双板贴片阵列天线的制作方法

专利2024-12-23  32


本技术涉及一种天线装置,尤其涉及一种同时包括水平极化以及垂直极化的双板贴片阵列天线。


背景技术:

1、在传统的阵列天线结构中,大都采用相同设计馈入网络方式,例如都以串联式馈入源网络方式,其优点是较容易设计与实现,但缺点是天线隔离度及天线增益较差。

2、图15为一示意图,用以说明现有技术的天线增益。请参照图15,在现有技术中,在可用频带5150~5850mhz的范围内,此线段为传统阵列天线增益所使用单pcb板设计,存在着增益频宽不足和指向性增益(directivity)的转换效率太低等问题。因此,此线段的曲线显示从频率5700mhz到5850mhz的增益明显降低很多,显示增益频宽及转换效率不足的问题。另外,若以整体天线增益表现来说,此线段的传统阵列天线增益表现也明显较差。


技术实现思路

1、[新型所欲解决的课题]

2、由上述的现有技术可知,目前传统阵列天线的结构及馈入网络设计皆有存在问题。因此,需要提供一种可同时达成容易实现以及提升天线隔离度与天线增益的天线装置。

3、[解决课题的技术手段]

4、一种双板贴片阵列天线,包括:一无线电板,包括一接地平面、多个馈入源、多个探针以及多个贴片式导电垫高片,该接地平面设置于该无线电板的一面上,该等馈入源设置于该无线电板的另一面上,该等探针设置于该接地平面上且穿过该接地平面、该无线电板并电性连接至该等馈入源,该等贴片式导电垫高片设置邻近于该等探针的位置;一第一层天线板,包括一第一辐射接地面、一第一辐射面以及多个导体垫高片,该第一层天线板设置于该无线电板上,该第一辐射接地面设置于该第一层天线板的一面上,该第一辐射面设置于该第一层天线板的另一面上,且该第一辐射面包括多组贴片微波传输线,该等导体垫高片设置于该第一辐射面上;以及一第二层天线板,包括一第二辐射面,该第二层天线板设置于该第一层天线板上,该第二辐射面设置于该第二层天线板的一面上,且该第二辐射面包括多个天线辐射元件;另外,该天线接地平面通过该等贴片式导电垫高片与该第一辐射接地面做接触而形成地连接的延伸接地面积,该具有传导的探针从无线电板馈入源穿过该第一辐射接地面以及该第一层天线板并接触该等贴片微波传输线而形成电连接,其中,该等贴片微波传输线分配给该等天线辐射元件做垂直极化天线以及水平极化天线,且该等天线辐射元件通过该等导体垫高片接触该第一辐射面,以扩展该双板贴片阵列天线的辐射表面积。

5、较佳地,该等贴片微波传输线之间包括一串联式微波传输线馈入源以及一并联式微波传输线馈入源,该串联式微波传输线馈入源对应于该水平极化天线,该并联式微波传输线馈入源对应于该垂直极化天线。

6、较佳地,该第一层天线板进一步包括多个防焊层,该等防焊层设置于该第一辐射面上,且该等防焊层的每一个对应设置于该等导体垫高片的每一个的周围。

7、较佳地,该等导体垫高片通过表面黏着技术设置于该第一辐射面上。

8、再者,本实用新型的双板贴片阵列天线进一步包括多个塑胶螺丝、多个内层塑胶直通柱及多个塑胶螺母,该等内层塑胶直通柱设置于该第一层天线板及该第二层天线板之间,该等塑胶螺母设置于该第二层天线板的另一面上,该等塑胶螺丝设置于该第一层天线板的该面上,且该等塑胶螺丝穿过该第一层天线板、该等内层塑胶直通柱、该第二层天线板并与该等塑胶螺母锁固,以将该第二层天线板固定设置于该第一层天线板上。

9、再者,在第一层天线板以及第二层天线互相锁固的结构下,本实用新型的双板贴片阵列天线进一步包括多个螺丝、多个外层塑胶直通柱、多个第一螺帽、多个垫片及多个第二螺帽,该等外层塑胶直通柱设置于该第一层天线板及该第二层天线板之间的四个角落,该等第一螺帽设置于该第一层天线板及该无线电板之间,该等垫片及该等第二螺帽设置于该无线电板的该另一面上,该等螺丝设置于该第二层天线板的该另一面上,且该等螺丝穿过该第二层天线板、该等外层塑胶直通柱、该第一层天线板、该等第一螺帽、该无线电板、该等垫片并与该等第二螺帽锁固,以将该第二层天线板、该第一层天线板及该无线电板固定在一起。

10、较佳地,该等内层塑胶直通柱、该等外层塑胶直通柱的高度与该等导体垫高片的高度相同。

11、再者,本实用新型的双板贴片阵列天线进一步包括一信号切换引脚以及一射频连接端子,该信号切换引脚以及该射频连接端子设置于该无线电板的该另一面上并邻近于该等馈入源的其中之一,该信号切换引脚的一第一端电性连接至该等馈入源的其中之一,该信号切换引脚的一第二端电性连接至该等探针的其中之一,该信号切换引脚的一第三端电性连接至该射频连接端子。

