本實(shí)用新型涉及天線領(lǐng)域，特別涉及一種雙頻壁掛天線。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)的雙頻定向天線大部分采用兩幅不同頻率的天線裝在一個(gè)天線殼子里，這樣的結(jié)構(gòu)勢(shì)必造成體積大，成本高，調(diào)試難，不適合批量生產(chǎn)，且兩幅天線之間易產(chǎn)生干擾，產(chǎn)品使用的效果差；少部分雙頻天線由于未能很好的解決低駐波和良好的方向性的問(wèn)題，難以滿足無(wú)線局域網(wǎng)終端設(shè)備在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能解決傳統(tǒng)的雙頻天線難加工、難調(diào)試、成本高和性能差的問(wèn)題、制作簡(jiǎn)單、易于批量生產(chǎn)、體積較小、重量較輕、便于天線的安裝、損耗較小、阻抗匹配較好、駐波比較低的雙頻壁掛天線。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種雙頻壁掛天線，包括雙面覆銅高頻PCB板，所述雙面覆銅高頻PCB板上設(shè)有2.4GHz頻段諧振的輻射振子和5.0GHz頻段諧振的輻射振子，所述2.4GHz頻段諧振的輻射振子包括一組2.4GHz半波對(duì)稱振子，所述5.0GHz頻段諧振的輻射振子包括兩組5.0GHz半波對(duì)稱振子，一組所述2.4GHz半波對(duì)稱振子的上半部分設(shè)置所述雙面覆銅高頻PCB板的正面板上，并通過(guò)所述正面板上的連接線連接，每一組所述5.0GHz半波對(duì)稱振子的下半部分設(shè)置在所述雙面覆銅高頻PCB板的正面板上，均通過(guò)所述正面板上的S彎形傳輸線連接，所述雙面覆銅高頻PCB板的正面板上還設(shè)有正面阻抗匹配線、饋電點(diǎn)和正面接地沉銅孔，所述正面阻抗匹配線包括第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器、第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器和第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，所述第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的一端與所述正面板上的連接線的中間位置連接，所述第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的另一端通過(guò)所述第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器與所述第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的一端連接，所述第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的另一端連接所述饋電點(diǎn)，所述正面接地沉銅孔設(shè)置在所述饋電點(diǎn)的下方。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，兩個(gè)所述正面板上的S彎形傳輸線對(duì)稱位于所述正面阻抗匹配線的兩側(cè)，且每一個(gè)所述正面板上的S彎形傳輸線的中間位置均位于所述正面板上的連接線上。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，一組所述2.4GHz半波對(duì)稱振子的下半部分設(shè)置所述雙面覆銅高頻PCB板的背面板上，并通過(guò)所述背面板上的連接線連接，每一組所述5.0GHz半波對(duì)稱振子的上半部分設(shè)置在所述雙面覆銅高頻PCB板的背面板上，均通過(guò)所述背面板上的S彎形傳輸線連接。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，所述雙面覆銅高頻PCB板的背面板上還設(shè)有背面阻抗匹配線、背面接地連接線和背面接地沉銅孔，所述背面接地連接線的一端與所述背面板上的連接線的中間位置連接，所述背面接地連接線的一端通過(guò)所述背面阻抗匹配線到達(dá)另一端，所述背面接地連接線的另一端與所述背面接地沉銅孔連接。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，所述背面阻抗匹配線包括第十平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，所述雙面覆銅高頻PCB板的厚度為1mm，長(zhǎng)度為87mm，寬度為72mm，所述雙面覆銅高頻PCB板加在一塊鋁板上面，所述鋁板的厚度為1mm，長(zhǎng)度為97mm,寬為82mm,所述鋁板作為所述雙頻壁掛天線的反射板。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，每一個(gè)所述背面板上的S彎形傳輸線對(duì)稱位于所述背面接地連接線的兩側(cè)，且每一個(gè)所述背面板上的S彎形傳輸線的中間位置均位于所述背面板上的連接線上。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，所述第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度為14.7mm～14.9mm，所述第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的寬度為2.4mm～2.6mm；所述第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度為13.4mm～13.6mm，所述第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的寬度為4.7mm～4.9mm；所述第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度為8.0mm～8.2mm，所述第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的寬度為4.4mm～4.6mm。

在本實(shí)用新型所述的雙頻壁掛天線中，所述第十平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度為4.9mm～5.1mm。

