本實(shí)用新型涉及無(wú)線通訊領(lǐng)域,尤其涉及一種低頻輻射單元和采用其的天線。
背景技術(shù):
基站天線作為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的核心設(shè)備之一,是移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分。在當(dāng)前2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)共存的大環(huán)境下,多頻天線對(duì)隔離性能指標(biāo)的要求也越來(lái)越高。
低頻輻射單元多采用底座配合一對(duì)偶極子結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙極化,即在底座上對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)偶極子。低頻輻射單元的饋線則直接連接在偶極子其上平衡器與輻射臂之間的連接節(jié)點(diǎn)上,并通過(guò)焊接固定?;竟ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和惡劣天氣時(shí)氣流和雨水對(duì)天線的沖擊會(huì)經(jīng)由電路基板傳遞到饋線上,直接影響?zhàn)伨€的連接穩(wěn)定性,使饋線與輻射臂之間出現(xiàn)接觸不良而導(dǎo)致基站天線的隔離指標(biāo)降低,進(jìn)而影響雙極化天線的性能?,F(xiàn)有技術(shù)存在不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中低頻輻射單元的饋線容易受到振動(dòng)的影響而導(dǎo)致接觸不良的問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種低頻輻射單元,包括底座和裝配其上的偶極子,所述偶極子包括:
平衡器,包括有分別與所述底座連接的屏蔽層接入部和內(nèi)導(dǎo)體接入部;
對(duì)稱設(shè)置在所述平衡器上的兩個(gè)輻射臂,分別與所述屏蔽層接入部、所述內(nèi)導(dǎo)體接入部連接;
所述屏蔽層接入部設(shè)置有饋線固定孔;所述底座在與所述屏蔽層接入部的連接處設(shè)置有線槽開(kāi)口。
優(yōu)選的,所述饋線固定孔設(shè)置在所述屏蔽層接入部靠近所述底座的表面上;所述屏蔽層接入部與所述內(nèi)導(dǎo)體接入部平行設(shè)置。
優(yōu)選的,所述屏蔽層接入部遠(yuǎn)離所述底座的一端設(shè)置有第一延伸部,所述內(nèi)導(dǎo)體接入部遠(yuǎn)離所述底座的一端設(shè)置有第二延伸部;
所述第一延伸部的端部設(shè)置有沿所述饋線固定孔的軸向延伸的屏蔽層定位槽;所述第二延伸部的端部設(shè)置有內(nèi)導(dǎo)體連接片,所述內(nèi)導(dǎo)體連接片呈L形,其一端連接所述第二延伸部,其另一端與所述屏蔽層定位槽的外延線相交。
優(yōu)選的,所述平衡器還包括;
第一加強(qiáng)筋,同時(shí)與所述屏蔽層接入部和所述底座連接;
第二加強(qiáng)筋,同時(shí)與所述內(nèi)導(dǎo)體接入部和所述底座連接。
優(yōu)選的,所述輻射臂設(shè)置在所述平衡器遠(yuǎn)離所述底座的一端;所述輻射臂包括與所述平衡器連接的支撐臂和與該支撐臂連接的收斂臂;所述收斂臂相對(duì)所述支撐臂向所述低頻輻射單元的中軸方向彎折,所述收斂臂與所述支撐臂的夾角為145度。
優(yōu)選的,所述輻射臂還包括與所收斂臂連接的擴(kuò)展臂,所述擴(kuò)展臂沿垂直于所述底座的平面方向向所述底座延伸。
優(yōu)選的,所述偶極子兩兩一組對(duì)稱設(shè)置且兩組所述偶極子彼此正交。
優(yōu)選的,一組中兩個(gè)所述偶極子之間的間距大于0.35個(gè)工作波長(zhǎng)且小于0.45個(gè)工作波長(zhǎng);所述輻射臂截面為多邊形或圓形。
