本實用新型涉及一種通信天線，尤其是指一種適用于WLAN無線局域網(wǎng)通信的雙頻雙極化全向天線。

背景技術(shù)：

無線局域網(wǎng)絡(luò)簡寫為:WLAN。它是利用射頻(Radio Frequency；RF)的技術(shù)，使用電磁波傳播，取代原有信號線纜所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，在空中進行通信連接，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取數(shù)據(jù)架構(gòu)讓用戶透過它，達到信息隨時隨地互聯(lián)互通的理想境界。它是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

WLAN的實際應(yīng)用場景總體上分成三個部分：室分系統(tǒng)、室內(nèi)放裝、室外覆蓋。多樣化的應(yīng)用場景如：賓館酒店、公共熱點、小區(qū)接入商務(wù)樓宇、無線網(wǎng)橋等。對于WLAN覆蓋規(guī)劃中，需要依據(jù)建筑物的實際情況確定使用的方案，主要方案：室內(nèi)放AP，室內(nèi)AP+DAS，室外AP+網(wǎng)橋，室外AP +光纜等。還需要確定能否共享已存在的室內(nèi)分布系統(tǒng)。根據(jù)建筑的面積結(jié)構(gòu)用途等特點，確定信號源的選取和具體的方案。確定AP數(shù)量和位置以及功率分配合路器天線等射頻器件選用。

通信系統(tǒng)頻率資源有限，WLAN系統(tǒng)也是如此。MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢、被視為下一代移動通信的核心技術(shù)。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，熱點區(qū)域的數(shù)據(jù)快速聯(lián)通交換是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。天線的站點資源有限，多天線安裝很難實現(xiàn)的情況下，在技術(shù)設(shè)計中不增加天線尺寸前提下，采用雙極化或多極化，達到多天線目的。

2.4G頻段主要是2400－2483.5MHZ，5.8G頻段主要是51 50－5850MHZ。在WLAN整個通信系統(tǒng)中AP的覆蓋范圍大小取決于AP發(fā)送的功率天線的增益天線的指向性接收靈敏度穿透損耗信噪比等因素。室外AP站點通常會根據(jù)實際服務(wù)范圍和區(qū)域環(huán)境與兩個頻段帶寬傳輸特性合理選用。對于配套天線部分需要滿足單個頻段，熱點區(qū)域站點要滿足兩個頻段。所以，MIMO技術(shù)在WLAN中廣泛運用，對于天線的發(fā)展要求就是多頻段多極化，滿足高數(shù)據(jù)流量的傳輸需求。

全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。全向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用于郊縣大區(qū)制的站型，覆蓋范圍大，廣覆蓋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種尺寸小、成本低、全向特性好的雙頻雙極化全向天線。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種雙頻雙極化全向天線，包括低頻半波偶極子陣子及高頻半波偶極子陣子；

所述高頻半波偶極子陣子包括至少三個偶極子單元組，每個偶極子單元組包括一個水平偶極子單元與一個垂直偶極子單元，水平偶極子單元與垂直偶極子單元呈中心重合十字交叉；高頻半波偶極子陣子的水平偶極子單元間隔的沿同一個圓周平面間隔分布設(shè)置；

所述低頻半波偶極子陣子包括至少三個偶極子單元組，每個偶極子單元組包括一個水平偶極子單元與一個垂直偶極子單元，水平偶極子單元與垂直偶極子單元呈中心重合十字交叉；低頻半波偶極子陣子的水平偶極子單元間隔的沿同一個圓周平面間隔分布設(shè)置；

所述低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子的水平偶極子單元設(shè)置于不同圓周平面上，且低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子的水平偶極子單元所在圓周面的圓心在同一縱向軸線上。

上述中，所述高頻半波偶極子陣子的至少三個偶極子單元組的水平偶極子并聯(lián)饋電，垂直偶極子單元并聯(lián)饋電；對應(yīng)每個三個偶極子單元組設(shè)有電連接的功分器；

所述低頻半波偶極子陣子的至少三個偶極子單元組的水平偶極子并聯(lián)饋電，垂直偶極子單元并聯(lián)饋電；對應(yīng)每個三個偶極子單元組設(shè)有電連接的功分器。