實(shí)施本實(shí)用新型的雙頻壁掛天線，具有以下有益效果：由于天線的饋電點(diǎn)不是在兩個(gè)輻射振子傳輸線的中間饋電，而是通過(guò)一段正面阻抗匹配線后饋電連接，而在在所述雙面覆銅高頻PCB板的正面板的傳輸線的上設(shè)計(jì)了三個(gè)平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，使得天線的阻抗和同軸電纜的阻抗形成共軛匹配，5.0GHz頻段諧振的輻射振子的傳輸線采用S彎形設(shè)計(jì)，即彎形設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)可減少該雙面覆銅高頻PCB板的長(zhǎng)度，也可增加帶寬，同時(shí)在阻抗的匹配方面也起到了耦合諧振的作用，這樣就可以在有限空間和體積內(nèi)達(dá)到完美的電性能指標(biāo)，其突破了傳統(tǒng)壁掛定向天線單一頻段輻射的局限性，實(shí)現(xiàn)了多頻段的定向輻射，同時(shí)成本較為低廉，所以其能解決傳統(tǒng)的雙頻天線難加工、難調(diào)試、成本高和性能差的問(wèn)題、制作簡(jiǎn)單、易于批量生產(chǎn)、體積較小、重量較輕、便于天線的安裝、損耗較小、阻抗匹配較好、駐波比較低。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型雙頻壁掛天線一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的正面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為所述實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的背面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為所述實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的正面板的尺寸示意圖；

圖5為所述實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的背面板的尺寸示意圖；

圖6為所述實(shí)施例中雙頻壁掛天線在2450MHz頻率的測(cè)試方向圖；

圖7為所述實(shí)施例中雙頻壁掛天線在5500MHz頻率的測(cè)試方向圖；

圖8為所述實(shí)施例中雙頻壁掛天線測(cè)試的駐波圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型雙頻壁掛天線實(shí)施例中，該雙頻壁掛天線的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖2為本實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的正面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的背面板的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，該雙頻壁掛天線包括雙面覆銅高頻PCB板01，該雙面覆銅高頻PCB板01上設(shè)有2.4GHz頻段諧振的輻射振子B和5.0GHz頻段諧振的輻射振子A，其中，2.4GHz頻段諧振的輻射振子B包括一組2.4GHz半波對(duì)稱振子，增益在6dBi左右。5.0GHz頻段諧振的輻射振子A包括兩組5.0GHz半波對(duì)稱振子，增益在8dBi左右。

上述一組2.4GHz半波對(duì)稱振子的上半部分設(shè)置雙面覆銅高頻PCB板01的正面板上，因其帶寬不寬，直接通過(guò)正面板上的連接線2連接起來(lái)。每一組5.0GHz半波對(duì)稱振子的下半部分設(shè)置在雙面覆銅高頻PCB板01的正面板上，且均通過(guò)正面板上的S彎形傳輸線連接，其中，正面板上左側(cè)的S彎形傳輸線的標(biāo)記為4，正面板上右側(cè)的S彎形傳輸線的標(biāo)記為3。采用S彎形的傳輸線，目的是為了降低高度尺寸，并在有限的空間和體積內(nèi)達(dá)到完美的電性能指標(biāo)，同時(shí)這種設(shè)計(jì)方法也可增加帶寬，在阻抗的匹配方面也起到了耦合諧振的作用。

本實(shí)施例中，該雙面覆銅高頻PCB板01的正面板上還設(shè)有正面阻抗匹配線、饋電點(diǎn)8和正面接地沉銅孔9，其中，正面阻抗匹配線包括依次串接的第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5、第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器6和第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7，其中，第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5的一端與正面板上的連接線2的中間位置連接，第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5的另一端通過(guò)第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器6與第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7的一端連接，第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7的另一端連接饋電點(diǎn)8，正面接地沉銅孔9設(shè)置在饋電點(diǎn)8的下方。正面接地沉銅孔9作用是使得雙面覆銅高頻PCB板01的正面板和和雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上的接地能夠有效連接導(dǎo)通。同時(shí)也是和同軸電纜外導(dǎo)體接地焊接的地方，與雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上的接地面連接導(dǎo)通。

