双频八木天线和具有通信功能的设备

摘要

本发明提供一种双频八木天线和具有通信功能的设备，该双频八木天线包括介质基板，在介质基板第一方向上依次设置的低频反射器、高频反射器、双模谐振器以及高频引向器；双模谐振器包括低频辐射单元以及高频辐射单元，低频辐射单元用于指向性辐射低频信号，高频辐射单元用于指向性辐射高频信号；低频反射器用于对低频信号进行干涉叠加，并与低频辐射单元组成低频天线阵；高频反射器用于对高频信号进行干涉叠加，并与高频辐射单元以及高频引向器组成高频天线阵。本发明的双频八木天线，可以在介质基板上形成低频段和高频段谐振路径，使低频信号以及高频信号在获得增益的同时，不会互相影响，从而避免了低频波束及高频波束的裂瓣的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及天线领域，具体而言，涉及一种双频八木天线和具有通信功能的设备。

背景技术

目前，高宽带大流量高速传输并支持高密度接入的市场需求越来越大，单一频段的网络设备已不能满足用户高宽带大流量的通信需求，802.11ac/ax的出现解决了这一问题，即多天线多频段进行数据传输。随着802.11a/ax的出现和逐步被广泛的应用，双频多天线网络设备大量的出现，对拥有大的阻抗带宽和良好辐射特性的双频或多频天线的需求急剧上升，平面印制八木天线具有低剖面、结构紧凑、增益高和易于调试等特点而收到广泛应用。目前是市面上的双频八木天线频带都很窄，低频信号以及高频信号容易互相影响而发生波束裂瓣的问题，从而影响设备通信。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种双频八木天线和具有通信功能的设备，以使低频信号以及高频信号在获得增益的同时，不会互相影响，从而避免了低频波束及高频波束的裂瓣的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种双频八木天线，包括介质基板，在所述介质基板第一方向上依次设置的低频反射器、高频反射器、双模谐振器以及高频引向器；

所述双模谐振器包括低频辐射单元以及高频辐射单元，所述低频辐射单元用于指向性辐射低频信号，所述高频辐射单元用于指向性辐射高频信号；

所述低频反射器用于对所述低频信号进行干涉叠加，并与所述低频辐射单元组成低频天线阵；

所述高频反射器用于对所述高频信号进行干涉叠加，并与所述高频辐射单元以及所述高频引向器组成高频天线阵。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频辐射单元包括沿同一直线延伸的低频辐射臂以及低频接地臂；

所述高频辐射单元包括沿同一直线延伸的高频辐射臂以及高频接地臂；

所述低频辐射臂与所述高频辐射臂连接，所述低频接地臂与所述高频接地臂连接。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频辐射臂以及所述低频接地臂与所述低频反射器平行。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频辐射臂以及所述低频接地臂的宽度为第一宽度；

所述高频辐射臂以及所述高频接地臂的宽度为第二宽度；

所述第一宽度小于所述第二宽度。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频辐射臂以及所述低频接地臂为长条形；

所述高频辐射臂以及所述高频接地臂为从连接端向外渐宽形。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频辐射臂以及所述低频接地臂的长度分别为指定低频的1/4波长；

所述高频辐射臂以及所述高频接地臂的长度分别为指定高频的1/4波长。

优选地，所述的双频八木天线中，所述双模谐振器还包括馈入点焊盘、接地点焊盘以及巴伦变换器；

所述馈入点焊盘设置于所述低频辐射臂以及所述高频辐射臂的连接部，用于连接电缆接收信号的馈入；

所述巴伦变换器连接于所述高频辐射臂以及所述高频接地臂；

所述接地点焊盘设置于所述低频接地臂以及所述巴伦变换器的连接部。

优选地，所述的双频八木天线中，所述低频反射器以及所述高频反射器为长条形；

所述低频反射器长度大于所述低频辐射单元；

所述高频反射器长度大于所述高频辐射单元。

优选地，所述的双频八木天线中，所述高频引向器包括预设数量的彼此平行的长条形高频寄生阵元，所述高频寄生阵元长度小于所述高频辐射单元，并与所述高频辐射单元平行。

本发明还一种具有通信功能的设备，包括所述的双频八木天线。

本发明提供一种双频八木天线，该双频八木天线包括介质基板，在所述介质基板第一方向上依次设置的低频反射器、高频反射器、双模谐振器以及高频引向器；所述双模谐振器包括低频辐射单元以及高频辐射单元，所述低频辐射单元用于指向性辐射低频信号，所述高频辐射单元用于指向性辐射高频信号；所述低频反射器用于对所述低频信号进行干涉叠加，并与所述低频辐射单元组成低频天线阵；所述高频反射器用于对所述高频信号进行干涉叠加，并与所述高频辐射单元以及所述高频引向器组成高频天线阵。本发明的双频八木天线，通过在介质基板上的第一水平方向依次设置低频反射器、高频反射器、双模谐振器以及高频引向器，可以在较小空间的介质基板上形成低频段和高频段谐振路径，使低频信号以及高频信号在获得增益的同时，不会互相影响，从而避免了低频波束及高频波束的裂瓣的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1是本发明实施例1提供的一种双频八木天线的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的一种双频八木天线的结构示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种双频八木天线的结构平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种双频八木天线的结构示意图。