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型還提供一種天線,包括反射板和設(shè)置在該反射板上的至少一個(gè)高頻輻射單元,該天線還包括:
至少一個(gè)如上述任一項(xiàng)所述的低頻輻射單元,設(shè)置在所述反射板上并與所述高頻輻射單元同軸排列。
優(yōu)選的,所述低頻輻射單元的底座上嵌套有所述高頻輻射單元。
由上述技術(shù)方案可知,本實(shí)用新型的有益效果為:在基座天線的低頻輻射單元中,其偶極子上平衡器的屏蔽層接入部的設(shè)置饋線固定孔,用于固定連接至輻射臂的饋線,增強(qiáng)饋線在天線工作時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,保持天線的隔離指標(biāo)。
進(jìn)一步的,采用兩組所述偶極子彼此正交的極化形式,可以有效的保證了分極接收的良好效果。
此外,采用了本實(shí)用新型的低頻輻射單元的天線,其反射板上高頻輻射單元和低頻輻射單元相鄰排列或者共軸排列時(shí),低頻輻射單元的輻射臂采用向所述輻射單元的中心收斂的形式可以使低頻輻射單元和相鄰高頻輻射單元之間的距離保持盡可能的大,有效的減小低頻輻射單元對(duì)相鄰高頻輻射單元之間的相互影響,有助于提高天線的駐波和隔離指標(biāo)。
附圖說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型低頻輻射單元的主視圖;
圖2本實(shí)用新型低頻輻射單元的后視圖;
圖3本實(shí)用新型低頻輻射單元的左視剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4本實(shí)用新型低頻輻射單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為采用本實(shí)用新型低頻輻射單元的天線的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型的天線采用高頻輻射單元與低頻輻射單元軸向排列的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:10、反射板;20、低頻輻射單元;21、底座;211、線槽;22、偶極子;221、平衡器;2211、屏蔽層接入部;2212、內(nèi)導(dǎo)體接入部;2213、第一加強(qiáng)筋;2214、第二加強(qiáng)筋;2215、饋線固定孔;2216、第二延伸部;2217、第一延伸部;2218、屏蔽層定位槽;2219、內(nèi)導(dǎo)體連接片;222、輻射臂;2221、支撐臂;2222、收斂臂;2223、擴(kuò)展臂;30、高頻輻射單元。
具體實(shí)施方式
體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施方式將在以下的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本實(shí)用新型能夠在不同的實(shí)施方式上具有各種的變化,其皆不脫離本實(shí)用新型的范圍,且其中的說(shuō)明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用,而非用以限制本實(shí)用新型。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu),現(xiàn)結(jié)合附圖1-6對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參閱附圖1-5,本實(shí)用新型的低頻輻射單元20,包括底座21和與該底座21連接的偶極子22。該底座21通過(guò)緊固件與反射板10連接,使低頻輻射單元20可以固定在反射板10,底座21的下表面開(kāi)設(shè)有線槽211有助于饋線從底座21鋪設(shè)并連接至偶極子22上的輻射臂222。偶極子22則用于接收和輻射基站的低頻信號(hào)。
如附圖1所示,在優(yōu)選的實(shí)施例中,采用四個(gè)偶極子22固定裝配于底座21的上表面,兩兩一組對(duì)稱設(shè)置,兩組偶極子22在底座21的垂直投影面上彼此正交;可以使低頻輻射單元20的構(gòu)成雙極化以便于進(jìn)行雙工通信且兩個(gè)正交的極化可以保持較好的輻射強(qiáng)度。