本實(shí)施例中，天線的饋電點(diǎn)不是在兩個(gè)輻射振子傳輸線的中間饋電，而是在傳輸線的中心下面的底部中心饋電，這樣可以使該雙頻壁掛天線的阻抗更加匹配。饋電點(diǎn)8上方的正面阻抗匹配線采用第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5、第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器6和第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7，既可增加帶寬，同時(shí)在阻抗的匹配方面也起到了耦合諧振的作用。使得電流的不平衡變?yōu)槠胶猓纬蓪掝l帶，低駐波的特性，從而達(dá)到天線阻抗的共軛匹配。

本實(shí)用新型能解決傳統(tǒng)的雙頻天線難加工、難調(diào)試、成本高和性能差的問(wèn)題、制作簡(jiǎn)單、易于批量生產(chǎn)、體積較小、重量較輕、便于天線的安裝、損耗較小、阻抗匹配較好、駐波比較低。

本實(shí)施例中，兩個(gè)正面板上的S彎形傳輸線對(duì)稱位于正面阻抗匹配線的兩側(cè)，且每一個(gè)正面板上的S彎形傳輸線的中間位置均位于正面板上的連接線2上。

上述一組2.4GHz半波對(duì)稱振子的下半部分設(shè)置雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上，并通過(guò)背面板上的連接線連接，每一組5.0GHz半波對(duì)稱振子的上半部分設(shè)置在雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上，均通過(guò)背面板上的S彎形傳輸線連接。雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上還設(shè)有背面阻抗匹配線10、背面接地連接線11和背面接地沉銅孔12，背面接地連接線11的一端與背面板上的連接線13的中間位置連接，背面接地連接線11的一端還通過(guò)背面阻抗匹配線10到達(dá)另一端，背面接地連接線11的另一端與背面接地沉銅孔12連接。背面阻抗匹配線10包括第十平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。采用在雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上加背面阻抗匹配線10的做法，對(duì)2.4GHz和5.0GHz頻段的阻抗匹配能起到諧振耦合的作用。對(duì)于背面接地連接線11來(lái)說(shuō)，接地面的大小直接影響雙面覆銅高頻PCB板01上的電感和電容在天線上的分布，可根據(jù)阻抗匹配調(diào)整接地面的最佳尺寸。

本實(shí)施例中，每一個(gè)背面板上的S彎形傳輸線14對(duì)稱位于背面接地連接線11的兩側(cè)，且每一個(gè)背面板上的S彎形傳輸線14的中間位置均位于背面板上的連接線13上。

本實(shí)施例中，該雙面覆銅高頻PCB板01的損耗較小，該雙面覆銅高頻PCB板01的厚度為1mm，長(zhǎng)度為87mm，寬度為72mm。該雙面覆銅高頻PCB板01加在一塊鋁板上面，鋁板的厚度為1mm，長(zhǎng)度為97mm,寬為82mm，鋁板作為該雙頻壁掛天線的反射板，反射板和該雙面覆銅高頻PCB板01之間的高度可根據(jù)性能指標(biāo)的要求加以調(diào)整。該雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上的覆銅部分為天線的接地端，用50歐的同軸電纜的外導(dǎo)體與背面接地沉銅孔12連接導(dǎo)通，內(nèi)導(dǎo)體與饋電點(diǎn)8連接導(dǎo)通，并加在該雙面覆銅高頻PCB板01的上面作為天線的反射板，則構(gòu)成一幅完整的雙頻壁掛天線，反射板和線路板的之間的距離可根據(jù)性能指標(biāo)的要求加以調(diào)整。

該雙頻壁掛天線應(yīng)用在無(wú)線局域網(wǎng)(英文名為Wireless Local Area Networks，簡(jiǎn)寫(xiě)為WLAN)覆蓋的終端設(shè)備上，使無(wú)線局域網(wǎng)的終端設(shè)備工作于中心頻率為2.4GHz(2.4GHz-2.5GHz)及5.0GHz(5.15GHz-5.85GHz)兩個(gè)頻段，使得無(wú)線局域網(wǎng)的終端設(shè)備可發(fā)射和接收中心頻率為2.4GHz及5.0GHz兩個(gè)頻段的信號(hào)，并達(dá)到多輸入多輸出的功效。其滿足較小的天線尺寸和防止電磁波的干擾，同時(shí)覆蓋多個(gè)通信頻段的要求。