该双频八木天线100包括介质基板110，在所述介质基板110第一方向上依次设置的低频反射器120、高频反射器130、双模谐振器140以及高频引向器150；

本发明实施例中，上述介质基板110主要包括金属薄板以及绝缘介质层，该绝缘介质层的材料可以为硅以及陶瓷经过高温高压成型后进行抛光制成，用于制成设置在表面的各种天线元器件以及达到电绝缘的效果。其中，该介质基板110的厚度远小于天线的波长，其基板底部的金属薄层与接地板相接，正面则通过光刻工艺制作成特定形状的金属薄层，从而形成上述低频反射器120、高频反射器130、双模谐振器140以及高频引向器150。

所述双模谐振器140包括低频辐射单元以及高频辐射单元，所述低频辐射单元用于指向性辐射低频信号，所述高频辐射单元用于指向性辐射高频信号；

本发明实施例中，该双模谐振器140设置于高频反射器130以及高频引向器150之间，可以使低频反射器120不会影响高频信号的辐射，而高频反射器130以及高频引向器150不会影响低频信号的辐射。其中，该双模谐振器140中包括有低频辐射单元以及高频辐射单元，该低频辐射单元以及高频辐射单元可以为长条形，并且该低频辐射单元的长度大于该高频辐射单元，从而使该低频辐射单元进行低频信号的激励和辐射，而高频辐射单元进行高频信号的激励和辐射。

所述低频反射器120用于对所述低频信号进行干涉叠加，并与所述低频辐射单元组成低频天线阵；

本发明实施例中，低频反射器120与低频辐射单元平行，并且之间间隔预设距离，从而使该低频反射器120与低频辐射单元组成低频天线阵。其中，该低频反射器120与低频辐射单元之间的预设距离可以为指定低频的1/4波长，这里不做限定。其中，为了使低频反射器120具有更良好的反射效果，该低频反射器120的长度可以大于该低频辐射单元。

所述高频反射器130用于对所述高频信号进行干涉叠加，并与所述高频辐射单元以及所述高频引向器150组成高频天线阵。

本发明实施例中，高频反射器130与高频辐射单元平行，并且之间间隔预设距离，从而使该高频反射器130与高频辐射单元组成高频天线阵。其中，该高频反射器130与高频辐射单元之间的预设距离可以为指定高频的1/4波长，这里不做限定。其中，为了高低频反射器120具有更良好的反射效果，该高频反射器130的长度可以大于该低频辐射单元。

本发明实施例中，通过在介质基板110上的第一水平方向依次设置低频反射器120、高频反射器130、双模谐振器140以及高频引向器150，可以在较小空间的介质基板110上形成低频段和高频段谐振路径，使低频信号以及高频信号在获得增益的同时，不会互相影响，从而避免了低频波束及高频波束的裂瓣的问题。

实施例2

图2是本发明实施例2提供的一种双频八木天线的结构示意图。

该双频八木天线200包括介质基板210，在所述介质基板210第一方向上依次设置的低频反射器220、高频反射器230、双模谐振器240以及高频引向器250；

所述双模谐振器240包括低频辐射单元241以及高频辐射单元242，所述低频辐射单元241用于指向性辐射低频信号，所述高频辐射单元242用于指向性辐射高频信号；

所述低频反射器220用于对所述低频信号进行干涉叠加，并与所述低频辐射单元241组成低频天线阵；

所述高频反射器230用于对所述高频信号进行干涉叠加，并与所述高频辐射单元242以及所述高频引向器250组成高频天线阵。

本发明实施例中，所述双模谐振器240还包括馈入点焊盘243、接地点焊盘244以及巴伦变换器245；

所述馈入点焊盘243设置于所述低频辐射臂以及所述高频辐射臂的连接部，用于连接电缆接收信号的馈入；其中，该信号馈入后经过高频辐射单元242激励后可作为高频信号进行辐射，而经过低频辐射单元241激励后可作为低频信号进行辐射。

