天線裝置及無線橋接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天線裝置及無線橋接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的車對(duì)地?zé)o線橋接系統(tǒng)包括設(shè)置在列車上的接入點(diǎn)(AP)設(shè)備和定向型天線。AP設(shè)備通過多路射頻跳線連接至定向型天線，實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)收發(fā)，以及采用802.1lAC協(xié)議無線傳輸數(shù)據(jù)。然而，由于受到駕駛室安裝空間的限制，AP設(shè)備與天線之間的安裝位置距離較遠(yuǎn)，迫使射頻跳線走線距離過長(zhǎng)。多路射頻跳線的走線不僅導(dǎo)致天線橋接系統(tǒng)的安裝維護(hù)不便，而且產(chǎn)生附加的線損，導(dǎo)致天線的輻射信號(hào)強(qiáng)度變差，達(dá)不到設(shè)計(jì)的理想效果O
[0003]近年來，多輸入多輸出(MMO)技術(shù)利用多根天線發(fā)送和接收信號(hào)，在無線通信中得到了越來越多的應(yīng)用。MIMO技術(shù)能在不增加帶寬的情況下提高通信系統(tǒng)的容量和頻段利用效率，從而是提高數(shù)據(jù)傳輸速率的重要手段?，F(xiàn)有的無線通信電子設(shè)備一般采用多根射頻天線分別用于不同的通道。
[0004]期望將定向型MMO天線應(yīng)用于車對(duì)地?zé)o線橋接系統(tǒng)并內(nèi)置集成在AP設(shè)備中，以降低系統(tǒng)安裝和維護(hù)成本，提高可靠性和天線性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種天線裝置及無線橋接系統(tǒng)，其中可以將天線裝置設(shè)計(jì)成內(nèi)置定向天線，減少了裝維護(hù)成本降低故障發(fā)生幾率并提升性能。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種天線裝置，所述天線裝置包括:反射板、位于所述反射板上方的介質(zhì)基板、以及設(shè)置在所述介質(zhì)基板中的多個(gè)偶極子天線，其中所述多個(gè)偶極子天線的結(jié)構(gòu)相同，且所述多個(gè)偶極子天線中相鄰的任意兩個(gè)偶極子天線彼此取向錯(cuò)開布置，使得所述相鄰的任意兩個(gè)偶極子天線之間互為交叉極化。
[0007]優(yōu)選地，所述介質(zhì)基板包括相對(duì)的第一表面和第二表面，所述多個(gè)偶極子天線中的每一個(gè)均包括位于所述介質(zhì)基板的第一表面的輻射部和位于第二表面上的接地部。
[0008]優(yōu)選地，所述輻射部包括第一方向延伸的輻射臂以及分別從所述輻射臂的兩端沿第二方向延伸的第一輻射分支和第二輻射分支。
[0009]優(yōu)選地，所述接地部包括沿所述第一方向延伸的接地臂以及分別從所述接地臂的兩端沿第三方向延伸的第一接地分支和第二接地分支，其中，所述第二方向與所述第一方向垂直，且所述第二方向與所述第三方向相反。
[0010]優(yōu)選地，所述福射臂的中點(diǎn)連接饋電線，所述接地臂的中點(diǎn)連接接地線，所述介質(zhì)基板設(shè)有通孔，供所述饋電線或所述接地線穿過。
[0011]優(yōu)選地，所述第一輻射分支和所述第二輻射分支相互對(duì)稱。
[0012]優(yōu)選地，所述第一接地分支和所述第二接地分支相互對(duì)稱，且對(duì)稱軸與所述第一福射分支和所述第二福射分支之間的對(duì)稱軸相同。
[0013]優(yōu)選地，所述介質(zhì)基板呈圓形，所述多個(gè)偶極子天線數(shù)量為3個(gè)。
[0014]優(yōu)選地，該3個(gè)偶極子天線放置的位置使所述介質(zhì)基板的圓形均分為3個(gè)部分，使任意相鄰的兩個(gè)偶極子天線之間的夾角為120度。
[0015]優(yōu)選地，所述反射板呈圓形，且圓心在所述介質(zhì)基板上的投影與所述介質(zhì)基板的圓心重合。
[0016]優(yōu)選地，在每一個(gè)偶極子天線中所述輻射部在所述介質(zhì)基板的第二表面上的投影與所述接地部相互對(duì)稱。
[0017]優(yōu)選地，所述第一輻射分支、所述第二輻射分支、所述第一接地分支、所述第二接地分支的長(zhǎng)度分別為1/4 λ，其中λ為工作頻段的波長(zhǎng)。
[0018]優(yōu)選地，所述輻射臂和所述接地臂的長(zhǎng)度分別為2/5 λ，其中λ為工作頻段的波長(zhǎng)。
[0019]優(yōu)選地，所述反射板包括反射面，所述反射面由導(dǎo)電材料組成，并且與所述介質(zhì)基板的第二表面相對(duì)。
[0020]優(yōu)選地，所述反射板的反射面與所述介質(zhì)基板的第二表面之間的距離大于等于1/8 λ且小于等于1/4 λ，其中λ為工作頻段的波長(zhǎng)。
[0021]優(yōu)選地，所述反射板的為任意形狀，其尺寸的最大長(zhǎng)寬均大于3/4 λ，λ為工作頻段的波長(zhǎng)。
