本發(fā)明涉及一種天線，特別是一種無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化AP天線。

背景技術(shù)：

隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)布局越來越少，為了實(shí)現(xiàn)室外無線網(wǎng)絡(luò)布局，需要設(shè)計(jì)室外無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高增益定向天線，天線的設(shè)計(jì)與無線通信距離息息相關(guān)，其輻射方向圖、增益、天線帶寬、阻抗匹配、尺寸、結(jié)構(gòu)和成本均是影響天線的設(shè)計(jì)重要因素。因此，該小型化無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化天線需要滿足多極化，高增益，寬頻段，小型化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝等要求。利用多極化天線可以提高天線分集增益，提高無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量，高增益天線可以提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，寬頻段可以滿足日益增加的通信頻段，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和小型化可以讓產(chǎn)品的外觀更漂亮，且降低加工成本，同時(shí)易安裝會(huì)降低安裝錯(cuò)誤以及安裝成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化AP天線，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝，低成本，小尺寸，寬頻段，高增益。

本發(fā)明的解決方案是：一種無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化AP天線，其包括：金屬底板；饋電網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)置在金屬底板的正上方且距離一個(gè)間距一，且包括水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)；金屬貼片組一，其設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)的正上方且距離一個(gè)間距二，并包括呈陣列式排布的多個(gè)金屬貼片一；金屬貼片組二，其包括呈陣列式排布的多個(gè)金屬貼片二，多個(gè)金屬貼片二與多個(gè)金屬貼片一相對(duì)應(yīng)，且分別位于相應(yīng)金屬貼片一的正上方且距離一個(gè)間距三，每個(gè)金屬貼片二在饋電網(wǎng)絡(luò)上的正投影面積大于相應(yīng)金屬貼片一在饋電網(wǎng)絡(luò)上的正投影面積；多個(gè)金屬柱一，其與多個(gè)金屬貼片二相對(duì)應(yīng)，且分別穿過相應(yīng)的金屬貼片二、金屬貼片一且穿過饋電網(wǎng)絡(luò)的鏤空區(qū)而固定在金屬底板上，多個(gè)金屬貼片二、多個(gè)金屬貼片一通過相應(yīng)的金屬柱一與金屬底板達(dá)成電性連接；多對(duì)金屬柱二，其與多個(gè)金屬貼片二相對(duì)應(yīng)，每個(gè)金屬貼片二通過相應(yīng)的一對(duì)金屬柱二分別與水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)達(dá)成電性連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多個(gè)金屬柱一分別穿過相應(yīng)的金屬貼片二、金屬貼片一的中心。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，金屬貼片一、金屬貼片二均為圓形貼片，金屬貼片二的直徑大于金屬貼片一的直徑。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多個(gè)金屬貼片一組成的陣列和多個(gè)金屬貼片二組成的陣列，這兩個(gè)陣列中的各金屬貼片均在橫向和縱向分別相距一定的間距四和間距五。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬貼片組一為呈陣列式排布的2×4個(gè)金屬貼片一；所述金屬貼片組二為呈陣列式排布的2×4個(gè)金屬貼片二。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)均采用階梯形漸變金屬結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置信號(hào)饋入點(diǎn)。

進(jìn)一步地，在每個(gè)信號(hào)饋入點(diǎn)上設(shè)置饋電網(wǎng)絡(luò)端口，每個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)端口采用同軸線電性連接到一個(gè)天線應(yīng)用系統(tǒng)的射頻輸出端口。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，金屬底板、饋電網(wǎng)絡(luò)、金屬貼片組一、金屬貼片組二、金屬柱一、金屬柱二均采用鋁材料制成。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述間距一為1mm；所述間距二為1mm；所述間距三為2mm。

