[发明专利]一种全向天线

说明书

本发明提供一种全向天线，包括低频环形天线和高频环形天线形成的双频环形天线；所述低频环形天线由若干低频振子排列成圆阵；所述高频环形天线由若干高频振子排列成圆阵，每一高、低频振子包括上臂和下臂；所述高、低频振子的上臂共面形成双频环形的天线上臂；所述高、低频振子的下臂共面形成双频环形的天线下臂。天线上臂与下臂之间设置介质基层。本发明的天线是一种理想的双频宽带水平极化全向天线。

技术领域

本发明涉及一种无线通信天线设备与技术，特别是涉及一种全向天线及其技术。

背景技术

全向天线是无线通信领域中最简单、最基本、最原始的天线类型，因其全向辐射、小尺寸、重量轻、低成本的特点，在工程领域仍有广泛的应用场景，如固定发射台和移动终端。由于终端设备相对于基站发射台的位置和方位是任意的，使用全向天线不仅能保证良好的通信效果，还可以减少设备尺寸与成本。显然，辐射方向图的均匀性（即不圆度）是全向天线的关键指标。除此以外，带宽和极化也是全向天线的重要性能指标。长期以来，人们发明的全向天线多为单/偶极子构成的单垂直极化。另外，相比扇区化的定向天线，全向天线无法实现空间分集，故系统容量较低，不适合用于宏基站。这一缺点可通过正交双极化的分集设计予以克服。

目前，双极化全向天线多为H/V双极化，±45o极化则相对较少，而且两种正交极化都是单频段。随着网络不断演进，双频段双极化将成为全向天线的重要发展趋势。双极化再加上双频段，可使天线全向天线性能进一步提升，应用领域将得以继续扩展。然而，双频双极化全向天线的技术难度远较单频情形要高，主要难点在于双频水平极化水平全向单元天线的设计，而垂直极化双频全向天线的设计则相对容易。目前，水平极化（H）全向单元天线难以实现双频或超宽带工作，也都存在方向图不理想、尺寸大、体积大的缺点，是无线通信中的关键设备和技术瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种全向天线，主要解决现有技术的全向天线无法实现双频或超宽带工作。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种全向天线，包括低频天线以及高频天线；所述全向天线包括低频环形天线和高频环形天线形成的双频环形天线；所述低频环形天线位于外侧，高频环形天线位于低频环形天线内侧；所述低频环形天线由若干低频振子排列成圆阵，每一低频振子包括低频振子上臂和下臂；所述高频环形天线由若干高频振子排列成圆阵，每一高频振子包括上臂和下臂；所述高、低频振子的上臂共面形成双频环形的天线上臂；所述高、低频振子的下臂共面形成双频环形的天线下臂；所述天线上臂与天线下臂分别位于间隔为D的上下两面。

天线上、下臂中低频振子圆阵与高频振子圆阵共面同心；所述低频振子为折合振子；所述低频振子内嵌寄生枝节；所述高频振子内部开槽；所述双频环形天线为双频Alford环共面排布；所述天线上臂与天线下臂之间设置介质基层，所述天线上臂位于介质基层上表面，所述线下臂位于介质基层的下表面。

所述天线的上臂和下臂进一步包括导体馈线将振子连接至圆阵的中心点进行馈电；所述同组高、低频振子的上臂共用同一根所述导体馈线合并馈电，所述同组高、低频振子的下臂共用另一根所述导体馈线合并馈电，同一组中的两导体馈线相互平行。

所述低频环形天线内侧加载一对短路枝节，所述高频环形天线内侧加载对称开路枝节；所述导体馈线是由多节不等长宽的变换段级联而成。