本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種定向天線。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，天線技術(shù)所涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，在許多特殊應(yīng)用中，對(duì)于天線性能的要求也越來(lái)越高。對(duì)于方向性要求較高的應(yīng)用，如應(yīng)用在無(wú)人機(jī)遙控器等射頻設(shè)備，或者應(yīng)用在高傳輸速率的wifi5g通信系統(tǒng)中，均要求必須提供較強(qiáng)的方向性。

現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于無(wú)線系統(tǒng)中的定向天線的方向性較差，使得信號(hào)不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離輻射。因此，需要一種新型的定向天線來(lái)改善方向性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種定向天線。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種定向天線，所述定向天線包括介質(zhì)基板、天線地板和天線輻射體；

所述天線地板位于所述介質(zhì)基板的下表面，所述天線輻射體位于所述介質(zhì)基板的上表面；

所述天線輻射體包括天線主體、饋電部、所述天線主體右側(cè)的第一延伸部和所述天線主體下側(cè)的第二延伸部；

所述饋電部設(shè)于所述第二延伸部上。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述定向天線還包括設(shè)于所述第二延伸部下方的接地部，所述接地部通過所述介質(zhì)基板的過孔與所述天線地板相通；

所述定向天線還包括同軸電纜，所述同軸電纜的外導(dǎo)體與所述接地部相連接，所述同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與所述饋電部相連接。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述天線主體的平面形狀呈矩形，所述天線主體設(shè)有切角。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述切角為兩個(gè)，兩個(gè)所述切角位于所述天線主體的一對(duì)角線上。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，兩個(gè)所述切角分別位于所述天線主體的左下角和右上角。

結(jié)合第一方面，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二延伸部呈l形。

結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二延伸部朝所述天線主體的左下角方向折彎。

結(jié)合第一方面，在第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述天線地板的平面面積等于所述介質(zhì)基板的平面面積。

結(jié)合第一方面，在第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)小于4。

結(jié)合第一方面至第八種任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述介質(zhì)基板的厚度為1.6mm±0.2mm。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

由于天線輻射體和天線地板分別位于介質(zhì)基板的兩側(cè)，因此使得天線地板可以做為良好的反射面，將天線輻射體發(fā)出的電磁波信號(hào)朝反射方向反射出去，從而使得定向天線的具有較大的前向增益，同時(shí)對(duì)后向信號(hào)進(jìn)行抑制，因此增強(qiáng)了定向天線的方向性，使得信號(hào)的輻射距離較遠(yuǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(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)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的定向天線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的定向天線的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的定向天線的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的定向天線在5.4ghz頻點(diǎn)的輻射方向示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種定向天線，該定向天線的工作頻段為5～6g，可以應(yīng)用在對(duì)方向性要求較高的場(chǎng)景中，比如可以應(yīng)用于如無(wú)人機(jī)遙控器等射頻設(shè)備內(nèi)，也可以應(yīng)用于高傳輸速率的wifi5g通信系統(tǒng)中，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)具體的應(yīng)用場(chǎng)景不加以限定。

參照?qǐng)D1所示，圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的定向天線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該定向天線包括介質(zhì)基板10、天線地板20和天線輻射體30，其中，天線地板20位于介質(zhì)基板10的下表面，天線輻射體30位于介質(zhì)基板的上表面。該介質(zhì)基板的長(zhǎng)為22～26mm，寬為26～30mm，優(yōu)選地，該介質(zhì)基板的長(zhǎng)為23.96mm，寬為28mm。

參照?qǐng)D2所示，圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的定向天線的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，天線輻射體30包括天線主體31、饋電部32、天線主體31右側(cè)的第一延伸部33和天線主體31下側(cè)的第二延伸部34；饋電部32設(shè)于第二延伸部34上。

其中，介質(zhì)基板10的形狀為近矩形體；天線輻射體30的材料可以為銅、鎳鈦合金或洋白銅，以保證天線輻射體30具有良好的輻射性能；天線主體31、第一延伸部33和第二延伸部34為一體成型結(jié)構(gòu)；第一延伸部33用于實(shí)現(xiàn)定向天線的圓極化，第二延伸部34用于使定向天線與外界射頻電路之間的阻抗匹配；該定向天線表面還噴設(shè)有一層絕緣保護(hù)漆，以使定向天線的表面免受周圍壞境的侵蝕。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種定向天線，由于天線輻射體和天線地板分別位于介質(zhì)基板的兩側(cè)，因此使得天線地板可以做為良好的反射面，將天線輻射體發(fā)出的電磁波信號(hào)朝反射方向反射出去，從而使得定向天線的具有較大的前向增益，同時(shí)對(duì)后向信號(hào)進(jìn)行抑制，因此增強(qiáng)了定向天線的方向性，使得信號(hào)的輻射距離較遠(yuǎn)。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1至圖3所示，圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的定向天線的仰視結(jié)構(gòu)示意圖，定向天線還包括設(shè)于第二延伸部34下方的接地部35，接地部35通過介質(zhì)基板10的過孔與天線地板20相通；定向天線還包括同軸電纜40，同軸電纜40的外導(dǎo)體與接地部35相連接，同軸電纜40的內(nèi)導(dǎo)體與饋電部32相連接。

