天線單元、多天線組件及無線互連設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天線單元，包括介質基板、間隔地設置在所述介質基板表面的振子和至少一引向器，所述振子和所述引向器均為導體條，所述振子的兩端分別為饋電點和接地點，還提供一種多天線組件和無線互連設備。本發(fā)明天線單元依據(jù)八木天線原理設計的天線單元、多天線組件具有良好的方向性，能夠滿足天線小型化的要求，且具有頻帶寬、增益高、易調試的優(yōu)點，能夠改善無線網絡的覆蓋效果，特別是應用MIMO技術能夠滿足新的網絡協(xié)議對天線的要求。
【專利說明】天線單元、多天線組件及無線互連設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊器件領域，更具體地說，涉及一種天線單元、多天線組件及無線互連設備。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的分布式天線系統(tǒng)可以克服大尺度衰落和陰影衰落造成的信道路徑損耗，能夠在小區(qū)內形成良好的系統(tǒng)覆蓋，解決小區(qū)內的通信死角，提高通信服務質量。隨著無線移動互聯(lián)網的高速發(fā)展，新的網絡協(xié)議，如IEEE 802.lln\e等對無線移動互聯(lián)網設備和系統(tǒng)提出了更高的要求，同時也對天線設計提出更高的技術參數(shù)要求。因此需要提供用于無線電子設備的改進的天線、天線系統(tǒng)及及其應用，例如，其應用包括無線接入設備、MIMO通訊設備及無線路由設備等應用。
[0003]八木天線，又稱八木-宇田天線，通常成“王”字形。主振子(又稱有源振子)居“王”字中間，與饋線相連。反射器位于主振子一側，起削弱該側電磁波的作用，長度稍長于主振子；引向器位于主振子另一側，稍短于主振子，用于增強所在的這一側的電磁波。
[0004]八木天線的優(yōu)點是具有很好的方向性，測向、遠距離通信的效果非常好。但是現(xiàn)有的八木天線都是用金屬棒做成的，體積大，占用空間，主要用于室外。如何將八木天線的優(yōu)勢應用在無線覆蓋的小型天線如吸頂天線、無線路由器等天線上，是本發(fā)明所要解決的問題。此外，現(xiàn)有的無線網絡需求對天線的增益也提出了更高的要求。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于八木天線原理的小型化且具有高增益的天線單元及多天線組件，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種天線單元，包括介質基板、間隔地設置在所述介質基板表面的振子和至少一引向器，所述振子和所述引向器均為導體條，所述振子的兩端分別為饋電點和接地點。
[0007]進一步地，所述振子為開口曲線環(huán)或開口折線環(huán)，所述饋電點和所述接地點分別位于所述開口的端部。
[0008]進一步地，所述開口處的所述導體條部分重疊，所述重疊部分間隔地形成所述開□。
[0009]進一步地，所述重疊部分的導體條呈兩相對的L型。
[0010]進一步地，所述導體條為金屬線、非金屬導電物質構成的線或金屬與非金屬組成的導電線。
[0011]進一步地，所述引向器有多個，構成一組相互平行的導體條。
[0012]進一步地，所述振子為開口在任一角的菱形環(huán)。
[0013]進一步地，所述介質基板包括兩表面，至少一所述引向器設置在與所述振子所在表面不同的另一表面。
[0014]一種多天線組件，包括用于反射所述天線組件所使用的無線電波的介質反射板和位于所述介質反射板一側的至少一天線組，所述天線組包括至少一個如上述的天線單元，且所述介質反射板、每個所述天線單元的引向器分別位于相應的天線單元的振子兩側。
[0015]進一步地，所述天線組件包括具有相同數(shù)目天線單元的第一天線組和第二天線組，所述第一天線組的所述天線單元被所述第二天線組的所述天線單元間隔地設置。
[0016]進一步地，所述第一天線組和所述第二天線組分別包括各自相同的天線單元，且各自的所述天線單元呈角度陣列的均布在所述介質反射板上。
[0017]進一步地，所述第一天線組和所述第二天線組分別包括三個天線單元。
[0018]進一步地，所述第一天線組的所述天線單元和所述第二天線組的所述天線單元具有尺寸不同的相似的結構。
