全向天线的制作方法
全向天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯设备技术领域，具体而言，涉及一种全向天线。
【背景技术】
[0002]目前，在对天线的设计中，保证天线振子之间具有良好的隔离性是非常重要的。尤其在便携通信设备中，由于天线的体积较小，天线振子排列得比较紧密，因此增大天线振子之间的隔离度，降低天线之间的耦合度是非常必要的。
[0003]现有技术中，有很多方法用来增大天线振子之间的隔离度，例如利用蘑菇型的带隙结构可以抑制天线振子之间的表面波，进而增大天线振子之间的隔离度。然而采用上述方法需要在天线振子下方设置大量的蘑菇型结构，并且需要占据较大面积的位置。
[0004]针对蘑菇型的带隙结构的缺陷，现有技术中还提出使用具有馈电端口的集成天线，然而集成天线是基于贴片天线设计的，因此上述集成天线的尺寸可能不适用于具有非常小的形状系数的天线。
[0005]此外，在现有技术中，常用的提高天线振子的隔离度的方法还包括:拉开天线振子的间隔距离、错开天线振子的极化方式、在天线振子间加隔离器以及在天线振子上开槽等，这些方法适用于不同的天线类型。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种不同于上述现有技术且能够提高天线振子之间隔离性的全向天线。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种全向天线，包括:基板，基板上设置有导电介质层；立板，设置在导电介质层上；天线振子，设置在立板上；导电介质层上设置有用于改变天线振子的电场分布的沟槽，沟槽包括相互连接的基础槽和延伸槽，延伸槽设置在基础槽的至少一侧；其中，延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。
[0008]进一步地，沟槽还包括设置在基础槽和延伸槽之间的连接槽，延伸槽连接在连接槽远离基础槽的一端。
[0009]进一步地，沟槽设置在基板和立板的连接处的一侧或两侧。
[0010]进一步地，基础槽为一字型槽，沿基板和立板的连接处延伸，基础槽的一个长边与立板的一个长边重合，基础槽的短边沿背离立板的方向延伸。
[0011]进一步地，延伸槽包括第一延伸槽和第二延伸槽，连接槽包括第一连接槽和第二连接槽，第一延伸槽和第二延伸槽分别通过第一连接槽和第二连接槽与基础槽连接，第一连接槽的长度小于第二连接槽的长度。
[0012]进一步地，第一连接槽和第二连接槽均与基础槽垂直，第一连接槽与第二连接槽的宽度相等，第一连接槽和第二连接槽在基础槽的两边相对设置。
[0013]进一步地，基础槽的宽度大于第一连接槽及第二连接槽的宽度。
[0014]进一步地，立板为相交设置的两个，每个立板上的天线振子包括两个第一天线振子和设置在两个第一天线振子之间的第二天线振子。
[0015]进一步地，第二天线振子与两个第一天线振子之间的间距相等。
[0016]进一步地，第二天线振子设置在立板的中部顶端，两个第一天线振子对称地设置在立板的底端。
[0017]进一步地，对应一个立板的沟槽为两个，两个沟槽与该一个立板的两个第一天线振子一一对应设置。
[0018]进一步地，立板的下部设置有导电片，导电片位于第一天线振子与沟槽之间，并与导电介质层连接。
[0019]进一步地，第一天线振子为单极子天线振子，第二天线振子为偶极子天线振子。
[0020]进一步地，两个立板均与基板垂直设置，并且两个立板的相交角度为90度。
[0021]进一步地，沟槽在导电介质层上的位置靠近对应的天线振子在导电介质层上的投影位置。
[0022]应用本实用新型的技术方案，全向天线包括基板和设置在基板上的立板，并且基板上设置有导电介质层。全向天线还包括设置在立板上的天线振子。在上述导电介质层上设置有沟槽，沟槽能够改变导电介质层上的电荷分布，进而能够改变天线振子上的电场分布。改变天线振子上的电场分布能够降低天线振子之间的耦合度，增强天线振子之间的隔离性，降低驻波比。因此本实用新型可以有效地提高天线振子之间隔离性。
【附图说明】
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1示出了根据本实用新型的全向天线的实施例的主视示意图；
[0025]图2示出了图1的全向天线的俯视示意图；
[0026]图3示出了图1的全向天线的立体结构示意图；
[0027]图4示出了图1的全向天线的另一个角度的立体结构示意图；
[0028]图5示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的辐射方向图；
[0029]图6示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的辐射方向图；
[0030]图7示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的辐射场三维方向图；
[0031]图8示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的辐射场三维方向图；
[0032]图9示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的驻波比特性图；
[0033]图10示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的驻波比特性图；
[0034]图11示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的隔离度和回波损耗图；以及
