一種網(wǎng)橋天線及天線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種網(wǎng)橋天線及天線系統(tǒng)，所述網(wǎng)橋天線包括：第一基板（1）和設(shè)置在所述第一基板（1）一側(cè)的接地板（3），所述第一基板（1）背向所述接地板（3）的另一側(cè)的表面上上設(shè)有饋源（12）和多個(gè)天線振子（14），所述饋源（12）電性連接每個(gè)天線振子（14）。由于饋源和天線振子位于同一面上，饋源發(fā)射的電磁波通過天線振子輻射，可實(shí)現(xiàn)定向性天線；此外，由于采用的是平板反射面而非拋物面反射面，可直接平放在地面上，無需設(shè)計(jì)額外的支架去支撐反射面，為減小天線體積以及穩(wěn)定網(wǎng)橋天線提供了可能。
【專利說明】—種網(wǎng)橋天線及天線系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及天線，尤其涉及一種網(wǎng)橋天線及天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代進(jìn)步，無線傳輸技術(shù)已經(jīng)深入人們的日常生活，無線上網(wǎng)無處不在，例如在地鐵上使用無線上網(wǎng)。為向用戶提供高速高質(zhì)量的上網(wǎng)體驗(yàn)，需要提供優(yōu)良的信號(hào)進(jìn)行覆蓋，通常使用網(wǎng)橋天線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前市場上的網(wǎng)橋天線的結(jié)構(gòu)尺寸的厚度過大，無法滿足地鐵列車安裝要求。此外，還有的網(wǎng)橋天線雖然體積小，但其反射板為拋物面，不適合高速運(yùn)行的車輛的震動(dòng)將影響網(wǎng)橋天線的穩(wěn)定性，導(dǎo)致傳輸性能降低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N穩(wěn)定性好的網(wǎng)橋天線。
[0004]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N網(wǎng)橋天線，包括:第一基板和設(shè)置在所述第一基板一側(cè)的接地板，所述第一基板背向所述接地板的另一側(cè)的表面上上設(shè)有饋源和多個(gè)天線振子，所述饋源電性連接每個(gè)天線振子。
[0005]其中，所述第一基板和所述接地板相互間隔設(shè)置。
[0006]其中，所述接地板包括非導(dǎo)體材料制成的第二基板和覆蓋在所述第二基板表面上的導(dǎo)體箔。
[0007]其中，所述接地板為導(dǎo)體材料制成的板。
[0008]其中，所述接地板為直接附著在所述第一基板一側(cè)表面上的導(dǎo)體箔。
[0009]其中，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子的所述饋源的兩個(gè)末端之間的間隔為I?
1.5倍工作波長。
[0010]其中，所述饋源通過導(dǎo)體線電性連接每個(gè)天線振子，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子的兩條導(dǎo)體線的交匯處通過電阻進(jìn)行連接。
[0011]其中，每個(gè)所述天線振子為正方形。
[0012]其中，所述正方形的邊長為0.2?0.4倍工作波長。
[0013]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種天線系統(tǒng)，包括上述的網(wǎng)橋天線。
[0014]本申請(qǐng)的有益效果是:由于饋源和天線振子位于同一面上，饋源發(fā)射的電磁波通過天線振子輻射，可實(shí)現(xiàn)定向性天線；此外，由于采用的是平板反射面而非拋物面反射面，可直接平放在地面上，無需設(shè)計(jì)額外的支架去支撐反射面，為減小天線體積以及穩(wěn)定網(wǎng)橋天線提供了可能。具有該網(wǎng)橋天線的天線系統(tǒng)也因此具有體積小、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本申請(qǐng)一種實(shí)施例的網(wǎng)橋天線的立體示意圖；
[0016]圖2為圖1所不的網(wǎng)橋天線的第一基板的俯視不意圖；
[0017]圖3為圖2所示的網(wǎng)橋天線中電阻元件的焊接位置的放大示意圖；[0018]圖4為本申請(qǐng)一種實(shí)施例的網(wǎng)橋天線的駐波比示意圖；