12、再者,在双板贴片阵列天线进一步包括信号切换引脚以及射频连接端子的结构下,本实用新型的双板贴片阵列天线进一步包括一外接式偶极天线,该外接式偶极天线设置于该无线电板的该另一面上并邻近于该等馈入源的其中之一,该外接式偶极天线电性连接至该射频连接端子。

13、较佳地,该水平极化天线与该垂直极化天线在频率范围4.5ghz-6.4ghz的隔离度为-30db以上,在频率范围5.15ghz-5.85ghz的隔离度为-40db以上。

14、[新型功效]

15、本实用新型提供一种双板贴片阵列天线,本实用新型功效如下:1.具有一定强度的水平极化天线及垂直极化天线,因此可用于偏远地区或高楼层无遮蔽物阻挡的环境,且水平极化天线及垂直极化天线两者之间的隔离度相当高,可避免两天线相互耦合对天线整体性能的影响。2.本实用新型为双板贴片式高增益阵列天线,此双层式的辐射天线架构可有效增加辐射面积来提升高增益的效能,阵列天线设计结合贴片微波传输线(microstrip)同相位设计可被配置成水平和垂直极化来操作。3.本实用新型的双板贴片阵列天线可被配置成wifi_11ax频段,例如:5.15ghz~5.85ghz频带和/或6ghz~6.9ghz和/或2.4ghz~2.48ghz频带之类的频带下操作。



技术特征:

1.一种双板贴片阵列天线,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,所述多个贴片微波传输线之间包括串联式微波传输线馈入源以及并联式微波传输线馈入源,所述串联式微波传输线馈入源对应于所述水平极化天线,所述并联式微波传输线馈入源对应于所述垂直极化天线。

3.根据权利要求1所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,所述第一层天线板进一步包括多个防焊层,所述多个防焊层设置于所述第一辐射面上,且所述多个防焊层的每一个对应设置于所述多个导体垫高片的每一个的周围。

4.根据权利要求3所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,所述多个导体垫高片通过表面黏着技术设置于所述第一辐射面上。

5.根据权利要求1所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,进一步包括多个塑胶螺丝、多个内层塑胶直通柱及多个塑胶螺母,所述多个内层塑胶直通柱设置于所述第一层天线板及所述第二层天线板之间,所述多个塑胶螺母设置于所述第二层天线板的另一面上,所述多个塑胶螺丝设置于所述第一层天线板的所述面上,且所述多个塑胶螺丝穿过所述第一层天线板、所述多个内层塑胶直通柱、所述第二层天线板并与所述多个塑胶螺母锁固,以将所述第二层天线板固定设置于所述第一层天线板上。

6.根据权利要求5所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,进一步包括多个螺丝、多个外层塑胶直通柱、多个第一螺帽、多个垫片及多个第二螺帽,所述多个外层塑胶直通柱设置于所述第一层天线板及所述第二层天线板之间的四个角落,所述多个第一螺帽设置于所述第一层天线板及所述无线电板之间,所述多个垫片及所述多个第二螺帽设置于所述无线电板的所述另一面上,所述多个螺丝设置于所述第二层天线板的所述另一面上,且所述多个螺丝穿过所述第二层天线板、所述多个外层塑胶直通柱、所述第一层天线板、所述多个第一螺帽、所述无线电板、所述多个垫片并与所述多个第二螺帽锁固,以将所述第二层天线板、所述第一层天线板及所述无线电板固定在一起。

7.根据权利要求6所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,所述多个内层塑胶直通柱、所述多个外层塑胶直通柱的高度与所述多个导体垫高片的高度相同。

8.根据权利要求1所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,进一步包括信号切换引脚以及射频连接端子,所述信号切换引脚以及所述射频连接端子设置于所述无线电板的所述另一面上并邻近于所述多个馈入源的其中之一,所述信号切换引脚的第一端电性连接至所述多个馈入源的其中之一,所述信号切换引脚的第二端电性连接至所述多个探针的其中之一,所述信号切换引脚的第三端电性连接至所述射频连接端子。

9.根据权利要求8所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,进一步包括外接式偶极天线,所述外接式偶极天线设置于所述无线电板的所述另一面上并邻近于所述多个馈入源的其中之一,所述外接式偶极天线电性连接至所述射频连接端子。

10.根据权利要求1所述的双板贴片阵列天线,其特征在于,所述水平极化天线与所述垂直极化天线在频率范4.5ghz-6.4ghz的隔离度为-30db以上,在频率范围5.15ghz-5.85ghz的隔离度为-40db以上。


技术总结
本技术提供一种双板贴片阵列天线,包括:无线电板;第一层天线板以及第二层天线板;无线电板的接地平面通过贴片式导电垫高片与第一层天线板的第一辐射接地面做接触而形成地连接的延伸接地面积,无线电板的探针穿过并接触第一层天线板的贴片微波传输线而形成电连接,其中,贴片微波传输线分配给第二层天线板的天线辐射元件做垂直极化天线以及水平极化天线,且天线辐射元件通过第一层天线板上的导体垫高片而接触第一层天线板上的第一辐射面,以扩展双板贴片阵列天线的辐射表面积。本技术提供一种可同时达成容易实现以及提升天线隔离度与天线增益的天线装置。

技术研发人员:魏子傑,郑凯元
受保护的技术使用者:优堤科技有限公司
技术研发日:20231108
技术公布日:2024/6/26
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