[0035]图12示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0036]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0037]10、基板；20、立板；30、天线振子；31、第一天线振子；32、第二天线振子；40、沟槽；41、基础槽；42、第一延伸槽；43、第二延伸槽；44、第一连接槽；45、第二连接槽；50、导电片。
【具体实施方式】
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0039]如图1至图4所示，本实施例的全向天线包括基板10、立板20以及天线振子30。其中，基板10上设置有导电介质层；立板20，设置在导电介质层上；天线振子30，设置在立板20上。导电介质层上设置有用于改变天线振子30的电场分布的沟槽40。沟槽40包括相互连接的基础槽41和延伸槽。延伸槽设置在基础槽41的至少一侧。其中，延伸槽为圆形槽。
[0040]应用本实施例的全向天线，全向天线包括基板10和设置在基板10上的立板20，并且基板10上设置有导电介质层。全向天线还包括设置在立板20上的天线振子30。在上述导电介质层上设置有沟槽40，沟槽40能够改变导电介质层上的电荷分布，进而能够改变天线振子30上的电场分布。改变天线振子30上的电场分布能够降低天线振子30之间的親合度，增强天线振子30之间的隔离性，降低驻波比。因此本实用新型可以有效地提高天线振子之间隔呙性。
[0041]如图2至图4所示，在本实施例的全向天线中，沟槽40设置在基板10和立板20的连接处的一侧。当沟槽40改变导电介质层上的电荷分布时，上述结构可以使导电介质层上的电荷分布对天线振子30上的电场分布的影响更为显著，进而能有更加有效地降低天线振子30之间的耦合度，增强天线振子30之间的隔离性。
[0042]如图1至图4所示，本实施例的全向天线包括工作在2.4GHz频带下的天线和工作在5.SGHz频带下的天线。天线的导电介质层为铜箔，铜箔上蚀刻有沟槽40，沟槽40设置在基板10和立板20连接处的一侧。下文将具体描述本实施例中沟槽40的具体结构。
[0043]本实施例中，沟槽40包括基础槽41，基础槽41设置在沟槽40设置在基板10和立板20连接处，并且基础槽41的一条长边与立板20的一条长边重合，且基础槽41的短边沿背离立板的方向延伸。基础槽41为一字型槽，在图中未示出的其他实施方式中，基础槽41不限于一字型槽，可以采用其他直槽结构或者非直槽结构。
[0044]本实施例中，沟槽40还包括设置在基础槽41和延伸槽之间的连接槽，延伸槽连接在连接槽远离基础槽41的一端。在图中未示出的其他实施方式中，延伸槽不限于连接在连接槽的一端，还可以采用其他连接位置。
[0045]本实施例中，沟槽40还包括延伸槽和连接槽。其中，延伸槽为两个分别设置在基础槽41两边的第一延伸槽42和第二延伸槽43。连接槽包括第一连接槽44和第二连接槽45。第一延伸槽42和第二延伸槽43分别通过第一连接槽44和第二连接槽45连接在基础槽41上。特别的，第一连接槽44的长度小于第二连接槽45的长度，使得第一延伸槽42相比于第二延伸槽43更加靠近于基础槽41。
[0046]本实施例中，第一连接槽44和第二连接槽45均垂直于基础槽41。第一延伸槽42与第二延伸槽43均为圆形槽。
[0047]本实施例中的沟槽40为缺陷接地结构(DGS)。具体地，第一延伸槽42和第二延伸槽43为圆形槽，因此沟槽40为圆形缺陷接地结构(circular DGS)。在图中未示出的实施方式中，当第一延伸槽42和第二延伸槽43为其他形式时，沟槽40即为其他形式的缺陷接地结构(DGS)。
[0048]在基板10的导电介质层上蚀刻上述圆形缺陷接地结构可以改变导电介质层的有效介电常数的分布，从而改变基于该天线的微带线的分布电感和分布电容，进而使得此类天线具有带隙特性和慢波特性，具有制作简单、体积小、便于集成等优点。
[0049]蚀刻在导电介质层上的单个圆形缺陷接地结构可以等效为LC并联电路。改变圆形缺陷接地结构的尺寸和形状也必将改变其频率特性和等效的LC参数值。当天线的辐射频率正好落在圆形缺陷接地结构的带阻频段的时候，表面波被抑制，从而减小了天线振子30之间的耦合。设置在基板10的导电介质层上的圆形缺陷接地结构可以有效地降低天线振子30之间的耦合，从而可以提高天线振子30之间的隔离度，并且可以降低天线振子30之间的驻波比，提高全向天线的性能。
[0050]需要说明的是，在图中未示出的其他实施方式中，第一延伸槽42与第二延伸槽43可以为椭圆形槽。
[0051 ] 如图2至图4所示，在本实施例的全向天线中，立板20为相交设置的两个，每个立板20上的天线振子30包括两个第一天线振子31和设置在两个第一天线振子31之间的第二天线振子32。
[0052]本实施例中，立板20为相交设置的两个，并与基板10垂直。两个立板20可以通过互相咬合的插槽实现相交设置，两个立板20也可以为一体结构。
[0053]立板20设置在基板10上的方式不限定，在本实施例中，立板20通过焊接设置在基板10上。在图中未示出的实施方式中，立板20和基板10还可以通过例如突条和安装槽的配合方式来达到固定的目的。
[0054]如图1、图3和图4所示，两个立板20上分别设有 第一天线振子31和第二天线振子32。第一天线振子31设置在立板20的中部顶端。第二天线振子32为两个，两个第二天线振子32分别对称的设置在第一天线振子31两侧，并且第二天线振子32设置在立板20的底端，两个第二天线振子32与第一天线振子31之间的距离相等。上述结构可以使第二天线振子32与两个第一天线振子31分布更加均匀，从而保证了第二天线振子32与两个第一天线振子31之间具有较高的隔离度。