[0019]圖5為本申請(qǐng)一種實(shí)施例的網(wǎng)橋天線的3D輻射場形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]本申請(qǐng)所稱“末端”是指連接饋源與天線振子的導(dǎo)體線中的與天線振子連接的一端，又稱“饋源的末端”;可以理解如果存在多個(gè)天線振子，則存在多個(gè)末端。
[0022]如圖1和圖2所示，一種實(shí)施例的網(wǎng)橋天線包括:第一基板I和接地板3，接地板3設(shè)置在第一基板I的一側(cè)。第一基板I由非導(dǎo)體材料、優(yōu)選為非金屬材料制成，例如環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯等。第一基板I包括背向接地板3的另一側(cè)表面，定義為第一面2。第一面2上設(shè)有饋源12和多個(gè)天線振子14，饋源12通過導(dǎo)體線尤其是金屬線電性連接每個(gè)天線振子14且形成功分網(wǎng)絡(luò)15。
[0023]接地板3可以為直接附著在第一基板第二面6上的導(dǎo)體箔，例如銅箔、銀箔等。為了降低有效介電常數(shù)從而提高帶寬，優(yōu)選實(shí)施例中，接地板3與第一基板I相互平行且間隔設(shè)置，并通過非金屬的結(jié)構(gòu)件支撐。當(dāng)間隔設(shè)置時(shí)，接地板可以為導(dǎo)體材料制成的具有一定厚度的板狀，例如銅板、鋁板等。
[0024]為了節(jié)省導(dǎo)體材料，更優(yōu)選地，如圖1所示，接地板3包括非導(dǎo)體材料例如環(huán)氧樹月旨、聚四氟乙烯等制成的第二基板，第二基板具有面向第一基板I的第二面6，第二面6的整面覆蓋導(dǎo)體箔，通常為金屬箔例如銅箔、銀箔等；采用整面覆蓋導(dǎo)體箔的結(jié)構(gòu)，使得接地板3通過導(dǎo)體箔接地的同時(shí)，該導(dǎo)體箔可以作為電磁波反射面，有助于提高該網(wǎng)橋天線的定向性能。第一基板I的平面面積小于第二基板的平面面積。一種實(shí)現(xiàn)中，第一基板I的第一面2也整面覆蓋導(dǎo)體箔，通過將第一基板I的第一面2無用的導(dǎo)體箔(例如除導(dǎo)體線、饋源、天線振子等之外的區(qū)域)刻蝕，剩下的導(dǎo)體箔形成如圖2所示的功分網(wǎng)絡(luò)15。導(dǎo)體箔的厚度和平板的介電常數(shù)等可根據(jù)需要來選擇。
[0025]圖2所示功分網(wǎng)絡(luò)15中，每相鄰兩個(gè)天線振子14并聯(lián)為一組振子，相鄰兩組振子再次并聯(lián)為新的一組振子對(duì)16，該振子對(duì)16與另外一組振子對(duì)16再次并聯(lián)，并聯(lián)交匯于饋源12處。也就是說從饋源12至天線振子之間，經(jīng)過若干次的一分為二的處理，形成了功分網(wǎng)絡(luò)。圖示中的一分為二的次數(shù)只有三次，但這僅僅只是舉例說明而已，實(shí)際處理時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置更多次或更少次一分為二的處理，而饋源的個(gè)數(shù)也可以根據(jù)需要設(shè)置更多個(gè)。
[0026]該實(shí)施例中，由于饋源和天線振子位于同一面上，饋源發(fā)射的電磁波通過天線振子輻射，可實(shí)現(xiàn)定向性天線；而且，由于采用的是平板反射面而非拋物面反射面，可直接平放在地面上，無需設(shè)計(jì)額外的支架去支撐反射面，為減小天線體積以及穩(wěn)定網(wǎng)橋天線提供了可能。
[0027]一種實(shí)施例中，饋源12為發(fā)射頻率為5GHz到5.3GHz電磁波的饋源，從而保證了該網(wǎng)橋天線適用于5GHz到5.3GHz頻段。
[0028]另一種實(shí)施例中，第一基板I和接地板3之間的間隔大于O毫米且小于10毫米，這樣可以使得天線更為輕薄。第一基板I和接地板3之間有空氣層，由于空氣層的介電常數(shù)低，因此可以降低天線整體的介電常數(shù)，從而提高天線帶寬。一種較好的實(shí)現(xiàn)中，第一基板I和接地板3之間的間隔為I毫米。[0029]又一種實(shí)施例中，連接到每一個(gè)天線振子14的饋源的末端13與對(duì)應(yīng)的天線振子14垂直連接，使得天線振子的輻射方向更為統(tǒng)一。
[0030]再一種實(shí)施例中，饋源12的末端13位于天線振子14的與末端13相連接的一側(cè)的正中間，使得天線振子的輻射更集中。