所述巴伦变换器245连接于所述高频辐射臂以及所述高频接地臂；其中，该巴伦变换器245作为低频辐射单元241以及高频辐射单元242的匹配单元，可以优化低频辐射单元241以及高频辐射单元242的阻抗带宽，实现带宽匹配，从而使低频辐射单元241以及高频辐射单元242具有更好的辐射特性。

所述接地点焊盘244设置于所述低频接地臂以及所述巴伦变换器245的连接部。其中，该接地点焊盘244可以连接至介质基板210的接地板，这里不做限定。

所述高频引向器250包括预设数量的彼此平行的长条形高频寄生阵元251，所述高频寄生阵元251长度小于所述高频辐射单元242，并与所述高频辐射单元242平行。

本发明实施例中，上述高频反射器230、高频辐射单元242以及高频寄生阵元251的延伸线均互相平行，并且，多条高频寄生阵元251之间的间隔可以为指定高频的1/4波长。

实施例3

图3是本发明实施例3提供的一种双频八木天线的结构平面示意图。

该双频八木天线300包括介质基板310，在所述介质基板310第一方向上依次设置的低频反射器320、高频反射器330、双模谐振器340以及高频引向器350；

所述双模谐振器340包括低频辐射单元341以及高频辐射单元342，所述低频辐射单元341用于指向性辐射低频信号，所述高频辐射单元342用于指向性辐射高频信号；

所述低频反射器320用于对所述低频信号进行干涉叠加，并与所述低频辐射单元341组成低频天线阵；

所述高频反射器330用于对所述高频信号进行干涉叠加，并与所述高频辐射单元342以及所述高频引向器350组成高频天线阵。

本发明实施例中，所述低频辐射单元341包括沿同一直线延伸的低频辐射臂3411以及低频接地臂3412；所述高频辐射单元342包括沿同一直线延伸的高频辐射臂3421以及高频接地臂3422；所述低频辐射臂3411与所述高频辐射臂3421连接，所述低频接地臂3412与所述高频接地臂3422连接。

本发明实施例中，所述低频辐射臂3411以及所述低频接地臂3412与所述低频反射器320平行。

本发明实施例中，所述低频辐射臂3411以及所述低频接地臂3412的宽度为第一宽度；所述高频辐射臂3421以及所述高频接地臂3422的宽度为第二宽度；所述第一宽度小于所述第二宽度。

本发明实施例中，所述低频辐射臂3411以及所述低频接地臂3412为长条形；所述高频辐射臂3421以及所述高频接地臂3422为从连接端向外渐宽形。其中，向外渐宽形的高频辐射臂3421以及所述高频接地臂3422可以降低高频阻抗对频率的敏感程度，提高带宽及谐振深度。

本发明实施例中，所述低频辐射臂3411以及所述低频接地臂3412的长度分别为指定低频的1/4波长；所述高频辐射臂3421以及所述高频接地臂3422的长度分别为指定高频的1/4波长。

本发明实施例中，所述双模谐振器340还包括馈入点焊盘343、接地点焊盘344以及巴伦变换器345；所述馈入点焊盘343设置于所述低频辐射臂3411以及所述高频辐射臂3421的连接部，用于连接电缆接收信号的馈入；所述巴伦变换器345连接于所述高频辐射臂3421以及所述高频接地臂3422；所述接地点焊盘344设置于所述低频接地臂3412以及所述巴伦变换器345的连接部。

本发明实施例中，所述低频反射器320以及所述高频反射器330为长条形；所述低频反射器320长度大于所述低频辐射单元341；所述高频反射器330长度大于所述高频辐射单元342。

本发明实施例中，所述高频引向器350包括彼此平行的长条形第一高频寄生阵元351以及第二高频寄生阵元352，所述第一高频寄生阵元351以及第二高频寄生阵元352长度小于所述高频辐射单元342，并与所述高频辐射单元342平行。

本发明实施例中，通过以上设计，使双频天线的阻抗特性、天线增益、驻波比、3dB波瓣宽度等性能参数满足要求，从而得到一种低成本、高通信效率、易调试双频八木天线。其中，本发明低频段增益大于6.5dBi；驻波比小于1.5；特性阻抗为50Ω；高频段增益大于8.5dBi；驻波比小于2；特性阻抗为50Ω，接头方式可以为IPX带射频屏蔽线，且屏蔽线长度可选。

此外，本发明还提供了一种具有通信功能的设备，该具有通信功能的设备可以包括智能电话、平板电脑、车载电脑、智能穿戴设备等。该具有通信功能的设备包括上述双频八木天线、存储器和处理器，存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使具有通信功能的设备通过上述双频八木天线进行远程通信。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。