[0055]在本实施例的技术方案中，对应一个立板20的沟槽40为两个，两个沟槽40与第一天线振子31 —一对应设置，并且沟槽40设置在第一天线振子31的下方。通过上述布置方法使得沟槽40尽量的靠近天线振子30，尽可能的影响第一天线振子31和第二天线振子32上的电场分布，进而增强第一天线振子31和第二天线振子32之间的隔离性，降低驻波比。
[0056]如图1、图3和图4所示，在本实施例的全向天线中，立板20的下部设置有导电片50，导电片50位于第一天线振子31与沟槽40之间，并与导电介质层连接。两个立板20的下部均设置有导电片50。上述两个立板20通过导电片50与基板10上的导电介质层连接，并且导电片50与导电介质层共地。在本实施例中，导电片50为铜箔片，导电介质层为铜箔层，导电片50与导电介质层之间的连接方式为焊接。
[0057]在本实施例的全向天线中，第一天线振子31为偶极子天线振子，第二天线振子32为单极子天线振子。可选地，第一天线振子31和第二天线振子32可以均为偶极子天线振子。可选地，第一天线振子31和第二天线振子32可以均为单极子天线振子。可选地，第一天线振子31为单极子天线振子，第二天线振子32为偶极子天线振子。上述通过错开第一天线振子31与第二天线振子32的极化方式来进一步增强第一天线振子31与第二天线振子32之间的隔呙性。
[0058]在本实施例的全向天线中，两个立板20的相交角度为90度。上述两个立板20的相交角度设置为90度，可以使设置在两个立板20上的各个天线振子30均匀分布，保证了天线振子30之间具有较高的隔离度。
[0059]在本实施例的全向天线中，两个立板20中的一个上的天线振子30工作在第一频段(2.4GHz)下，两个立板20中的另一个上的天线振子30工作在第二频段(5.8GHz)。
[0060]需要说明的是，在本实施例中，基板10为PCB板(印制电路板)。PCB板可以做成比较紧凑的结构，有效地减小空间，并且成本低廉。PCB板的材料为FR4( ε r = 4.4，tan δ= 0.02)。此外，如图1所示，在本实施例中，基板10是圆形的。需要说明的是，根据天线的安装位置等因素的限制，基板10也可以是矩形、三角形或其他形状的。
[0061]图5为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的辐射方向图。
[0062]图中极坐标系中的极轴为全向天线的增益，极坐标系中的极角为全向天线的电磁波入射角度。其中，天线增益的单位为dBi，天线电磁波入射角度的单位为deg。
[0063]从图中可以看出全向天线基本沿法线方向辐射电磁波。在电磁波入射角度为Odeg时，仿真所得的全向天线在2.4GHz频段上的天线增益约为7dBi。
[0064]图6为仿真所得全向天线在5.8GHz频段的辐射方向图。
[0065]图中极坐标系中的极轴为全向天线的增益，极坐标系中的极角为全向天线的电磁波入射角度。其中，天线增益的单位为dBi，天线电磁波入射角度的单位为deg。
[0066]从图中可以看出全向天线基本沿法线方向辐射电磁波。在电磁波入射角度为Odeg时，仿真所得的全向天线在5.8GHz频段上的天线增益约为_20dBi。
[0067]图7为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的辐射场三维方向图。
[0068]图中不同的彩色部分为不同全向天线增益的数值，天线增益的单位为dBi。
[0069]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线增益的峰值增益约为
7.23dB1
[0070]图8为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的辐射场三维方向图。
[0071]图中不同的彩色部分为不同天线增益的数值，天线增益的单位为dBi。
[0072]从图中可以看出，在5.8GHz频段时，仿真所得的天线增益的峰值增益约为4.22dB1
[0073]图9为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的驻波比特性图。
[0074]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的驻波比，其中天线辐射频率的单位为GHz。
[0075]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线驻波比均小于1.41。
[0076]图10为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的驻波比特性图。
[0077]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的驻波比，其中天线辐射频率的单位为GHz。
[0078]从图中可以看出，在5.SGHz频段时，仿真所得的天线驻波比均小于1.51。
[0079]图11为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0080]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的隔离度，其中天线辐射频率的单位为GHz，天线隔离度的单位为dBi。
[0081]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线隔离度均小于_19dBi。
[0082]图12为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0083]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的隔离度，其中天线辐射频率的单位为GHz，天线隔离度的单位为dBi。
