本實用新型涉及天線技術領域，特別是涉及一種偶極子天線及其通信設備。

背景技術：

隨著人們對通信質量和通信設備的集成要求不斷增強，各種通信終端設備在社會上的普及率提升速度非?？?。最方便、最快捷的方式就是無線接入方式，而無線接入需要天線。隨著路由器等通信設備的小型化發(fā)展，其內置的天線也要求向小型化發(fā)展。傳統(tǒng)的天線在實現(xiàn)小型化的同時，其性能也會隨之明顯降低，從而并不能滿足通信使用需求。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種結構簡單且具有高增益性能的偶極子天線及通信設備。

一種偶極子天線，包括：饋電傳輸線；所述饋電傳輸線上依次設置有饋電點、第一短路點和第二短路點；第一偶極子天線，包括第一輻射單元和第二輻射單元；所述第一輻射單元連接于所述饋電點；所述第二輻射單元連接于所述第一短路點；所述第一輻射單元和所述第二輻射單元具有不同的輻射方向；以及第二偶極子天線，連接于所述第二短路點；所述第二偶極子天線作為獨立于所述第一偶極子天線的第三輻射單元的同時，還作為所述第一偶極子天線的反射面。

在其中一個實施例中，所述第一輻射單元的總長度與所述饋電點和所述第一短路點之間的饋電傳輸線之間的長度之和為預設輻射波長的四分之一以形成四分之一波長天線；所述第二輻射單元的總長度與所述饋電點和所述第一短路點之間的饋電傳輸線之間的長度之和為預設輻射波長的四分之一以形成四分之一波長天線；所述第二偶極子天線為二分之一波長天線。

在其中一個實施例中，所述第二輻射單元包括第一振子和第二振子；所述第一振子和所述第二振子沿所述第一輻射單元的中心軸對稱設置；所述第一振子的一端和所述第二振子的一端共同連接于所述第一短路點；所述第一振子和所述第二振子形成開口向所述第二偶極子天線的且呈漸擴狀的喇叭結構。

在其中一個實施例中，所述饋電點和所述第一短路點之間的饋電傳輸線作為第一阻抗匹配段。

在其中一個實施例中，所述第一短路點和所述第二短路點之間的饋電傳輸線作為第二阻抗匹配段。

在其中一個實施例中，所述饋電傳輸線為同軸電纜，所述同軸電纜還用于與射頻信號源連接。

在其中一個實施例中，所述第二偶極子天線為矩形輻射片。

在其中一個實施例中，所述第一輻射單元與所述第二輻射單元的輻射方向相反。

在其中一個實施例中，所述偶極子天線為PCB天線。

一種通信設備，包括射頻信號源，還包括上述任一實施例中所述的偶極子天線；所述射頻信號源與所述饋電傳輸線連接，用于向所述偶極子天線提供射頻信號。

上述偶極子天線，包括第一偶極子天線和第二偶極子天線。第一偶極子天線包括具有不同輻射方向的第一輻射單元和第二輻射單元。第二偶極子天線作為第一偶極子天線的反射面，也即等效于在第一偶極子天線一側增加一個反射面，因而提高了偶極子天線增益。該偶極子天線結構簡單，能夠滿足路由器等通信設備的小型化發(fā)展需求。

附圖說明

圖1為一實施例中的偶極子天線的結構示意圖；

圖2為圖1中的偶極子天線的電路走向示意圖；

圖3為傳統(tǒng)的偶極子天線在CST仿真軟件下的天線方向圖；

圖4為圖1中的偶極子天線在CST仿真軟件下的天線方向圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1為一實施例中的偶極子天線的結構示意圖。如圖1所示，該偶極子天線包括饋電傳輸線100、第一偶極子天線200和第二偶極子天線300。

饋電傳輸線100為同軸電纜。饋電傳輸線100設置有饋電點101、第一短路點103和第二短路點105。第一偶極子天線200包括第一輻射單元201和第二輻射單元203。第一輻射單元201與饋電傳輸線100的饋電點101連接。第二輻射單元203與饋電傳輸線100上的第一短路點103連接。第二偶極子天線300與饋電傳輸線100的第二短路點105連接。在本實施例中，饋電點101與第一短路點103之間的饋電傳輸線100為第一阻抗匹配段107。第一短路點103和第二短路點105之間的饋電傳輸線100為第二阻抗匹配段109。同軸電纜采用50歐姆同軸電纜線，也即第一阻抗匹配段107和第二阻抗匹配段109均構成50歐姆阻抗匹配段，以提高天線性能。