其中，接地部35與天線輻射體30絕緣；介質(zhì)基板10的過孔可以設(shè)置為并排的兩列過孔，每列具有三個(gè)過孔；同軸電纜具有介質(zhì)層，該介質(zhì)層介于同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體之間，同軸電纜還連接有一連接器，該連接器與射頻設(shè)備的射頻電路連接。

由于定向天線的接地部35通過介質(zhì)基板10的過孔與天線地板20相通，同軸電纜40的外導(dǎo)體與接地部35相連接，同軸電纜40的內(nèi)導(dǎo)體與饋電部32相連接，使得對(duì)同軸電纜的外導(dǎo)體與接地部之間的焊接、同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與饋電部之間的焊接均在與天線輻射體的同側(cè)進(jìn)行，因此能夠便于定向天線的生產(chǎn)作業(yè)，同時(shí)也便于將定向天線安裝在射頻設(shè)備內(nèi)。

另外，通過使用同軸電纜對(duì)定向天線進(jìn)行饋電，使得與同軸電纜連接的射頻設(shè)備所輸入的射頻信號(hào)可以通過同軸電纜至天線輻射體進(jìn)行輻射。在實(shí)用應(yīng)用中，使用50歐姆的同軸電纜進(jìn)行饋電。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D2所示，天線主體31的平面形狀呈矩形，天線主體設(shè)有切角311。

其中，天線主體31設(shè)在介質(zhì)基板10上表面的中部位置，天線主體31可以為正方形，天線主體31的邊長(zhǎng)與介質(zhì)基板10的最大邊長(zhǎng)之比為1：1.3～1：1.6，在其他實(shí)施方式中，也可以將天線主體的平面形狀31設(shè)置為長(zhǎng)方形。

由于天線主體設(shè)有切角，因此使得定向天線在5～6g頻段上在具有較好的方向性的同時(shí)能夠具有較大的帶寬。

進(jìn)一步地，切角311為兩個(gè)，兩個(gè)切角311位于天線主體31的一對(duì)角線上。優(yōu)選地，兩個(gè)切角311分別位于天線主體31的左下角和右上角。其中，兩個(gè)切角311具有相同形狀。

需要說(shuō)明的是，在其他具體實(shí)施例中，也可以在天線主體上設(shè)置除了切角311以外的切角。

進(jìn)一步地，第二延伸部34呈l形，優(yōu)選地，第二延伸部34朝天線主體31的左下角方向折彎。

具體的，第二延伸部34具有第一端和第二端，第一端連接至天線本體31，第一端靠近天線主體的31的左下角，其中，第一端的寬度大于第二端的寬度。

由于定向天線一般都是與50ω或75ω的阻抗相匹配，而定向天線本身具有的固有阻抗，因此將第二延伸部設(shè)置為l形，能夠使得天線輻射體與同軸電纜的連接器所連接的射頻電路之間阻抗匹配。

進(jìn)一步地，天線地板20的平面面積等于介質(zhì)基板10的平面面積，由此在保證定向天線具有較小體積的同時(shí)，能夠使得平面面積與介質(zhì)基板相同的天線地板做為反射面，將天線輻射體發(fā)出的電磁波信號(hào)朝反射方向反射出去。

進(jìn)一步地，介質(zhì)基板10的介電常數(shù)小于4。優(yōu)選地，介質(zhì)基板10的介電常數(shù)范圍為2.3～2.6。由于介質(zhì)基板的介電常數(shù)較低，因此能夠提高定向天線的增益。

進(jìn)一步地，介質(zhì)基板10的厚度為1.6mm±0.2mm。

對(duì)于定向天線，若要實(shí)現(xiàn)輻射功率的有效利用率達(dá)到70％，現(xiàn)有技術(shù)中的定向天線的介質(zhì)基板高度需大于5mm以上，而本發(fā)明實(shí)施例的定向天線只需將介質(zhì)基板10的厚度設(shè)置為1.6mm±0.2mm；另外，由于介質(zhì)基板的厚度較小，因此使得定向天線的尺寸較小，便于封裝在體積較小的射頻設(shè)備內(nèi)。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的定向天線工作于5.4ghz頻點(diǎn)的輻射方向示意圖，如圖4所示，通過射頻儀器對(duì)定向天線進(jìn)行測(cè)試所得到的定向天線在不同方向上的方向圖，其中，圖4中的a為俯視方向的方向圖，圖4中的b為后視方向的方向圖，圖4中的c為前視方向的方向圖，圖4中的d為仰視方向的方向圖，圖4中的e為左視方向的方向圖，圖4中的f為右視方向的方向圖，從圖4所示的方向圖測(cè)試結(jié)果可以明顯看出，本發(fā)明實(shí)施例的定向天線的前向增益較大，具有較強(qiáng)的方向性。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本發(fā)明的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，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、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。