[0084]从图中可以看出，在5.8GHz频段时，仿真所得的天线隔离度均小于_25dBi。
[0085]综上所述，当全向天线的导电介质层蚀刻有圆形缺陷接地结构(circular DGS)后，全向天线工作在两个频段时的隔离度均小于_19dBi，即全向天线隔离度的绝对值均大于19dBi，天线振子30之间的隔离性得到了改善。
[0086]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全向天线，包括: 基板(10)，所述基板(10)上设置有导电介质层； 立板(20)，设置在所述导电介质层上； 天线振子(30)，设置在所述立板(20)上； 其特征在于，所述导电介质层上设置有用于改变所述天线振子(30)的电场分布的沟槽(40)，所述沟槽(40)包括相互连接的基础槽(41)和延伸槽，所述延伸槽设置在所述基础槽(41)的至少一侧； 其中，所述延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)还包括设置在所述基础槽(41)和所述延伸槽之间的连接槽，所述延伸槽连接在所述连接槽远离所述基础槽(41)的一端。3.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)设置在所述基板(10)和所述立板(20)的连接处的一侧或两侧。4.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述基础槽(41)为一字型槽，沿所述基板(10)和所述立板(20)的连接处延伸，所述基础槽(41)的一个长边与所述立板(20)的一个长边重合，所述基础槽(41)的短边沿背离所述立板(20)的方向延伸。5.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述延伸槽包括第一延伸槽(42)和第二延伸槽(43)，所述连接槽包括第一连接槽(44)和第二连接槽(45)，所述第一延伸槽(42)和所述第二延伸槽(43)分别通过所述第一连接槽(44)和第二连接槽(45)与所述基础槽(41)连接，所述第一连接槽(44)的长度小于所述第二连接槽(45)的长度。6.根据权利要求5所述的全向天线，其特征在于，所述第一连接槽(44)和所述第二连接槽(45)均与所述基础槽(41)垂直，所述第一连接槽(44)与所述第二连接槽(45)的宽度相等，所述第一连接槽(44)和所述第二连接槽(45)在所述基础槽(41)的两边相对设置。7.根据权利要求5所述的全向天线，其特征在于，所述基础槽(41)的宽度大于所述第一连接槽(44)及所述第二连接槽(45)的宽度。8.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述立板(20)为相交设置的两个，每个所述立板(20)上的所述天线振子(30)包括两个第一天线振子(31)和设置在所述两个第一天线振子(31)之间的第二天线振子(32)。9.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第二天线振子(32)与两个所述第一天线振子(31)之间的间距相等。10.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第二天线振子(32)设置在所述立板(20)的中部顶端，所述两个第一天线振子(31)对称地设置在所述立板(20)的底端。11.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，对应一个所述立板(20)的所述沟槽(40)为两个，所述两个沟槽(40)与该一个所述立板(20)的所述两个第一天线振子(31)——对应设置。12.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述立板(20)的下部设置有导电片(50)，所述导电片(50)位于所述第一天线振子(31)与所述沟槽(40)之间，并与所述导电介质层连接。13.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第一天线振子(31)为单极子天线振子，所述第二天线振子(32)为偶极子天线振子。14.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，两个所述立板(20)均与所述基板(10)垂直设置，并且所述两个立板(20)的相交角度为90度。15.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)在所述导电介质层上的位置靠近对应的所述天线振子(30)在所述导电介质层上的投影位置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种全向天线，包括：基板(10)，基板(10)上设置有导电介质层；立板(20)，设置在导电介质层上；天线振子(30)，设置在立板(20)上；导电介质层上设置有用于改变天线振子(30)的电场分布的沟槽(40)，沟槽(40)包括相互连接的基础槽(41)和延伸槽，延伸槽设置在基础槽(41)的至少一侧；其中，延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。本实用新型的主要目的在于提供一种不同于现有技术且能够提高天线振子之间隔离性的全向天线。
【IPC分类】H01Q1/52
【公开号】CN204696238
【申请号】CN201520161286