上述中，還包括饋電傳輸線；所述饋電傳輸線分布于低頻半波偶極子陣子及高頻半波偶極子陣子的中心位置。

上述中，所述低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子的垂直偶極子相交錯設(shè)置。

上述中，所述高頻半波偶極子陣子的至少三個偶極子單元組的水平偶極子于水平面呈全向或倒“8”字形，水平偶極子在直徑約天線設(shè)計頻率的半波長圓周平面間隔分布設(shè)置；所述低頻半波偶極子陣子的至少三個偶極子單元組的水平偶極子于水平面呈全向或倒“8”字形，水平偶極子在直徑約天線設(shè)計頻率的半波長圓周平面間隔分布設(shè)置。

上述中，包括多個低頻半波偶極子陣子及多個高頻半波偶極子陣子，所述低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子一一對應(yīng)；低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子依次間隔的沿軸線縱向間隔設(shè)置。

上述中，包括多個低頻半波偶極子陣子及多個高頻半波偶極子陣子；低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子間隔的沿軸線縱向間隔設(shè)置，于兩兩低頻半波偶極子陣子間設(shè)有兩個高頻半波偶極子陣子。

本實用新型的有益效果在于：設(shè)計有兩個頻段的陣子，且每個陣子中設(shè)有產(chǎn)生垂直和水平兩個極化的偶極子，垂直和水平偶極子采用呈中心重合十字交叉結(jié)構(gòu)使得天線具有良好的極化隔離指標(biāo)。至少三個的偶極子單元組分布在同一個圓周平面上，使得天線滿足對應(yīng)頻段全向方向圖特性。高低頻偶極子單元軸線縱向排列，組成線性陣列滿足天線高增益需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖詳述本實用新型的具體結(jié)構(gòu)

圖1為本實用新型的高頻半波偶極子陣子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的低頻半波偶極子陣子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-低頻半波偶極子陣子；2-高頻半波偶極子陣子；11、12、13、21、22、23- 水平偶極子單元；14、15、16、24、25、26-垂直偶極子單元。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。

一種雙頻雙極化全向天線，為了使其支持2.4G和5G兩個頻段，因此設(shè)計包括有低頻半波偶極子陣子1及高頻半波偶極子陣子2兩個頻段；

如圖1所示，所述低頻半波偶極子陣子1包括至少三個偶極子單元組，為了每個頻段產(chǎn)生垂直和水平兩個極化，每個偶極子單元組包括一個水平偶極子單元11(或12/13)與一個垂直偶極子單元14(或15/16)，水平偶極子單元11 (或12/13)與垂直偶極子單元14(或15/16)呈中心重合十字交叉，可使得天線具有良好的極化隔離指標(biāo)；低頻半波偶極子陣子1的三個偶極子單元組的水平偶極子單元11、12、13間隔的沿同一個圓周平面間隔分布設(shè)置。

如圖2所示，所述高頻半波偶極子陣子2結(jié)構(gòu)與低頻半波偶極子陣子相同，同樣包括至少三個偶極子單元組，每個偶極子單元組包括一個水平偶極子單元 21(或22/23)與一個垂直偶極子單元24(或25/26)，水平偶極子單元21(或 22/23)與垂直偶極子單元24(或25/26)呈中心重合十字交叉；高頻半波偶極子陣子2的三個偶極子單元組的水平偶極子單元21、22、23間隔的沿同一個圓周平面間隔分布設(shè)置。

如圖3所示，所述低頻半波偶極子陣子1的水平偶極子單元11、12、13與高頻半波偶極子陣子2的水平偶極子單元21、22、23設(shè)置于不同圓周平面上，且低頻半波偶極子陣子1與高頻半波偶極子陣子2的水平偶極子單元所在圓周面的圓心在同一縱向軸線上。

從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于：設(shè)計有兩個頻段的陣子，且每個陣子中設(shè)有產(chǎn)生垂直和水平兩個極化的偶極子，垂直和水平偶極子采用呈中心重合十字交叉結(jié)構(gòu)使得天線具有良好的極化隔離指標(biāo)。至少三個的偶極子單元組分布在同一個圓周平面上，使得天線滿足對應(yīng)頻段全向方向圖特性。高低頻偶極子單元軸線縱向排列，組成線性陣列滿足天線高增益需求。

