[发明专利]一种宽带水平极化全向天线

说明书

本发明公开了一种宽带水平极化全向天线，包括一圆形的介质基板，和印制在介质基板上方的宽带微带馈电网络和印制在介质基板下方的刻蚀有缝隙的金属接地板，SMA接头设置在介质基板中心下方的金属接地板上；金属接地板的圆周面上刻蚀有两组间隔布置的大小相同、沿圆周交替排布、中心对称分布的呈十字交叉的缝隙；宽带微带馈线网络的中心设有功率分配器，沿宽带微带馈线网络圆周面径向分布有沿功率分配器中心延伸的阻抗变换器，阻抗变换器的端部呈直角延伸的微带宽带巴伦。本发明改变了电流路径，减小了天线体积；展宽了天线的阻抗带宽，降低了水平方向图的不圆度；改善了工作频带内的阻抗匹配，提高了天线的效率。其结构简单紧凑，加工方便，成本低。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体为一种覆盖1.7GHz-2.7GHz的宽带水平极化全向印刷天线。

背景技术

水平极化天线是指天线极化方向为水平方向的天线。全向天线可以在360°方位角的范围内实现均匀的辐射，因此波束覆盖范围大，被广泛应用在移动通信、射频识别等领域。全向天线向不同方向辐射能量的均匀程度采用全向天线的水平面方向图不圆度进行评估。降低全向天线的不圆度有利于均匀信号的均匀覆盖。

水平极化全向天线通常采用多个水平极化天线辐射单元构成环形阵列，从而实现全向辐射。相比于垂直全向天线，水平全向天线的不圆度一般比较大。

随着移动通信的发展，系统所使用的频段不断扩展，第二代、第三代和第四代移动通信频段覆盖广泛，为了适应2G、3G、4G系统使用的不同频段，能覆盖1.7GHz—2.7GHz全频段的天线具有重要的价值。宽带天线可以兼容不同的系统对于不同频段的要求。

印刷天线是采用印刷电路板技术加工工艺制造的天线。近几十年来，随着印制电路板技术与加工工艺的发展，印刷天线不断发展。印刷天线就有重量轻、体积小和成本低等优势，加工周期短，制造方便，造价低廉。因此印刷天线被广泛应用。

发明内容

针对上述现有天线设计中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、水平极化、全向、宽带的印刷天线，旨在解决水平全向天线结构复杂、体积大、剖面高、带宽窄、水平全向方向图不圆度大的问题。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明是一种宽带水平极化全向天线，包括一圆形的介质基板，以及印制在介质基板上方的宽带微带馈电网络和印制在介质基板下方的刻蚀有缝隙的金属接地板，SMA接头设置在介质基板中心下方的金属接地板上；

所述金属接地板3的圆周面上刻蚀有两组间隔布置的大小相同、沿圆周交替排布、中心对称分布的呈十字交叉的缝隙；

所述宽带微带馈电网络的中心设有功率分配器，沿宽带微带馈电网络圆周面径向分布有沿功率分配器中心延伸的阻抗变换器，阻抗变换器的端部呈直角延伸的微带宽带巴伦。

进一步，所述两组间隔布置的呈十字交叉的缝隙分别为直接激励缝隙和寄生耦合缝隙；每组四个，四个直接激励缝隙和四个寄生耦合缝隙大小和形状相同，均为十字交叉型，由沿金属接地板径向分布的矩形缝隙和沿圆周的弧形缝隙交叉组成，且矩形缝隙沿金属接地板的外圆周面通透。

进一步，沿所述金属接地板圆周分布的弧形直接激励缝隙长度小于沿所述金属接地板径向分布的矩形寄生耦合缝隙的长度。

进一步，所述宽带微带馈电网络的中心的功率分配器为一分四功率分配器，四个阻抗变换器与位于天线中心的功率分配器的圆型贴片直接连接。

进一步，所述阻抗变换器由沿功率分配器直径方向的微带线构成，阻抗变换器为矩形；四个微带宽带巴伦由末端开路的弧形微带线构成，四个弧形微带线分别位于四个直接激励缝隙的上方。

进一步，所述介质基板中心设有通孔，SMA接头内芯穿过通孔与功率分配器圆形贴片连接，SMA接头外导体与金属接地板连接。