進(jìn)一步地，金屬底板、饋電網(wǎng)絡(luò)、金屬貼片一、金屬貼片二的厚度均為0.5mm；金屬柱一的半徑為1mm，高為4mm；金屬柱二的半徑為0.5mm，高為3mm。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)使所述室外無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)定向AP天線的阻抗特性、天線增益、駐波比、前后比、隔離度、E面和H面3dB波瓣寬度等性能參數(shù)滿足要求，屬于一種低成本、高通信效率、高通信容量、高抗干擾性能的定向AP天線。所述定向AP天線的工作頻段為5.15～5.85GHz；增益大于16dBi；駐波比小于2；端口隔離度小于-40dB；前后比大于-25dB；特性阻抗為50Ω；極化方式為水平極化和垂直極化；接頭方式為IPX帶射頻屏蔽線，且屏蔽線長度可選。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化AP天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中天線的金屬底板1和金屬柱一10的俯視圖。

圖3是圖1中天線的饋電網(wǎng)絡(luò)2的俯視圖。

圖4是圖1中天線的金屬貼片一3、金屬柱一10和金屬柱二20的俯視圖。

圖5是圖1中天線的金屬貼片二4和金屬柱一10的俯視圖。

圖6是圖1中天線的仿真效果圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例的無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化AP天線包括金屬底板1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、金屬貼片組一、金屬貼片組二、多個(gè)金屬柱一10、多個(gè)金屬柱二20、以及將上述這些部件定位在一起的絕緣件(圖未示)。金屬底板1、饋電網(wǎng)絡(luò)2、金屬貼片組一、金屬貼片組二、金屬柱一10、金屬柱二20均可采用鋁材料制成。

金屬貼片組一包括呈陣列式排布的多個(gè)金屬貼片一3，金屬貼片組二包括呈陣列式排布的多個(gè)金屬貼片二4。在本實(shí)施例中，舉例如下：所述天線工作頻帶為5.15～5.85GHz，金屬貼片組一為呈陣列式排布的2×4個(gè)金屬貼片一3；所述金屬貼片組二為呈陣列式排布的2×4個(gè)金屬貼片二4。

請(qǐng)結(jié)合圖2、圖3、圖4及圖5，饋電網(wǎng)絡(luò)2設(shè)置在金屬底板1的正上方且距離一個(gè)間距一，且包括水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)21和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)22。水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)21、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)22均可采用階梯形漸變金屬結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)成多段階梯形饋電網(wǎng)絡(luò)，分別設(shè)置信號(hào)饋入點(diǎn)。在兩個(gè)信號(hào)饋入點(diǎn)上可分別設(shè)置饋電網(wǎng)絡(luò)端口201、202，每個(gè)饋電網(wǎng)絡(luò)端口可采用同軸線電性連接到一個(gè)天線應(yīng)用系統(tǒng)的射頻輸出端口。

金屬貼片組一設(shè)置在饋電網(wǎng)絡(luò)2的正上方且距離一個(gè)間距二，多個(gè)金屬貼片二4與多個(gè)金屬貼片一3相對(duì)應(yīng)，且分別位于相應(yīng)金屬貼片一3的正上方且距離一個(gè)間距三。每個(gè)金屬貼片二4在饋電網(wǎng)絡(luò)2上的正投影面積大于相應(yīng)金屬貼片一3在饋電網(wǎng)絡(luò)2上的正投影面積。多個(gè)金屬貼片一3組成的陣列和多個(gè)金屬貼片二4組成的陣列，這兩個(gè)陣列中的各金屬貼片可均在橫向和縱向分別相距一定的間距四和間距五。

多個(gè)金屬柱一10與多個(gè)金屬貼片二4相對(duì)應(yīng)，且分別穿過相應(yīng)的金屬貼片二4、金屬貼片一3且穿過饋電網(wǎng)絡(luò)2的鏤空區(qū)而固定在金屬底板1上，多個(gè)金屬貼片二4、多個(gè)金屬貼片一3通過相應(yīng)的金屬柱一10與金屬底板1達(dá)成電性連接。在本實(shí)施例中，多個(gè)金屬柱一10分別穿過相應(yīng)的金屬貼片二4、金屬貼片一3的中心。金屬貼片一3、金屬貼片二4均可為圓形貼片，金屬貼片二4的直徑大于金屬貼片一3的直徑。