[0019]一種無線互連設備，包括:上述的天線單元或上述的多天線組件，與所述天線單元對應的饋線以及容置所述天線單元或所述多天線組件的殼體。
[0020]進一步地，還包括一控制所述天線單元或所述天線組工作的開關單元。
[0021]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于:依據(jù)八木天線原理設計的天線單元、多天線組件具有良好的方向性，能夠滿足天線小型化的要求，且具有頻帶寬、增益高、易調試的優(yōu)點，能夠改善無線網絡的覆蓋效果，特別是應用MMO技術能夠滿足新的網絡協(xié)議對天線的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0023]圖1為本發(fā)明的天線單元一種實施方式的結構示意圖；
[0024]圖2為具有圖1所示天線單元的多天線組件的結構示意圖；
[0025]圖3為具有至少兩個天線組的多天線組件的俯視圖；
[0026]圖4為具有至少兩個天線組的多天線組件的另一實施方式的俯視圖；
[0027]圖5是圖2中天線單元的尺寸圖；
[0028]圖6為圖5所示多天線組件的Sll曲線圖；
[0029]圖7、圖8為圖5所示多天線組件在頻率為2.45GHz時的方向圖。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)在詳細參考附圖中描述的實施例。為了全面理解本發(fā)明，在以下詳細描述中提到了眾多具體細節(jié)。但是本領域技術人員應該理解，本發(fā)明可以無需這些具體細節(jié)而實現(xiàn)。在其他實施方式中，不詳細描述公知的方法、過程、組件和電路，以免不必要地使實施例模糊。
[0031]如圖1所示為本發(fā)明天線單元的一種實施方式的結構示意圖，該天線單元2包括介質基板21和附著在介質基板21上的引向器22和振子23。介質基板21采用FR4、F4b材料制成，或者其他現(xiàn)有天線所采用的基板材料，該介質基板21包括兩個表面，引向器22和振子23均設置在介質基板21的同一表面。
[0032]引向器22和振子23均是導體條，引向器22可以為三個，也可以為兩個甚至一個，或者多于三個，在本實施方式中只設置了一個。在其他實施方式中，引向器可以設置多個，組成引向器的導體條平行的排布在介質基板上，這些導體條間隔的分布，為了電磁波引向效果更好，優(yōu)選長度相等，引向器多于五個后對電磁場的影響就變化不大了，優(yōu)選引向器為三個，為了節(jié)省空間和材料，本實施例使用了一個引向器。本實施方式中，引向器22采用了直的導體條，也可以采用曲的導體條，優(yōu)選的使用弧度較大的曲線形導體條或者波浪形的導體條。
[0033]振子23呈開口的菱形環(huán)狀，開口設置在菱形的背向引向器22的角處，該開口處的部分導體條有一部分上下分布的重疊，重疊的部分相間隔，形成了一開口，重疊的部分導體條形成了兩個L型的結構，這兩個L型結構的兩較長邊相對，兩較短邊分別在較長邊的兩偵牝在L型的兩個較長邊上分別設置了饋電點231和接地點232，優(yōu)選地，饋電點231設置在上方的L型較長邊上，接地點232設置在下方的L型較長邊上，可以方便的實現(xiàn)天線的豎直饋電。
[0034]振子23可以是開口曲線環(huán)或者開口折線環(huán)，開口曲線環(huán)可以是開口橢圓環(huán)、開口的拼接雙曲線或拋物線構成的環(huán)、開口的波浪線形成的環(huán)等，開口的折線環(huán)包括開口的各種邊長相等的多邊形環(huán)和開口的不規(guī)則多邊形環(huán)等。
[0035]在本實施方式中，導向器22和振子23設置在介質基板21的同一表面上,導向器22還可以設置在與振子23所在的介質基板21表面不同的表面上，當導向器22有多個時，可以至少使一個導向器設置在與振子23所在的介質基板21表面不同的表面上。
[0036]構成導向器22和振子23的導體條的材料可以是金屬、導電的非金屬以及金屬與非金屬的混合物，金屬可以使用鋁、銅、銀等，也可以是幾種金屬的合金，非金屬優(yōu)選使用導電油墨。
[0037]如圖2所示為本發(fā)明多天線組件一種實施方式的結構示意圖，在該實施方式中，多天線組件包括天線組和一介質反射板1，其中，天線組只包括了一個天線單元2，因此，不做詳細敘述。該介質反射板I 一般使用覆銅板，有些實施方式使用帶金屬網格的介質基板。