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启智能光子技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月20日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯设备技术领域，具体而言，涉及一种全向天线。
【背景技术】
[0002]目前，在对天线的设计中，保证天线振子之间具有良好的隔离性是非常重要的。尤其在便携通信设备中，由于天线的体积较小，天线振子排列得比较紧密，因此增大天线振子之间的隔离度，降低天线之间的耦合度是非常必要的。
[0003]现有技术中，有很多方法用来增大天线振子之间的隔离度，例如利用蘑菇型的带隙结构可以抑制天线振子之间的表面波，进而增大天线振子之间的隔离度。然而采用上述方法需要在天线振子下方设置大量的蘑菇型结构，并且需要占据较大面积的位置。
[0004]针对蘑菇型的带隙结构的缺陷，现有技术中还提出使用具有馈电端口的集成天线，然而集成天线是基于贴片天线设计的，因此上述集成天线的尺寸可能不适用于具有非常小的形状系数的天线。
[0005]此外，在现有技术中，常用的提高天线振子的隔离度的方法还包括:拉开天线振子的间隔距离、错开天线振子的极化方式、在天线振子间加隔离器以及在天线振子上开槽等，这些方法适用于不同的天线类型。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种不同于上述现有技术且能够提高天线振子之间隔离性的全向天线。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种全向天线，包括:基板，基板上设置有导电介质层；立板，设置在导电介质层上；天线振子，设置在立板上；导电介质层上设置有用于改变天线振子的电场分布的沟槽，沟槽包括相互连接的基础槽和延伸槽，延伸槽设置在基础槽的至少一侧；其中，延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。
[0008]进一步地，沟槽还包括设置在基础槽和延伸槽之间的连接槽，延伸槽连接在连接槽远离基础槽的一端。
[0009]进一步地，沟槽设置在基板和立板的连接处的一侧或两侧。
[0010]进一步地，基础槽为一字型槽，沿基板和立板的连接处延伸，基础槽的一个长边与立板的一个长边重合，基础槽的短边沿背离立板的方向延伸。
[0011]进一步地，延伸槽包括第一延伸槽和第二延伸槽，连接槽包括第一连接槽和第二连接槽，第一延伸槽和第二延伸槽分别通过第一连接槽和第二连接槽与基础槽连接，第一连接槽的长度小于第二连接槽的长度。
[0012]进一步地，第一连接槽和第二连接槽均与基础槽垂直，第一连接槽与第二连接槽的宽度相等，第一连接槽和第二连接槽在基础槽的两边相对设置。
[0013]进一步地，基础槽的宽度大于第一连接槽及第二连接槽的宽度。
[0014]进一步地，立板为相交设置的两个，每个立板上的天线振子包括两个第一天线振子和设置在两个第一天线振子之间的第二天线振子。
[0015]进一步地，第二天线振子与两个第一天线振子之间的间距相等。
[0016]进一步地，第二天线振子设置在立板的中部顶端，两个第一天线振子对称地设置在立板的底端。
[0017]进一步地，对应一个立板的沟槽为两个，两个沟槽与该一个立板的两个第一天线振子一一对应设置。
[0018]进一步地，立板的下部设置有导电片，导电片位于第一天线振子与沟槽之间，并与导电介质层连接。
[0019]进一步地，第一天线振子为单极子天线振子，第二天线振子为偶极子天线振子。
[0020]进一步地，两个立板均与基板垂直设置，并且两个立板的相交角度为90度。
[0021]进一步地，沟槽在导电介质层上的位置靠近对应的天线振子在导电介质层上的投影位置。
[0022]应用本实用新型的技术方案，全向天线包括基板和设置在基板上的立板，并且基板上设置有导电介质层。全向天线还包括设置在立板上的天线振子。在上述导电介质层上设置有沟槽，沟槽能够改变导电介质层上的电荷分布，进而能够改变天线振子上的电场分布。改变天线振子上的电场分布能够降低天线振子之间的耦合度，增强天线振子之间的隔离性，降低驻波比。因此本实用新型可以有效地提高天线振子之间隔离性。
【附图说明】
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1示出了根据本实用新型的全向天线的实施例的主视示意图；
[0025]图2示出了图1的全向天线的俯视示意图；
[0026]图3示出了图1的全向天线的立体结构示意图；
[0027]图4示出了图1的全向天线的另一个角度的立体结构示意图；
[0028]图5示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的辐射方向图；
[0029]图6示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的辐射方向图；
[0030]图7示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的辐射场三维方向图；
[0031]图8示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的辐射场三维方向图；
[0032]图9示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的驻波比特性图；
[0033]图10示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的驻波比特性图；
[0034]图11示出了图1的全向天线在2.4GHz频段的隔离度和回波损耗图；以及