多對(duì)金屬柱二20，其與多個(gè)金屬貼片二4相對(duì)應(yīng)，每個(gè)金屬貼片二4通過相應(yīng)的一對(duì)金屬柱二20分別與水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)21、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)22達(dá)成電性連接。

本發(fā)明可通過設(shè)定所述金屬貼片3和金屬貼片4特定的尺寸和水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)21和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)22，使之與饋線阻抗相匹配，提高所述天線輻射性能，達(dá)到通信性能良好的目的。

綜上所述，本發(fā)明小型化無線室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙極化定向AP天線包括金屬地板1、設(shè)置于相距一定間距所述金屬地板1的正上面的饋電網(wǎng)絡(luò)2、設(shè)置于相距一定間距饋電網(wǎng)絡(luò)2的正上面金屬貼片一3、設(shè)置于相距一定間距金屬貼片一3的正上面金屬貼片二4。金屬貼片一3包括8個(gè)相同單元，8個(gè)相同單元按2行4列形式分別間隔一定間距排列，金屬貼片二4包括8個(gè)相同單元，8個(gè)相同單元按2行4列形式分別間隔一定間距排列，金屬貼片一3的每單元中心和金屬貼片二4每單元中心通過所述金屬柱一10電連接到金屬地板1，所述饋電網(wǎng)絡(luò)2通過金屬柱二20電連接到金屬貼片二4，金屬貼片一3單元和金屬貼片二4的單元設(shè)置為圓形，通過設(shè)定金屬貼片一3和金屬貼片二4特定的尺寸以及水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)201和所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)202，通過金屬貼片一3和金屬貼片二4形成疊層結(jié)構(gòu)，可以拓展天線的阻抗帶寬，同時(shí)還能提高天線的增益，提高天線的通信抗干擾能力，通過設(shè)計(jì)階梯形天線饋電網(wǎng)絡(luò)，使其與同軸饋線匹配(圖中未畫出饋線)，達(dá)到良好的通信性能。

在本實(shí)施例中，金屬地板1的尺寸為182×83mm²，饋電網(wǎng)絡(luò)2距所述金屬地板1正上面1mm，金屬貼片一3的下表面距饋電網(wǎng)絡(luò)2的上表面正上面1mm，金屬貼片二4的下表面距金屬貼片一3的上表面正上面2mm，金屬柱一10的半徑為1mm，高為4mm，金屬柱二20的半徑為0.5mm，高為3mm。

金屬貼片一3的每單元尺寸半徑可為8mm，形成2行4列的排列方式，行間距為33mm，列間距為42mm；金屬貼片二4的每單元尺寸半徑可為13mm，形成2行4列的排列方式，行間距為33mm，列間距為42mm。

在距金屬地板1的上表面1mm處設(shè)置水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)21和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)22，分別通過多段0.25λ階梯形饋電網(wǎng)絡(luò)以及特定的尺寸與特性阻抗為50Ω的同軸線纜在兩個(gè)信號(hào)饋入端口201、202電連接。

金屬地板1，饋電網(wǎng)絡(luò)2，金屬貼片一3，金屬貼片二4其金屬材料均可為鋁，厚度可為0.5mm。金屬柱一10和金屬柱二20其金屬材料均可為鋁，其半徑可分別為13mm和8mm。以上所述金屬表面處理均可沉錫。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)使所述室外無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)定向AP天線的阻抗特性、天線增益、駐波比、前后比、隔離度、E面和H面3dB波瓣寬度等性能參數(shù)滿足要求，從而得到一種低成本、高通信效率、高通信容量、高抗干擾性能的定向AP天線。所述定向AP天線的工作頻段為5.15～5.85GHz；增益大于16dBi；駐波比小于2；端口隔離度小于-40dB；前后比大于-25dB；特性阻抗為50Ω；極化方式為水平極化和垂直極化；接頭方式為IPX帶射頻屏蔽線，且屏蔽線長度可選。本實(shí)施例將所述的尺寸固定，使其成本達(dá)到最低，安裝簡(jiǎn)單，通信性能良好，其定向AP天線的部分仿真結(jié)果如圖6所示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。