偶極子22包括:與底座21連接的平衡器221以及與平衡器221連接的輻射臂222。
平衡器221,包括有分別與底座21固定連接且平行設(shè)置的屏蔽層接入部2211和內(nèi)導(dǎo)體接入部2212;平衡器221用于將兩個(gè)輻射臂222傳輸?shù)钠胶庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為饋線傳輸?shù)姆瞧胶庑盘?hào),使得兩個(gè)輻射臂222分別與饋線中內(nèi)導(dǎo)體以及外屏蔽層阻抗匹配,以降低信號(hào)傳遞時(shí)的衰減。
兩個(gè)輻射臂222,對(duì)稱設(shè)置在平衡器221遠(yuǎn)離底座21的一端,分別與對(duì)應(yīng)的屏蔽層接入部2211、內(nèi)導(dǎo)體接入部2212連接。
屏蔽層接入部2211設(shè)置有饋線固定孔2215,底座21在與屏蔽層接入部2211的連接處設(shè)置有線槽開(kāi)口,該饋線固定孔2215通過(guò)線槽開(kāi)口與線槽211相匹配,以便于從線槽221引出的饋線方便的穿入饋線固定孔2215。
具體的,饋線固定孔2215為設(shè)置在屏蔽層接入部2211表面上的呈孔狀的線纜固定部,饋線穿過(guò)其通孔被其限位固定。相對(duì)于槽狀固定,可以避免饋線因外力作用滑出槽體使的固定失效。同時(shí),該線纜固定部是固定在屏蔽層接入部的表面上的,進(jìn)而使得饋線被固定在屏蔽層接入部2211上,避免饋線僅僅通過(guò)與屏蔽層定位槽2218進(jìn)行固定時(shí),焊點(diǎn)容易受到振動(dòng)或者外力影響和脫焊造成接觸不良。
在實(shí)際操作中,平衡器221與底座21的夾角為鈍角,使得四個(gè)平衡器221呈發(fā)散狀與底座21相連。平衡器221采用鈍角連接底座21,可以有效的在不擴(kuò)大底座21面積的情況下,擴(kuò)大連接在平衡器221另一端的輻射臂222的長(zhǎng)度,且不會(huì)使得低頻輻射單元20的高度過(guò)高而擠占天線內(nèi)部本來(lái)就不充裕的空間。同時(shí),也保證低頻輻射單元20的信號(hào)強(qiáng)度。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,饋線固定孔2215設(shè)置在屏蔽層接入部2211靠近底座21的下表面上,有助于降低饋線經(jīng)由饋線固定孔2215固定時(shí)的走線距離。連接輻射臂222的饋線由底座21的線槽211引出,經(jīng)由線槽開(kāi)口至屏蔽層接入部2211,并沿其下表面上行與兩個(gè)輻射臂222分別連接。在屏蔽層接入部2211的下表面開(kāi)設(shè)饋線固定孔2215與底座21的線槽211匹配,有助于饋線在底座21與屏蔽層接入部2211之間的平緩走線,使得饋線方便穿入饋線固定孔2215。饋線穿過(guò)其通孔后被孔壁限位固定,可以有效的保證饋線穩(wěn)固的附著在屏蔽層接入部2211下,避免基站天線工作時(shí)的振動(dòng)影響?zhàn)伨€與輻射臂222之間的電連接。
屏蔽層接入部2211與內(nèi)導(dǎo)體接入部2212平行設(shè)置能夠有效減小兩個(gè)輻射臂之間的互耦,提高交叉極化性能。
在其他實(shí)施例中,屏蔽層接入部2211的表面上還可以設(shè)置有饋線槽與饋線固定孔2215匹配,即饋線固定孔2215設(shè)置在饋線槽上,并通過(guò)饋線槽與底座21的線槽211的線槽開(kāi)口相連通,既能方便饋線走線,也有利于饋線固定,避免饋線被振動(dòng)影響而接觸不良導(dǎo)致低頻輻射單元20的隔離指標(biāo)受到影響。
在本實(shí)施例中,屏蔽層接入部2211遠(yuǎn)離底座21的一端設(shè)置有第一延伸部2217,內(nèi)導(dǎo)體接入部2212遠(yuǎn)離底座21的一端設(shè)置有第二延伸部2216。