第一輻射單元201的總長度與第一阻抗匹配段107的長度之和為預設輻射波長的四分之一，以形成四分之一波長天線。第二輻射單元203的總長度與第一阻抗匹配段107的長度之和為預設輻射波長的四分之一，以形成四分之一波長天線。第一輻射單元201和第二輻射單元203具有不同的輻射方向。在本實施例中，第一輻射單元201與第二輻射單元203的輻射方向相反。

第二偶極子天線300包括第三輻射單元301。第三輻射單元301為二分之一波長天線。第三輻射單元301與饋電傳輸線100的第二短路點105連接。第三輻射單元301為獨立于第一偶極子天線200的輻射單元，并且第三輻射單元301作為第一偶極子天線200的反射面。具體的，第三輻射單元301作為第二輻射單元203的反射面，對第二輻射單元203的輻射波進行反射，以使得第二輻射單元203的輻射波與第一輻射單元201的輻射波的輻射方向相同，從而使得第二輻射單元203的輻射波與第一輻射單元201的輻射波進行疊加，進而提高了該偶極子天線的輻射增益性能。在一實施例中，第二偶極子天線300為矩形輻射片。

上述偶極子天線，包括第一偶極子天線200和第二偶極子天線300。第一偶極子天線200包括具有不同輻射方向的第一輻射單元201和第二輻射單元203。第二偶極子天線300作為第一偶極子天線200的反射面，也即等效于在第一偶極子天線200一側增加一個反射面，因而提高了偶極子天線增益。該偶極子天線結構簡單，能夠滿足路由器等通信設備的小型化發(fā)展需求。

在一實施例中，第二輻射單元203包括第一振子2031和第二振子2032。第一振子2031和第二振子2032沿第一輻射單元201的中心軸對稱設置。第一振子2031的一端和第二振子2032的一端共同連接于第一短路點103。第一振子2031和第二振子2032形成開口向第二偶極子天線200的且呈漸擴狀的喇叭結構，也可以稱之為“八”字結構。第一振子2031和第二振子2032形成的開口角度根據(jù)實際的應用環(huán)境進行調整，以增加輻射面積。該偶極子天線的相對帶寬可達到22％。

在其他實施例中，還可以通過同時調整第二輻射單元203和第三輻射單元301之間的距離以及第二輻射單元203中的第一振子2031和第二振子2032之間的開口角度來調整偶極子天線的性能，從而使得該偶極子天線適應多種應用環(huán)境且性能最優(yōu)。

圖2為圖1中的偶極子天線的電路走向示意圖。圖2中的箭頭表示天線中的電流走向方向。如圖2所示，第一輻射單元201和第二輻射單元203的電流流向相反，從而第一輻射單元201和第二輻射單元203的輻射波反向。第三輻射單元301的電流流向與第一輻射單元201的電流流向相反，也即是第三輻射單元301的輻射波與第一輻射單元201的輻射波方向相反。第三輻射單元301作為第二輻射單元203的反射面，對第二輻射單元203的輻射波進行反射，以使得第二輻射單元203的輻射波方向與第一輻射單元201的輻射波方向相同，從而使得第二輻射單元203的輻射波與第一輻射單元201的輻射波疊加，進而提高天線的增益性能。

圖3為傳統(tǒng)的偶極子天線在CST仿真軟件下的天線方向圖。如圖3所示，傳統(tǒng)的偶極子天線為由上下相同的四分之一波長振子組成的天線，其理論增益的最大值為2.38dBi。天線的方向圖灰度值與天線的增益值對應。該天線的增益以增益最大值點為中心，向四周逐漸降低。圖4為圖1中的偶極子天線在CST仿真軟件下的天線方向圖。如圖4所示，該偶極子天線的增益最大值為3.8dBi以上。天線的方向圖灰度值與天線的增益值對應。該天線的增益以增益最大值點為中心，向四周逐漸降低。通過對比圖3和圖4的仿真結果圖，可知本發(fā)明的偶極子天線的增益比傳統(tǒng)的偶極子天線的增益高。

一種通信設備，包括射頻信號源。還包括上述任一實施例中所述的偶極子天線。射頻信號源與饋電傳輸線10連接，用于向偶極子天線提供射頻信號。在本實施例中，該通信設備為路由器。在其他實施例中，該通信設備也可以為手機，電腦等。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。