[0022]優(yōu)選地，所述反射板為普通金屬板、介質(zhì)覆銅金屬板、塑膠電鍍金屬板中的一種。
[0023]優(yōu)選地，所述輻射部和所述接地部由圖案化的金屬層形成，或者由導(dǎo)電油墨印刷形成。
[0024]優(yōu)選地，所述天線裝置的工作頻段為5.15GHz?5.85GHz。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種無線橋接系統(tǒng)，包括上述的天線裝置。
[0026]該天線裝置利用輻射結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)MMO結(jié)構(gòu)及定向輻射，并且利用多個(gè)輻射天線的不同取向的設(shè)計(jì)改善了天線間的隔離度。該天線裝置尺寸緊湊，可以內(nèi)置于AP設(shè)備中，從而可以降低無線橋接系統(tǒng)的安裝和維護(hù)成本，提高可靠性和天線性能。
【附圖說明】
[0027]通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0028]圖1a-1b示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的實(shí)施例的立體視圖和前視圖；
[0029]圖2a_2b示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的偶極子天線的實(shí)施例的立體視圖、頂視圖；
[0030]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的VSWR參數(shù)值隨頻率變化的曲線圖；
[0031]圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的S參數(shù)值隨頻率變化的曲線圖；
[0032]圖5a_5b示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下基于實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，但是本實(shí)用新型并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。為了避免混淆本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0034]除非上下文明確要求，否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0035]圖1a-1b示出根據(jù)本實(shí)用新型的天線裝置的實(shí)施例的立體視圖和前視圖。該天線裝置包括:介質(zhì)基板200、位于介質(zhì)基板200上的第一偶極子天線110、第二偶極子天線120、第三偶極子天線130、以及反射板300。
[0036]反射板300為圓形，反射板300包括由導(dǎo)電材料組成的反射面300a。優(yōu)選地，反射面300a由導(dǎo)電金屬材料組成。在本實(shí)施方式中，反射板300選自普通金屬板、介質(zhì)覆銅金屬板、塑料電鍍金屬板之一。反射板300可以為任意幾何圖形，其尺寸的最大長(zhǎng)寬均大于3/4λ，λ為工作頻段的波長(zhǎng)。反射面300a用于反射該天線裝置的電磁波。該電磁波是指該天線裝置發(fā)射的電磁波或者該天線裝置接收的電磁波。
[0037]介質(zhì)基板200為圓形，反射板300的圓心在介質(zhì)基板上的投影與介質(zhì)基板200的圓心重合。介質(zhì)基板200平行設(shè)置在反射板300的反射面300a —側(cè)，并且與反射板300的反射面300a之間隔開一定距離H。優(yōu)選地，1/8 λ彡H彡1/4 λ。介質(zhì)基板200包括彼此相對(duì)的第一表面200a和第二表面200b。進(jìn)一步地，介質(zhì)基板200的第二表面200b與反射板300的反射面300a相對(duì)。介質(zhì)基板200包括玻纖布、環(huán)氧樹脂、以及與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物。
[0038]第一偶極子天線110、第二偶極子天線120、第三偶極子天線130位于介質(zhì)基板200上。每個(gè)偶極子天線包括分別位于介質(zhì)基板200的第一表面200a和第二表面200b的輻射部和接地部。輻射部和接地部例如由圖案化的金屬層形成，或者由導(dǎo)電油墨印刷形成。金屬層可以由選自金、銀、銅、鋁或鐵中的一種組成。優(yōu)選地，金屬層由銅組成，以兼顧天線的成本和性能。
[0039]第一偶極子天線110、第二偶極子天線120、第三偶極子天線130彼此取向錯(cuò)開布置，使得相鄰的兩個(gè)輻射天線之間互為交叉極化，以改善天線之間的隔離度。在一個(gè)示例中，第一偶極子天線110、第二偶極子天線120、第三偶極子天線130中相鄰的兩個(gè)偶極子天線之間的取向的夾角為120度。在本文中，每個(gè)偶極子天線的取向定義為該偶極子天線的第二方向的取向。
[0040]圖2a_2b示出根據(jù)本實(shí)用新型的天