在實(shí)際使用中,低頻輻射單元20的高度往往高于高頻輻射單元30的高度。因此,本實(shí)施例中作為輻射臂222支撐物的平衡器221,其設(shè)置的第一延伸部2217可以延長(zhǎng)屏蔽層接入部2211的長(zhǎng)度,適當(dāng)?shù)纳咂溥B接的輻射臂222,進(jìn)一步增加輻射臂222與高頻輻射單元30的高度差。
同理,第二延伸部可以延長(zhǎng)內(nèi)導(dǎo)體接入部2212的長(zhǎng)度,適當(dāng)?shù)纳哌B接其上的輻射臂222,進(jìn)一步增加輻射臂222與高頻輻射單元30的高度差。
通過(guò)上述增大低頻輻射單元20與高頻輻射單元30間相對(duì)間距的形式可以有效的減小低頻輻射單元20與高頻輻射單元30之間的相互影響,提高天線的駐波和隔離指標(biāo)。
在本實(shí)施例中,第一延伸部2217的端部設(shè)置有沿饋線固定孔2215的軸向延伸的屏蔽層定位槽2218,以使得饋線穿過(guò)饋線固定孔2215后可以直接插入該屏蔽層定位槽2218中,將饋線的表皮剝離后,其屏蔽層可以直接與屏蔽層定位槽2218接觸,方便焊接。第二延伸部2216的端部設(shè)置有內(nèi)導(dǎo)體連接片2219,內(nèi)導(dǎo)體連接片2219呈L形,其一端連接第二延伸部2216,其另一端與屏蔽層定位槽2218的外延線相交,以便于焊接在屏蔽層定位槽2218上的饋線,其內(nèi)導(dǎo)體可以直接與內(nèi)導(dǎo)體連接片2219連接。
在具體實(shí)施時(shí),由于偶極子22上的兩個(gè)輻射臂222相對(duì)于平衡器221對(duì)稱設(shè)置,當(dāng)饋線接入時(shí),兩個(gè)輻射臂222需要分別連接到該饋線的內(nèi)導(dǎo)體和外屏蔽層。因?yàn)轲伨€沿平和器的屏蔽層接入部2211上行,將饋線的內(nèi)導(dǎo)體和外屏蔽層分別與平衡器221的屏蔽層接入部2211和內(nèi)導(dǎo)體接入部2212相連,可以很方便的實(shí)現(xiàn)饋線與兩個(gè)輻射臂222之間的電性連接。在屏蔽層定位槽2218與饋線的外屏蔽層焊接固定后,L形內(nèi)導(dǎo)體連接片2219的一端設(shè)置為與屏蔽層定位槽2218的延長(zhǎng)線相交的形式剛好可以與和剝離了外屏蔽層的饋線內(nèi)導(dǎo)體電性連接(焊接或螺緊均可),方便且穩(wěn)固的完成了低頻輻射單元20接入基站天線的連接操作。
在本實(shí)施例中,平衡器221還包括:同時(shí)與屏蔽層接入部2211和底座21連接的第一加強(qiáng)筋2213、同時(shí)與內(nèi)導(dǎo)體接入部2212和底座21連接的第二加強(qiáng)筋2214。第一加強(qiáng)筋2213采用板狀或長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)時(shí),其平面與屏蔽層接入部2211平面垂直,可以達(dá)到更好的對(duì)屏蔽層接入部2211的支撐加強(qiáng)效果。
同樣的,第二加強(qiáng)筋2214采用板狀或長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)時(shí),其平面與內(nèi)導(dǎo)體接入部2212的平面垂直,也可以達(dá)到更好的對(duì)內(nèi)導(dǎo)體接入部2212的支撐加強(qiáng)效果。
在其他實(shí)施例中,第一加強(qiáng)筋2213和第二加強(qiáng)筋2214的外形也可以采用圓柱狀或者棱柱狀,以增強(qiáng)平衡器221的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使其上的輻射臂222更穩(wěn)定。
在本實(shí)施例中,輻射臂222包括與平衡器221連接的支撐臂2221和與該支撐臂2221連接的收斂臂2222;收斂臂2222相對(duì)支撐臂2221向低頻輻射單元20的中軸方向彎折,收斂臂2222與支撐臂2221的夾角為145度。采用該彎折角度可以使得正交極化的兩組偶極子22其輻射臂222圍成近似八角形的形狀,在基座天線將高頻輻射單元30與低頻輻射單元20進(jìn)行同軸排列時(shí),低頻輻射單元20的面積更小,更容易與高頻輻射單元30拉開(kāi)間距。同時(shí),在同軸排列的基礎(chǔ)上將高頻輻射單元30安裝在低頻輻射單元20的底座21上時(shí),采用內(nèi)斂彎折的收斂臂2222,相對(duì)于不彎折的情況更容易同時(shí)保持與外置和內(nèi)嵌的高頻輻射單元30之間的間距。
