全向天线及通信设备的制作方法

本申请实施例涉及无线通信，尤其是一种全向天线及通信设备。

背景技术：

1、目前，随着无线通信技术，特别是wifi技术的迅速发展，天线性能对wifi通信系统的质量影响愈发显著，wifi天线作为wifi通信系统的关键组成部分，其性能直接关系到通信系统的稳定性和数据传输效率，而全向天线因其360°水平方向图均匀辐射和垂直方向上具有一定宽度的波束特性，特别是在5ghz频段，由于其大带宽特性，可以使得wifi天线在高低信道上的辐射方向图需要保持固定的俯仰角，以确保通信的稳定性和可靠性，fttr（fiber to the room，光纤到户）作为wifi通信的实现方式之一，对天线性能的要求也越来越高，故当前全向天线的设计正在逐步尝试应用于fttr等对信号传输具有稳定性需求的应用场景中。

2、然而，现有的高增益wifi天线设计主要是通过辐射单元间的串馈实现高增益辐射，这种设计虽然能够实现整个5ghz频段（5.15ghz-5.85ghz）的覆盖，但由于传输线的色散特性，使得天线在高低信道的辐射方向图会出现俯仰角的变化，无法固定在水平面上，这种方向图的偏移问题会导致全向天线在fttr等应用场景中的通信质量下降，使得天线无法有效满足fttr等应用场景对信号传输的稳定性需求，故无法适用于fttr等应用场景。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种全向天线及通信设备，旨在通过采用基于人工表面等离激元的宽带垂直极化wifi全向天线设计，实现覆盖wifi 5g频段的高低信道，以有效解决wifi天线在高低信道上天线方向图俯仰角变化的问题，提高通信质量，使得天线适用于光纤到户等需要稳定信号传输的应用场景。

2、为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提供了一种全向天线，包括：相向设置在同一介质基板表面的两个馈电单元，所述馈电单元包括激励结构以及与所述激励结构相隔第一预设间距的传输辐射结构；其中，所述激励结构位于所述介质基板中部，用于与天线馈线连接，所述传输辐射结构位于所述介质基板端部，所述激励结构与所述传输辐射结构耦合连接以传递能量，所述传输辐射结构包括多个呈双边锯齿状排列的人工表面等离激元单元。

3、为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提供了一种通信设备，包括有第一方面中任意一项实施例所述的全向天线。

4、本申请实施例方案提供的全向天线及通信设备，通过在同一介质基板表面上相向设置两个包括激励结构以及与激励结构相隔第一预设间距的传输辐射结构的馈电单元，并将用于与天线馈线连接的激励结构设置于介质基板中部，将传输辐射结构设置于介质基板端部，以使激励结构与包括多个呈双边锯齿状排列的人工表面等离激元单元的传输辐射结构耦合连接以传递能量，进而使得两端传输辐射结构中的多个人工表面等离激元单元可以在各自激励机构的射频激励下产生表面等离激元效应，实现以基板为中心的全向辐射，其中，人工表面等离激元是太赫兹和微波频段的一种沿金属表面传播并沿垂直界面方向呈指数衰减的表面波，具有损耗低、深亚波长、色散可调等特点，使得其在本申请实施例中被作为辐射体使用时能够有效覆盖包括wifi5g频段的高低信道在内的更宽的频率范围,以确保天线在高低信道上的辐射方向图能够保持固定的俯仰角，有效解决由于传输线色散特性而导致的方向图偏移问题，提高通信质量，使得天线适用于光纤到户等需要稳定信号传输的应用场景；此外，本申请实施例中单个介质基板表面相向设置两个馈电单元的全向辐射结构设计，可以有效简化的天线结构，以降低加工复杂度和制造成本，结合本申请实施例中以人工表面等离激元结构作为传输辐射单元带来的波长缩短效应，可以在降低天线工作波长的同时，增强辐射性能，进而能够实现全向天线结构的小型化。

技术特征：

1.一种全向天线，包括：

2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述传输辐射结构包括靠近所述激励结构的传递部分和远离所述激励结构的辐射部分，所述辐射部分中的多个人工表面等离激元单元的长度沿第一方向逐渐减小，所述第一方向为所述激励结构指向所述传输辐射结构的方向。

3.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述传输辐射结构中的多个人工表面等离激元单元分为镜像平行且紧挨的两列沿所述第一方向均匀排列设置，所述人工表面等离激元单元远离所述传输辐射结构镜像对称轴线的一侧开设有凹槽。

4.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述传递部分的多个人工表面等离激元单元的长度相同。

5.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述传输辐射结构中所述辐射部分对应的长度为所述传输辐射结构发射的电磁波波长长度的四分之一。

6.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，一个所述馈电单元的所述激励结构上设置有用于与所述天线馈线的地线相连的接地点，另一个所述馈电单元的所述激励结构上设置有用于与所述天线馈线的芯线相连的馈电点。

7.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述激励结构包括呈“t”字形布置的第一金属条和第二金属条，所述第一金属条的一端朝向所述传输辐射结构，另一端垂直连接于所述第二金属条中部，两个所述馈电单元中的所述第二金属条相互靠近，且平行设置。

8.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述第一预设间距基于所述全向天线的目标工作频段确定。

9.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，所述介质基板采用介电常数为4.4的fr-4介质板。

10.一种通信设备，其特征在于，包括有如权利要求1至9中任意一项所述的全向天线。

技术总结本申请实施例提供了一种全向天线及通信设备，全向天线包括：相向设置在同一介质基板表面的两个馈电单元，馈电单元包括激励结构以及与激励结构相隔第一预设间距的传输辐射结构；激励结构位于介质基板中部，用于与天线馈线连接，传输辐射结构位于介质基板端部，激励结构与传输辐射结构耦合连接以传递能量，传输辐射结构包括多个呈双边锯齿状排列的人工表面等离激元单元，其中，全向天线通过采用基于人工表面等离激元的宽带垂直极化WIFI全向天线设计，实现覆盖WIFI 5G频段的高低信道，以有效解决全向天线在高低信道上天线方向图俯仰角变化的问题，提高全向天线在FTTR等应用场景中通信质量，使得全向天线能够满足FTTR等应用场景对信号传输的稳定性需求。技术研发人员：申佳琳,陈建强,徐殿平,陈志勇受保护的技术使用者：中兴通讯股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29