實施例1

上述中，所述低頻半波偶極子陣子1的至少三個偶極子單元組的水平偶極子11、12、13之間并聯(lián)饋電，垂直偶極子單元14、15、16之間并聯(lián)饋電；對應(yīng)每個三個偶極子單元組設(shè)有電連接的功分器。

所述高頻半波偶極子陣子2的至少三個偶極子單元組的水平偶極子21、22、 23之間并聯(lián)饋電，垂直偶極子單元24、25、26之間并聯(lián)饋電；對應(yīng)每個三個偶極子單元組設(shè)有電連接的功分器。

本實施例結(jié)構(gòu)可確保最終天線滿足高增益需求。

例如，當(dāng)選用高、低頻各4個陣子組成天線，最終增益可達到約8dbi。

實施例2

上述中，雙頻雙極化全向天線還包括饋電傳輸線；所述饋電傳輸線分布于低頻半波偶極子陣子1及高頻半波偶極子陣子2的中心位置，由此可良好避免傳輸線對方向圖的影響，使得天線能很好的滿足高不圓度指標(biāo)，

實施例3

上述中，所述低頻半波偶極子陣子1的至少三個偶極子單元組的水平偶極子11、12、13于水平面呈全向或倒“8”字形，水平偶極子11、12、13在直徑約天線設(shè)計頻率的半波長圓周平面間隔分布設(shè)置。

所述高頻半波偶極子陣子2的至少三個偶極子單元組的水平偶極21、22、 23子于水平面呈全向或倒“8”字形，水平偶極子21、22、23在直徑約天線設(shè)計頻率的半波長圓周平面間隔分布設(shè)置。

本實施例中，半波偶極子呈自由空間偶極子單元垂直極化狀態(tài)，水平面呈無方向性全向，垂直面呈倒“8”字形。偶極子相位中心重合，兩陣子臂夾角成 90度時，構(gòu)成垂直/水平極化單元或±45度極化偶極子陣子單元。這種單元形式，極化正交性好，隔離度可以到約25以上。此外，單個偶極子單元水平面呈全向或倒“8”字形，3個以上偶極子在直徑約半波長圓周布局，合成后水平面趨于全向。

實施例4

采用本專利技術(shù)的雙頻雙極化全向天線，可進一步包括多個低頻半波偶極子陣子1及多個高頻半波偶極子陣子2，所述低頻半波偶極子陣子1與高頻半波偶極子陣子2數(shù)量一一對應(yīng)；低頻半波偶極子陣子1與高頻半波偶極子陣子2 依次間隔的沿軸線縱向間隔設(shè)置。

本實施例中，低頻半波偶極子陣子1與高頻半波偶極子陣子2交錯排列可以減少單元間的互耦，進而優(yōu)化同頻段單元間的幅相值，滿足天線高不圓度指標(biāo)。

實施例5

在實施例4的基礎(chǔ)上，更佳的，在相鄰的低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子的垂直偶極子相交錯設(shè)置。

實施例6

采用本專利技術(shù)的雙頻雙極化全向天線，同樣包括多個低頻半波偶極子陣子及多個高頻半波偶極子陣子，且低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子間隔的沿軸線縱向間隔設(shè)置，但于兩兩低頻半波偶極子陣子間設(shè)有兩個高頻半波偶極子陣子。

本實施例中，低頻半波偶極子陣子1與高頻半波偶極子陣子2交錯排列可以減少單元間的互耦，進而優(yōu)化同頻段單元間的幅相值，滿足天線高不圓度指標(biāo)。此外，在兩兩低頻半波偶極子陣子間設(shè)有兩個高頻半波偶極子陣子的構(gòu)造特別適用于高頻半波偶極子陣子工作頻率為低頻半波偶極子陣子2倍的情況(如圖3所示)，例如，設(shè)計天線工作在2.4g和5.8g兩個頻率，此時兩個頻段波長趨于2倍的關(guān)系，通過在低頻單元之間放置兩組高頻單元可提高天線的增益。

實施例7

在實施例6的基礎(chǔ)上，更佳的，在相鄰的低頻半波偶極子陣子與高頻半波偶極子陣子的垂直偶極子相交錯設(shè)置。

天線工作頻段2400－2500MHZ和5150－5850MHZ。增益達到8db，水平面360度，全向不圓度小于2db，垂直面15度左右。滿足2 ×2MIMO類型。天線呈水平和垂直兩種極化。同頻段的極化隔離大于20db。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。