[0031]另一種實(shí)施例中，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子14的饋源12的兩個(gè)末端13之間的間隔為I?1.5倍工作波長，優(yōu)選為1.3倍工作波長；特別地，該工作波長為5.2GHz電磁波所對(duì)應(yīng)的波長。該實(shí)施例更進(jìn)一步地保證網(wǎng)橋天線適用于5.2GHz頻段。當(dāng)然，工作波長也可以使其他任何現(xiàn)有天線應(yīng)用頻段所對(duì)應(yīng)的波長。
[0032]如圖2和圖3所示，一種實(shí)施例中，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子14的兩條導(dǎo)體線的交匯處通過電阻11進(jìn)行焊接，從而，在該功分網(wǎng)絡(luò)中，電阻的使用可以提高隔離度，減小每個(gè)輸出端口之間的信號(hào)干擾。電阻11的阻值可以是I到200歐姆。一種較好的實(shí)現(xiàn)中，電阻11的阻值為100歐姆。
[0033]另一種實(shí)施例中，每個(gè)天線振子14為正方形，從而可以更好地與功分網(wǎng)絡(luò)匹配以使天線的駐波比更優(yōu)，也適用于后續(xù)進(jìn)行90°交叉極化的2X2天線。正方形的邊長通常為
0.2?0.4倍工作波長，在一種較好的實(shí)現(xiàn)中，正方形的邊長為0.25倍工作波長。另外，本實(shí)用新型并不限定天線振子的形狀，可以為正方形，也可以為長方形或其他形狀。
[0034]圖4是采用如上實(shí)施例得到的駐波比示意圖，可以看出，在5GHz?5.3GHz時(shí)的駐波比較好。圖5是在5.15GHz頻段時(shí)采用如上實(shí)施例得到的3D輻射場形示意圖，可以看出，天線的輻射呈錐形且方向較為集中。
[0035]本實(shí)用新型還保護(hù)一種天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)具有上述的網(wǎng)橋天線。天線系統(tǒng)可以是固定線路的交通系統(tǒng)例如地鐵無線覆蓋天線系統(tǒng)，也可以是其他陸地、海運(yùn)、空運(yùn)需要應(yīng)用到的天線系統(tǒng)。
[0036]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)橋天線，其特征在于，包括:第一基板(I)和設(shè)置在所述第一基板(I) 一側(cè)的接地板(3)，所述第一基板(I)背向所述接地板(3)的另一側(cè)的表面上上設(shè)有饋源(12)和多個(gè)天線振子(14)，所述饋源(12)電性連接每個(gè)天線振子(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述第一基板(I)和所述接地板(3)相互間隔設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述接地板(3)包括非導(dǎo)體材料制成的第二基板和覆蓋在所述第二基板表面上的導(dǎo)體箔。
4.如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述接地板(3)為導(dǎo)體材料制成的板。
5.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述接地板(3)為直接附著在所述第一基板(I) 一側(cè)表面上的導(dǎo)體箔。
6.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子(14)的所述饋源(12)的兩個(gè)末端(13)之間的間隔為I?1.5倍工作波長。
7.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述饋源(12)通過導(dǎo)體線電性連接每個(gè)天線振子(14)，分別連接到相鄰兩個(gè)天線振子(14)的兩條導(dǎo)體線的交匯處通過電阻(11)進(jìn)行連接。
8.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，每個(gè)所述天線振子(14)為正方形。
9.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)橋天線，其特征在于，所述正方形的邊長為0.2?0.4倍工作波長。
10.一種天線系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的網(wǎng)橋天線。
【文檔編號(hào)】H01Q19/10GK203491387SQ201320365776
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司