在本實(shí)施例中,輻射臂222;還包括與所收斂臂2222連接的擴(kuò)展臂2223,擴(kuò)展臂2223沿垂直于底座21平面的方向向底座21延伸。擴(kuò)展臂2223有效減低偶極子22臂的長(zhǎng)度,從而減小這個(gè)低頻輻射單元20的口徑,從而在組陣時(shí),降低低頻輻射單元20之間以及低頻輻射單元20與高頻輻射單元30間的耦合影響。同時(shí),設(shè)置不同長(zhǎng)度的該擴(kuò)展臂2223也有助于調(diào)節(jié)諧振。其向下(向底座21)延伸的設(shè)置,可以降低偶極子22的高度,節(jié)省天線的內(nèi)部空間。
在本實(shí)施例中,一組中兩個(gè)偶極子22之間的間距大于0.35個(gè)工作波長(zhǎng)且小于0.45個(gè)工作波長(zhǎng),可以有效的降低偶極子對(duì)采用該工作波長(zhǎng)的無(wú)線信號(hào)的衰減,同時(shí),增強(qiáng)對(duì)該無(wú)線信號(hào)的感應(yīng)靈敏度。
在本實(shí)施例中,輻射臂222截面為多邊形或圓形。在其他實(shí)施例中,輻射臂222的截面還可以采用T形,U形,L形等異構(gòu)形態(tài),在滿足輻射臂222輻射強(qiáng)度/感應(yīng)強(qiáng)度的同時(shí),也可以減少材料,增強(qiáng)輻射臂222的剛性。
為了解決上述問(wèn)題,如附圖5、附圖6所示,本實(shí)用新型還提供一種天線,包括反射板10和設(shè)置在該反射板10上的至少一個(gè)高頻輻射單元30,天線還包括:至少一個(gè)如上的低頻輻射單元20,設(shè)置在反射板10上并與高頻輻射單元30同軸排列。
在具體實(shí)施中,如附圖6所示,采用高頻輻射單元30與低頻輻射單元20同軸排列的形式,可以避免不同頻段的輻射單元并排放置在反射板10上導(dǎo)致基站天線寬度會(huì)相對(duì)較寬、邊界條件是不對(duì)稱、天線方向圖的波束指向性較差等問(wèn)題。同時(shí),采用本實(shí)用新型所提供的低頻輻射單元20,其收斂的輻射臂結(jié)構(gòu)可以有效降低高低頻輻射單元之間的互耦和干擾。
如附圖6所示,在本實(shí)施例中,低頻輻射單元20的底座21上嵌套有高頻輻射單元30,可以更有效的利用天線空間,提升單位空間中輻射單元的數(shù)量,使基站天線輻射范圍更廣、信號(hào)更好。
綜上所述,本實(shí)用新型通過(guò)在平衡器221的屏蔽層接入部2211表面設(shè)置饋線固定孔2215對(duì)饋線進(jìn)行固定,避免了基站天線工作時(shí)的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致饋線與輻射臂222接觸點(diǎn)接觸不良,有效的提升了天線的隔離指標(biāo),同時(shí),也降低了接觸不良導(dǎo)致的干擾,使基站天線能穩(wěn)定高效地工作。
雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型,但應(yīng)當(dāng)理解,所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本實(shí)用新型能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離實(shí)用新型的精神或?qū)嵸|(zhì),所以應(yīng)當(dāng)理解,上述實(shí)施方式不限于任何前述的細(xì)節(jié),而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋,因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。