[0035]图12示出了图1的全向天线在5.8GHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0036]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0037]10、基板；20、立板；30、天线振子；31、第一天线振子；32、第二天线振子；40、沟槽；41、基础槽；42、第一延伸槽；43、第二延伸槽；44、第一连接槽；45、第二连接槽；50、导电片。
【具体实施方式】
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0039]如图1至图4所示，本实施例的全向天线包括基板10、立板20以及天线振子30。其中，基板10上设置有导电介质层；立板20，设置在导电介质层上；天线振子30，设置在立板20上。导电介质层上设置有用于改变天线振子30的电场分布的沟槽40。沟槽40包括相互连接的基础槽41和延伸槽。延伸槽设置在基础槽41的至少一侧。其中，延伸槽为圆形槽。
[0040]应用本实施例的全向天线，全向天线包括基板10和设置在基板10上的立板20，并且基板10上设置有导电介质层。全向天线还包括设置在立板20上的天线振子30。在上述导电介质层上设置有沟槽40，沟槽40能够改变导电介质层上的电荷分布，进而能够改变天线振子30上的电场分布。改变天线振子30上的电场分布能够降低天线振子30之间的親合度，增强天线振子30之间的隔离性，降低驻波比。因此本实用新型可以有效地提高天线振子之间隔呙性。
[0041]如图2至图4所示，在本实施例的全向天线中，沟槽40设置在基板10和立板20的连接处的一侧。当沟槽40改变导电介质层上的电荷分布时，上述结构可以使导电介质层上的电荷分布对天线振子30上的电场分布的影响更为显著，进而能有更加有效地降低天线振子30之间的耦合度，增强天线振子30之间的隔离性。
[0042]如图1至图4所示，本实施例的全向天线包括工作在2.4GHz频带下的天线和工作在5.SGHz频带下的天线。天线的导电介质层为铜箔，铜箔上蚀刻有沟槽40，沟槽40设置在基板10和立板20连接处的一侧。下文将具体描述本实施例中沟槽40的具体结构。
[0043]本实施例中，沟槽40包括基础槽41，基础槽41设置在沟槽40设置在基板10和立板20连接处，并且基础槽41的一条长边与立板20的一条长边重合，且基础槽41的短边沿背离立板的方向延伸。基础槽41为一字型槽，在图中未示出的其他实施方式中，基础槽41不限于一字型槽，可以采用其他直槽结构或者非直槽结构。
[0044]本实施例中，沟槽40还包括设置在基础槽41和延伸槽之间的连接槽，延伸槽连接在连接槽远离基础槽41的一端。在图中未示出的其他实施方式中，延伸槽不限于连接在连接槽的一端，还可以采用其他连接位置。
[0045]本实施例中，沟槽40还包括延伸槽和连接槽。其中，延伸槽为两个分别设置在基础槽41两边的第一延伸槽42和第二延伸槽43。连接槽包括第一连接槽44和第二连接槽45。第一延伸槽42和第二延伸槽43分别通过第一连接槽44和第二连接槽45连接在基础槽41上。特别的，第一连接槽44的长度小于第二连接槽45的长度，使得第一延伸槽42相比于第二延伸槽43更加靠近于基础槽41。
[0046]本实施例中，第一连接槽44和第二连接槽45均垂直于基础槽41。第一延伸槽42与第二延伸槽43均为圆形槽。
[0047]本实施例中的沟槽40为缺陷接地结构(DGS)。具体地，第一延伸槽42和第二延伸槽43为圆形槽，因此沟槽40为圆形缺陷接地结构(circular DGS)。在图中未示出的实施方式中，当第一延伸槽42和第二延伸槽43为其他形式时，沟槽40即为其他形式的缺陷接地结构(DGS)。
[0048]在基板10的导电介质层上蚀刻上述圆形缺陷接地结构可以改变导电介质层的有效介电常数的分布，从而改变基于该天线的微带线的分布电感和分布电容，进而使得此类天线具有带隙特性和慢波特性，具有制作简单、体积小、便于集成等优点。
[0049]蚀刻在导电介质层上的单个圆形缺陷接地结构可以等效为LC并联电路。改变圆形缺陷接地结构的尺寸和形状也必将改变其频率特性和等效的LC参数值。当天线的辐射频率正好落在圆形缺陷接地结构的带阻频段的时候，表面波被抑制，从而减小了天线振子30之间的耦合。设置在基板10的导电介质层上的圆形缺陷接地结构可以有效地降低天线振子30之间的耦合，从而可以提高天线振子30之间的隔离度，并且可以降低天线振子30之间的驻波比，提高全向天线的性能。
[0050]需要说明的是，在图中未示出的其他实施方式中，第一延伸槽42与第二延伸槽43可以为椭圆形槽。
[0051 ] 如图2至图4所示，在本实施例的全向天线中，立板20为相交设置的两个，每个立板20上的天线振子30包括两个第一天线振子31和设置在两个第一天线振子31之间的第二天线振子32。
[0052]本实施例中，立板20为相交设置的两个，并与基板10垂直。两个立板20可以通过互相咬合的插槽实现相交设置，两个立板20也可以为一体结构。
[0053]立板20设置在基板10上的方式不限定，在本实施例中，立板20通过焊接设置在基板10上。在图中未示出的实施方式中，立板20和基板10还可以通过例如突条和安装槽的配合方式来达到固定的目的。
[0054]如图1、图3和图4所示，两个立板20上分别设有 第一天线振子31和第二天线振子32。第一天线振子31设置在立板20的中部顶端。第二天线振子32为两个，两个第二天线振子32分别对称的设置在第一天线振子31两侧，并且第二天线振子32设置在立板20的底端，两个第二天线振子32与第一天线振子31之间的距离相等。上述结构可以使第二天线振子32与两个第一天线振子31分布更加均匀，从而保证了第二天线振子32与两个第一天线振子31之间具有较高的隔离度。
