[发明专利]一种天线结构、电子设备及无线网络系统

说明书

一种天线结构、电子设备及无线网络系统，涉及天线技术领域。天线结构的介质板和金属底板之间间隔第一预设距离；第一馈电端口和贴片天线阵列位于介质板的第一表面，第二馈电端口位于介质板的第二表面，第二表面与第一表面相对；贴片天线阵列包括四个贴片天线，四个贴片天线排列成两行两列，每行的两个贴片天线之间包括一个馈电结构，每列的两个贴片天线之间包括一个馈电结构；位于每列的两个贴片天线之间的馈电结构连接第一馈电端口，以使四个贴片天线均产生第一方向的极化；位于每行的两个贴片天线之间的馈电结构连接第二馈电端口，以使四个贴片天线均产生第二方向的极化，第一方向与第二方向正交。该天线结构的结构简单且具有较高的定向增益。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线结构、电子设备及无线网络系统。

背景技术

目前，天线按照信号辐射方向的不同可以分为全向天线和定向天线。其中，全向天线向四周进行均匀辐射，无方向性。定向天线相较于全向天线，能够在一定的角度范围内进行辐射，因此在特定方向上具有更高的增益。

在一种典型的应用场景中，定向天线可以应用于路由器，利用定向天线在特定方向具有更高增益的特点，能够克服由于信号穿墙衰减导致信号差的问题。常见的定向天线的设计方案是带反射板的偶极子天线、贴片天线或电磁偶极子天线。其中，带反射板的偶极子天线常用于基站天线中，并且增益一般在8dB左右，增益相对较低。电磁偶极子天线通常需要多层印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)或三维立体金属结构，成本高且加工难度大。相较于电磁偶极子天线，贴片天线的结构简单，但是目前的贴片天线增益有限，实用性较低。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种天线结构、电子设备及无线网络系统，结构简单且具有较高的定向增益。

第一方面，本申请提供了一种天线结构，该天线结构包括介质板、金属底板、贴片天线阵列、第一馈电端口、第二馈电端口和四个馈电结构。介质板和金属底板之间间隔第一预设距离，第一馈电端口和贴片天线阵列位于介质板的第一表面，第二馈电端口位于介质板的第二表面，第二表面与第一表面相对。贴片天线阵列包括四个贴片天线，四个贴片天线排列成两行两列，每行的两个贴片天线之间包括一个馈电结构，每列的两个贴片天线之间包括一个馈电结构。位于每列的两个贴片天线之间的馈电结构，连接第一馈电端口，以使四个贴片天线均产生第一方向的极化。位于每行的两个贴片天线之间的馈电结构，连接第二馈电端口，以使四个贴片天线均产生第二方向的极化。

在本申请提供的方案，采用了贴片天线阵列来提升增益，并且该天线结构仅使用了两个馈电端口即实现了对四个贴片天线的激励，馈电电路的结构简单，馈电电路的设计复杂度低。此外，馈电结构可以直接设计在贴片天线所在的介质板上，以使所有的馈电电路以及贴片天线都可以在同一块介质板上实现，能够有效地降低天线结构的复杂度，降低天线结构的成本。

在一种可能的实现方式中，第一方向与第二方向正交。

此时四个贴片天线实现了正交极化，因此天线结构的定向性好。

在一种可能的实现方式中，天线结构还包括金属底板；

介质板和金属底板之间间隔第一预设距离。该第一预设距离可以根据天线结构工作时的带宽确定，本申请不作具体限定。

在一种可能的实现方式中，四个馈电结构中的每个馈电结构均包括连接的一个偶极子和一组平行馈线。平行馈线包括的第一馈线位于第一表面，包括的第二馈线位于第二表面。位于每列的两个贴片天线之间的馈电结构，包括的第二馈线通过一个对应的贯通结构连接至第一表面。位于每行的两个贴片天线之间的馈电结构，包括的第一馈线通过一个对应的贯通结构连接至第二表面。

在一种可能的实现方式中，贯通结构包括一个或多个通孔，一个或多个通孔中的每个通孔，填充或镀有导电介质。

在一种可能的实现方式中，四个馈电结构具体包括第一馈电结构、第二馈电结构、第三馈电结构和第四馈电结构；