則介質(zhì)損耗較大，天線效率較低，這種現(xiàn)象在WLAN 5GHz頻段尤為顯著。若用介質(zhì)損耗較小的介質(zhì)材料，則板材價格昂貴，天線成本較高，不適合大批量推廣。針對上述問題，本專利申請人研究開發(fā)了一種低成本、效率高、低剖面、高增益和定向輻射的WLAN雙頻全覆蓋天線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的低剖面高增益雙頻定向天線，在具備雙頻特性的基礎(chǔ)上，具有低剖面、寬頻帶、高增益和定向輻射的優(yōu)點(diǎn)，可以很好的應(yīng)用于WLAN頻段信號的收發(fā)。
[0005]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的低剖面高增益雙頻定向天線，包括上層介質(zhì)板、下層介質(zhì)板、三根短路探針以及一根饋電探針；所述上層介質(zhì)板的上表面設(shè)置有輻射貼片，所述下層介質(zhì)板的下表面設(shè)置有接地板，兩層介質(zhì)板之間設(shè)置有一定高度的空氣層；所述短路探針設(shè)置于所述空氣層中，所述短路探針的一端與所述輻射貼片相連，所述短路探針的另一端與所述接地板相連。
[0006]進(jìn)一步地，所述上層介質(zhì)板的尺寸為70mmX70mmX0.6mm ;所述福射貼片包括由三個連接橋連接的內(nèi)部矩形貼片和外部U型貼片；所述內(nèi)部矩形貼片的長度為28mm，寬度為14mm，所述外部U型貼片由一個尺寸為55mmX51mm的大矩形貼片挖去一個尺寸為38mmX 18mm的小矩形貼片組成；中心位于水平中心線上的第一連接橋的尺寸為5.5mmX 3mm，第二連接橋與第三連接橋分別位于所述內(nèi)部矩形貼片的兩側(cè)，所述第二連接橋與第三連接橋的尺寸均為4mmX2mm，所述第二連接橋距垂直中心線的位置為15mm，所述第三連接橋距垂直中心線的位置為8.5mm。
[0007]進(jìn)一步地，所述下層介質(zhì)板的尺寸為80mmX80mmX0.6mm ;所述下層介質(zhì)板的下表面設(shè)置有邊長為80_的方形接地板，所述接地板與所述短路探針、所述饋電探針以及一SMA接頭相連。
[0008]較佳的，所述饋電探針的底端與所述SMA接頭相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述定位天線采用同軸饋電方式進(jìn)行饋電，所述饋電探針位于水平中心線上，距離中心位置為20.7mm。
[0010]進(jìn)一步地，所述空氣層的高度為5mm。
[0011]進(jìn)一步地，所述短路探針的半徑為0.4mm，所述三根短路探針中的第一短路探針位于水平中心線上，距離中心位置為-11.4mm，第二短路探針與第三短路探針距垂直中心線的位置分別為_26.5mm和19.1mm，距水平中心線的位置均為-17.5mm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的微帶天線可用于WLAN頻段(2.4GHz-2.5GHz以及5.15GHz-5.8GHz )，天線采用單層貼片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)WLAN兩個頻段的覆蓋，大大降低了天線的剖面高度；采用空氣層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的介質(zhì)板材，大大降低了天線的制作成本，提高了天線的工作效率；采用增加短路探針的方式，在保證天線小型化的同時，增加了天線的阻抗帶寬。本發(fā)明在具備雙頻特性的基礎(chǔ)上，具有低成本、高效率，低剖面、寬頻帶、高增益和定向輻射的優(yōu)點(diǎn)，可以很好的應(yīng)用于WLAN頻段信號的收發(fā)，并適用于更多的場合。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的上層介質(zhì)板結(jié)構(gòu)及短路探針位置示意圖(俯視圖)。
[0015]圖3是本發(fā)明的下層介質(zhì)板結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)。
[0016]圖4為天線在低頻段反射系數(shù)圖。
[0017]圖5為天線在高頻段反射系數(shù)圖。
[0018]圖6為天線在工作頻率為2.4GHz和5.15G時E面增益方向圖。
[0019]標(biāo)號說明:1為第一短路探針，2為空氣層，3為第二短路探針，4為第三短路探針，5為上層介質(zhì)板，6為饋電探針，7為下層介質(zhì)板，8為SMA接頭，9為第一連接橋，10為外部U型貼片，11為第二連接橋b，12為內(nèi)部矩型貼片，13為第三連接橋，14為接地板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]本實(shí)施例提供一種應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的低剖面高增益雙頻定向天線，包括上層介質(zhì)板5、下層介質(zhì)板7、三根短路探針以及一根饋電探針；所述上層介質(zhì)板5的上表面設(shè)置有輻射貼片，所述下層介質(zhì)板7的下表面設(shè)置有接地板，兩層介質(zhì)板之間設(shè)置有一定高度的空氣層2 ;所述短路探針設(shè)置于所述空氣層2中，所述短路探針的一端與所述輻射貼片相連，所述短路探針的另一端與所述接地板14相連。
[0022]在本實(shí)施例中，所述上層介質(zhì)板5的尺寸為70mmX70mmX0.6mm ;所述福射貼片包括由三個連接橋連接的內(nèi)部矩形貼片12和外部U型貼片10 ;所述短路探針的頂端焊接于外部U型貼片10的短路點(diǎn)處，饋電探針的頂端焊接于內(nèi)部矩形貼片12的饋電點(diǎn)處，通過對內(nèi)部矩形貼片12饋電來激勵輻射貼片，使其輻射電磁波；所述內(nèi)部矩形貼片12的長度為28mm，寬度為14mm，所述外部U型貼