[0055]在本实施例的技术方案中，对应一个立板20的沟槽40为两个，两个沟槽40与第一天线振子31 —一对应设置，并且沟槽40设置在第一天线振子31的下方。通过上述布置方法使得沟槽40尽量的靠近天线振子30，尽可能的影响第一天线振子31和第二天线振子32上的电场分布，进而增强第一天线振子31和第二天线振子32之间的隔离性，降低驻波比。
[0056]如图1、图3和图4所示，在本实施例的全向天线中，立板20的下部设置有导电片50，导电片50位于第一天线振子31与沟槽40之间，并与导电介质层连接。两个立板20的下部均设置有导电片50。上述两个立板20通过导电片50与基板10上的导电介质层连接，并且导电片50与导电介质层共地。在本实施例中，导电片50为铜箔片，导电介质层为铜箔层，导电片50与导电介质层之间的连接方式为焊接。
[0057]在本实施例的全向天线中，第一天线振子31为偶极子天线振子，第二天线振子32为单极子天线振子。可选地，第一天线振子31和第二天线振子32可以均为偶极子天线振子。可选地，第一天线振子31和第二天线振子32可以均为单极子天线振子。可选地，第一天线振子31为单极子天线振子，第二天线振子32为偶极子天线振子。上述通过错开第一天线振子31与第二天线振子32的极化方式来进一步增强第一天线振子31与第二天线振子32之间的隔呙性。
[0058]在本实施例的全向天线中，两个立板20的相交角度为90度。上述两个立板20的相交角度设置为90度，可以使设置在两个立板20上的各个天线振子30均匀分布，保证了天线振子30之间具有较高的隔离度。
[0059]在本实施例的全向天线中，两个立板20中的一个上的天线振子30工作在第一频段(2.4GHz)下，两个立板20中的另一个上的天线振子30工作在第二频段(5.8GHz)。
[0060]需要说明的是，在本实施例中，基板10为PCB板(印制电路板)。PCB板可以做成比较紧凑的结构，有效地减小空间，并且成本低廉。PCB板的材料为FR4( ε r = 4.4，tan δ= 0.02)。此外，如图1所示，在本实施例中，基板10是圆形的。需要说明的是，根据天线的安装位置等因素的限制，基板10也可以是矩形、三角形或其他形状的。
[0061]图5为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的辐射方向图。
[0062]图中极坐标系中的极轴为全向天线的增益，极坐标系中的极角为全向天线的电磁波入射角度。其中，天线增益的单位为dBi，天线电磁波入射角度的单位为deg。
[0063]从图中可以看出全向天线基本沿法线方向辐射电磁波。在电磁波入射角度为Odeg时，仿真所得的全向天线在2.4GHz频段上的天线增益约为7dBi。
[0064]图6为仿真所得全向天线在5.8GHz频段的辐射方向图。
[0065]图中极坐标系中的极轴为全向天线的增益，极坐标系中的极角为全向天线的电磁波入射角度。其中，天线增益的单位为dBi，天线电磁波入射角度的单位为deg。
[0066]从图中可以看出全向天线基本沿法线方向辐射电磁波。在电磁波入射角度为Odeg时，仿真所得的全向天线在5.8GHz频段上的天线增益约为_20dBi。
[0067]图7为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的辐射场三维方向图。
[0068]图中不同的彩色部分为不同全向天线增益的数值，天线增益的单位为dBi。
[0069]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线增益的峰值增益约为
7.23dB1
[0070]图8为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的辐射场三维方向图。
[0071]图中不同的彩色部分为不同天线增益的数值，天线增益的单位为dBi。
[0072]从图中可以看出，在5.8GHz频段时，仿真所得的天线增益的峰值增益约为4.22dB1
[0073]图9为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的驻波比特性图。
[0074]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的驻波比，其中天线辐射频率的单位为GHz。
[0075]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线驻波比均小于1.41。
[0076]图10为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的驻波比特性图。
[0077]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的驻波比，其中天线辐射频率的单位为GHz。
[0078]从图中可以看出，在5.SGHz频段时，仿真所得的天线驻波比均小于1.51。
[0079]图11为仿真所得全向天线在2.4GHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0080]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的隔离度，其中天线辐射频率的单位为GHz，天线隔离度的单位为dBi。
[0081]从图中可以看出，在2.4GHz频段时，仿真所得的天线隔离度均小于_19dBi。
[0082]图12为仿真所得全向天线在5.SGHz频段的隔离度和回波损耗图。
[0083]图中的横轴为全向天线的辐射频率，纵轴为全向天线的隔离度，其中天线辐射频率的单位为GHz，天线隔离度的单位为dBi。