本實(shí)施例中，第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5的長(zhǎng)度為14.7mm～14.9mm，第五平衡不平衡轉(zhuǎn)換器5的寬度為2.4mm～2.6mm；第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器6的長(zhǎng)度為13.4mm～13.6mm，第六平衡不平衡轉(zhuǎn)換器6的寬度為4.7mm～4.9mm；第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7的長(zhǎng)度為8.0mm～8.2mm，第七平衡不平衡轉(zhuǎn)換器7的寬度為4.4mm～4.6mm。第十平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)度為4.9mm～5.1mm。

由于在雙面覆銅高頻PCB板01的正面板上設(shè)計(jì)了三個(gè)平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，在雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上設(shè)計(jì)了一個(gè)平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，使得該雙頻壁掛天線的阻抗和同軸電纜的阻抗形成共軛匹配。

圖4為本實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的正面板的尺寸示意圖；圖5為本實(shí)施例中雙面覆銅高頻PCB板的背面板的尺寸示意圖，下面給出每個(gè)尺寸的最佳值，L1為25mm，W1為3mm，L2為11.7mm，W2為2.5mm，L3為20.95mm，W3為13.45mm，L4為2mm，W4為1.5mm，L5為1.5mm，W5為13.5mm，L6為1.5mm，W6為10.5mm，L7為14.8mm，W7為2.5mm，L8為13.5mm，W8為31.35mm，L0為8.1mm，W9為4.8mm，L10為15.2mm，W10為4.5mm，L11為1.5mm，W11為1.5mm，L12為11mm，W12為11mm，L13為5mm?？梢?jiàn)，傳輸線的寬度大小是不一樣的，在雙面覆銅高頻PCB板01的正面板和雙面覆銅高頻PCB板01的背面板上的傳輸線的寬度，在不同的地方都是不一樣的，因此傳輸線的特性阻抗和輸入阻抗也隨之改變。

圖6為本實(shí)施例中雙頻壁掛天線在2450MHz頻率的測(cè)試方向圖，當(dāng)測(cè)試平面為水平面時(shí)，峰值電平為-28.75dB，3dB的寬度為74.44度；當(dāng)測(cè)試平面為垂直面時(shí)，峰值電平為-27.71dB，3dB的寬度為74.09度；增益為6.39dBi。

圖7為本實(shí)施例中雙頻壁掛天線在5500MHz頻率的測(cè)試方向圖，當(dāng)測(cè)試平面為水平面時(shí)，峰值電平為-27.47dB，3dB的寬度為57.44度；當(dāng)測(cè)試平面為垂直面時(shí)，峰值電平為-27.56dB，3dB的寬度為72.55度；增益為8.27dB。

圖8為本實(shí)施例中雙頻壁掛天線測(cè)試的駐波圖。

本實(shí)用新型的雙頻壁掛天線經(jīng)由Ansoft HFSS仿真模擬計(jì)算到樣品的多次修改，性能調(diào)試和完善，最后經(jīng)儀器的檢測(cè)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了在一副天線里面有雙頻的諧振，頻率范圍可為2400-2500/5150-5850MHz，駐波比小于1.7，2400-2500MHz頻段增益在6dBi左右；5150-5850MHz頻段增益在8dBi左右；該雙頻壁掛天線的水平面方向圖和垂直面方向圖正常，如圖6、圖7和圖8所示，性能指標(biāo)明顯優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品，而且體積較小，重量較輕，便于天線的安裝；滿足了在無(wú)線局域網(wǎng)同時(shí)覆蓋兩個(gè)通信頻段的需求，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，證明該雙頻壁掛天線是確實(shí)可行的。

總之，本實(shí)用新型突破了傳統(tǒng)壁掛定向天線單一頻段輻射的局限性，解決了傳統(tǒng)的雙頻天線難加工、難調(diào)試、成本高和性能差的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多頻段的定向輻射。本實(shí)用新型成本低廉、制作簡(jiǎn)單、易于規(guī)模生產(chǎn)；焊接時(shí)只需一人操作，便可一步到位，使得焊接操作的效率得到大幅度高，大大地提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也提升了產(chǎn)品的品質(zhì)。本實(shí)用新型具有雙頻段覆蓋，彌補(bǔ)了同類(lèi)型天線頻帶窄的不足，滿足了電信設(shè)備商的多個(gè)通信頻段覆蓋的需求。本實(shí)用新型的雙頻壁掛天線體積較小、重量較輕，這樣便于天線的安裝；其損耗較小，阻抗匹配較好，駐波比較低，減少了調(diào)試時(shí)間。

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