[0038]如圖3和圖4所示為多天線組件的另外的實施方式的俯視圖，這兩種實施方式中多天線組件均包含了兩天線組，每一天線組均包括了三個天線單元2和天線單元3，其中天線單元2和天線單元3可以是結構相同的天線單元，只是在尺寸上有區(qū)別，因而產生輻射不同頻段的電磁波的效果。在圖3和圖4中兩天線組的天線單元2和天線單元3呈角度陣列的均布在介質反射板上，每個天線單元2均在兩個天線單元3之間，只是在圖4中天線單元2和天線單元3放置的方式不同。
[0039]當然，本發(fā)明的多天線組件包括的天線單元可以是一個，也可以是多個。天線單元也不必然按照上述等分角度的方式來排布，也可以呈直線狀或者按照陣列或隨機方式來排布。
[0040]如圖5所示為圖2中天線單元2的尺寸圖，其中，導向器22為50mmX2mm，開口菱形環(huán)外邊長34_，邊長寬度3.6_，并依照圖2所示排布后仿真。
[0041]其中，圖6所示為Sll參數(shù)圖。圖6中標注的三個點ml、m2、m3在仿真圖中的坐標參數(shù)為:
[0042]
【權利要求】
1.一種天線單元，其特征在于，包括介質基板、間隔地設置在所述介質基板表面的振子和至少一引向器，所述振子和所述引向器均為導體條，所述振子的兩端分別為饋電點和接地點。
2.根據(jù)權利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述振子為開口曲線環(huán)或開口折線環(huán)，所述饋電點和所述接地點分別位于所述開口的端部。
3.根據(jù)權利要求2所述的天線單元，其特征在于，所述開口處的所述導體條部分重疊，所述重疊部分間隔地形成所述開口。
4.根據(jù)權利要求3所述的天線單元，其特征在于，所述重疊部分的導體條呈兩相對的L型。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的天線單元，其特征在于，所述導體條為金屬線、非金屬導電物質構成的線或金屬與非金屬組成的導電線。
6.根據(jù)權利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述引向器有多個，構成一組相互平行的導體條。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的天線單元，其特征在于，所述振子為開口在任一角的菱形環(huán)。
8.根據(jù)權利要求1所述的天線單元，其特征在于，所述介質基板包括兩表面，至少一所述弓I向器設置在與所述振子所在表面不同的另一表面。
9.一種多天線組件，其特征在于，包括用于反射所述天線組件所使用的無線電波的介質反射板和位于所述介質反射板一側的至少一天線組，所述天線組包括至少一個如權利要求I至8所述的天線單元，且所述介質反射板、每個所述天線單元的引向器分別位于相應的天線單元的振子兩側。
10.根據(jù)權利要求9所述的多天線組件，其特征在于，所述天線組件包括具有相同數(shù)目天線單元的第一天線組和第二天線組，所述第一天線組的所述天線單元被所述第二天線組的所述天線單元間隔地設置。
11.根據(jù)權利要求10所述的多天線組件，其特征在于，所述第一天線組和所述第二天線組分別包括各自相同的天線單元，且各自的所述天線單元呈角度陣列的均布在所述介質基板上。
12.根據(jù)權利要求11所述的多天線組件，其特征在于，所述第一天線組和所述第二天線組分別包括三個天線單元。
13.根據(jù)權利要求10-12任一項所述的多天線組件，其特征在于，所述第一天線組的所述天線單元和所述第二天線組的所述天線單元具有尺寸不同的相似的結構。
14.一種無線互連設備，其特征在于，包括:權利要求1-8任一項所述的天線單元或權利要求9-13所述的多天線組件，與所述天線單元對應的饋線以及容置所述天線單元或所述多天線組件的殼體。
15.根據(jù)權利要去14所述的無線互連設備，其特征在于，還包括一控制所述天線單元或所述天線組工作的開關單元。
【文檔編號】H01Q1/38GK103682604SQ201210385136
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權日:2012年9月24日
【發(fā)明者】劉若鵬, 徐冠雄, 鄧存喜, 楊逵, 李雙雙 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司