[0084]从图中可以看出，在5.8GHz频段时，仿真所得的天线隔离度均小于_25dBi。
[0085]综上所述，当全向天线的导电介质层蚀刻有圆形缺陷接地结构(circular DGS)后，全向天线工作在两个频段时的隔离度均小于_19dBi，即全向天线隔离度的绝对值均大于19dBi，天线振子30之间的隔离性得到了改善。
[0086]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全向天线，包括: 基板(10)，所述基板(10)上设置有导电介质层； 立板(20)，设置在所述导电介质层上； 天线振子(30)，设置在所述立板(20)上； 其特征在于，所述导电介质层上设置有用于改变所述天线振子(30)的电场分布的沟槽(40)，所述沟槽(40)包括相互连接的基础槽(41)和延伸槽，所述延伸槽设置在所述基础槽(41)的至少一侧； 其中，所述延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)还包括设置在所述基础槽(41)和所述延伸槽之间的连接槽，所述延伸槽连接在所述连接槽远离所述基础槽(41)的一端。3.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)设置在所述基板(10)和所述立板(20)的连接处的一侧或两侧。4.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述基础槽(41)为一字型槽，沿所述基板(10)和所述立板(20)的连接处延伸，所述基础槽(41)的一个长边与所述立板(20)的一个长边重合，所述基础槽(41)的短边沿背离所述立板(20)的方向延伸。5.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述延伸槽包括第一延伸槽(42)和第二延伸槽(43)，所述连接槽包括第一连接槽(44)和第二连接槽(45)，所述第一延伸槽(42)和所述第二延伸槽(43)分别通过所述第一连接槽(44)和第二连接槽(45)与所述基础槽(41)连接，所述第一连接槽(44)的长度小于所述第二连接槽(45)的长度。6.根据权利要求5所述的全向天线，其特征在于，所述第一连接槽(44)和所述第二连接槽(45)均与所述基础槽(41)垂直，所述第一连接槽(44)与所述第二连接槽(45)的宽度相等，所述第一连接槽(44)和所述第二连接槽(45)在所述基础槽(41)的两边相对设置。7.根据权利要求5所述的全向天线，其特征在于，所述基础槽(41)的宽度大于所述第一连接槽(44)及所述第二连接槽(45)的宽度。8.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述立板(20)为相交设置的两个，每个所述立板(20)上的所述天线振子(30)包括两个第一天线振子(31)和设置在所述两个第一天线振子(31)之间的第二天线振子(32)。9.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第二天线振子(32)与两个所述第一天线振子(31)之间的间距相等。10.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第二天线振子(32)设置在所述立板(20)的中部顶端，所述两个第一天线振子(31)对称地设置在所述立板(20)的底端。11.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，对应一个所述立板(20)的所述沟槽(40)为两个，所述两个沟槽(40)与该一个所述立板(20)的所述两个第一天线振子(31)——对应设置。12.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述立板(20)的下部设置有导电片(50)，所述导电片(50)位于所述第一天线振子(31)与所述沟槽(40)之间，并与所述导电介质层连接。13.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，所述第一天线振子(31)为单极子天线振子，所述第二天线振子(32)为偶极子天线振子。14.根据权利要求8所述的全向天线，其特征在于，两个所述立板(20)均与所述基板(10)垂直设置，并且所述两个立板(20)的相交角度为90度。15.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述沟槽(40)在所述导电介质层上的位置靠近对应的所述天线振子(30)在所述导电介质层上的投影位置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种全向天线，包括：基板(10)，基板(10)上设置有导电介质层；立板(20)，设置在导电介质层上；天线振子(30)，设置在立板(20)上；导电介质层上设置有用于改变天线振子(30)的电场分布的沟槽(40)，沟槽(40)包括相互连接的基础槽(41)和延伸槽，延伸槽设置在基础槽(41)的至少一侧；其中，延伸槽为圆形槽或者椭圆形槽。本实用新型的主要目的在于提供一种不同于现有技术且能够提高天线振子之间隔离性的全向天线。
【IPC分类】H01Q1/52
【公开号】CN204696238
【申请号】CN201520161286
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启智能光子技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月20日
最新回复(0)