CN103401075B - 低剖面板状定向天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低剖面板状定向天线，包括反射底板、金属传输线以及多个金属片，每一金属片的两侧臂弯折以与所述反射底板固定并电接触，从而使每一金属片与所述反射底板之间形成一空腔；所述金属传输线的一端与电缆头或馈电电缆连接，另一端穿过每一所述空腔以使所述金属传输线固定于每一金属片与所述反射底板之间，且所述金属传输线与所述反射底板形成微带传输线。本发明的低剖面板状定向天线的贴片不与微带线为一体，结构简单，工艺简单，且材料浪费很少，更利于节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信基站天线领域，更具体地涉及一种低剖面板状定向天线。
背景技术
定向天线（Directional antenna）是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。在移动通信基站系统中，通常使用板状定向天线，在水平面形成一定的波瓣宽度，以实现小区覆盖。
板状天线的辐射单元一般采用振子方式或者贴片单元方式，振子方式技术成熟，指标优良，是一种常用的技术，但是天线的厚度较厚；贴片辐射单元，其优点是剖面低，因此天线的厚度薄，重量轻，成本低。
所谓的贴片，一般是一片形状接近为正方形的金属片，固定在反射板的上方，例如，参考图1，在现有技术的单极化贴片天线中，在一个薄的金属板100上，把传输线101和方形的贴片102一起切割出来（才是蚀刻等方法），因此传输线与辐射的贴片式是一体化的，此外该天线为了展宽带宽，还在辐射贴片上设置了一片寄生贴片103，天线具有结构简单和低剖面的特点。
但是，图1所示的单极化贴片天线具有如下缺陷：由于需要在一块金属板上同时切割出一体的贴片和微带传输线，需要利用很宽的金属板作为原材料且去掉了很多材料才能切割出这样的形状，这样会造成材料浪费；；而且该天线为了展宽带宽，还得在辐射贴片上设置了一片寄生贴片，造成材料成本较高，不利于节约成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种低剖面板状定向天线的贴片不与微带线为一体，结构简单，工艺简单，易于生产，且材料浪费很少，更利于节省成本。
为实现上述目的，本发明提供一种低剖面板状定向天线，包括反射底板、金属传输线以及多个金属片，每一金属片的两侧臂弯折以与所述反射底板固定并电接触，从而使每一金属片与所述反射底板之间形成一空腔；所述金属传输线的一端与电缆头或馈电电缆连接，另一端穿过每一所述空腔以使所述金属传输线固定于每一金属片与所述反射底板之间，且所述金属传输线与所述反射底板形成微带传输线。
作为上述方案的改进，每一金属片的两侧臂折弯处通过连接件固定到所述反射底板上以实现直接电接触。
作为上述方案的改进，每一金属片的两侧臂折弯处通过连接件固定到所述反射底板上并与所述反射底板绝缘隔开，从而形成电容耦合电接触。
作为上述方案的改进，每一金属片作为一个辐射单元，并等距排列在所述反射底板上，从而形成辐射阵列。
作为上述方案的改进，每一金属片为矩形，圆形或正方形。
作为上述方案的改进，所述金属传输线为带状馈电线，且所述金属传输线在不同的位置上的宽度不同，根据匹配而设置宽度大小。
作为上述方案的改进，所述金属传输线通过非导电固定件固定于每一金属片与所述反射底板之间，且所述金属传输线与所述反射底板之间存在一定距离。
作为上述方案的改进，所述金属传输线与所述反射底板之间为空气材料层
作为上述方案的改进，所述金属传输线与所述反射底板之间为具有一定介电常数的非空气材料层。
作为上述方案的改进，所述金属传输线的另一端与所述反射底板电接触以形成短路状态或不与所述反射底板电接触以形成开路状态。
与现有技术相比，本发明低剖面板状定向天线通过与馈电线彼此独立的作为辐射单元的多个金属片固定在反射底板上，以形成辐射阵列，同时馈电线通过带状的金属传输线构成并固定于每一金属片与所述反射底板之间，且金属传输线与所述反射底板形成微带传输线，结构简单，工艺简单，没有现有的移动通信天线的复杂结构，使天线的电性能一致性好且稳定，而且材料浪费很少，更利于节省成本；另外，金属片的两边往下折弯以与反射板固定，结构上更加牢固可靠。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为现有技术中的单极化贴片天线的结构示意图；
图2为本发明的第1实施例的低剖面板状定向天线的结构示意图；
图3为图2所示的低剖面板状定向天线的局部放大图；
图4为图2所示的低剖面板状定向天线中沿着A-A线的剖面图；
图5为图4所示的低剖面板状定向天线的局部放大图；
图6为本发明的第2实施例的低剖面板状定向天线的剖面图；
图7为图6所示的低剖面板状定向天线的局部放大图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种低剖面板状定向天线，结构简单，工艺简单，易于生产，且贴片不与微带线一体，材料浪费很少，更利于节省成本。
实施例1
请参考图2～5，为本发明的第一实施例的低剖面板状定向天线。如图2所示，所述低剖面板状定向天线包括反射底板1、金属传输线2以及多个金属片3，每一金属片3的两侧臂弯折以与所述反射底板1固定并电接触，从而使每一金属片3与所述反射底板1之间形成一空腔10（参考图4），所述金属传输线2穿过每一所述空腔10以固定于每一金属片3与所述反射底板1之间，且所述金属传输线2与所述反射底板1形成微带传输线。
具体的，结合图2和图4～5，每一所述金属片3作为一个辐射单元，并等距排列在所述反射底板1上，从而形成辐射阵列。每一金属片3可为矩形、圆形、正方形或其他形状，以有利于展宽整个天线的带宽。每一所述金属片3的两侧臂32弯折成横截面呈“L”形的结构，而弯折处可通过导电或非导电连接件31固定到所述反射底板1上以实现直接电接触（使用导电连接件31时，弯折处与反射底板1可不直接接触；使用非导电连接件31时，弯折处与反射底板1需直接接触）。
结合图2、图3和图4，所述金属传输线2为带状馈电线，且所述金属传输线2在不同的位置上的宽度不同，根据匹配而设置宽度大小。所述金属传输线2通过非导电固定件21固定于每一金属片3与所述反射底板1之间，且所述金属传输线2与所述反射底板1之间存在一定距离（高度）。
另外，所述金属传输线2与所述反射底板1之间可为空气材料层或者为具有一定介电常数的非空气材料层。
参考图3，所述金属传输线2的一端23与电缆头或馈电电缆连接（参考图1），而所述金属传输2的另一端22可与所述反射底板固定且电接触，从而形成短路状态，以形成直流接地，利于雷电保护；另外，所述金属传输线2的另一端22也可以不与所述反射底板1电接触，从而形成开路状态，只要长度合适，并不影响天线性能。
优选的，所述反射底板1的两侧臂11向上弯折，可以保证辐射单元的电气性能和底板的机械强度。
优选的，所述反射底板1和金属片3、金属传输线2可采用各项金属性能和耐蚀性能优良的铝合金板材制成。为了保证尺寸公差，易于批量生产和降低成本，保证零件尺寸一致性，可采用编程精密数控冲床冲压加工，再经线切割加工释放槽，然后使用模具和折弯机折弯成型。
实施例2
请参考图6～7，为本发明的第二实施例的低剖面板状定向天线。与第一实施例相同，所述低剖面板状定向天线包括反射底板1、金属传输线2以及多个金属片3，每一金属片3的两侧臂弯折以与所述反射底板1固定并电接触，从而使每一金属片3与所述反射底板1之间形成一空腔10，所述金属传输线2穿过每一所述空腔10以固定于每一金属片3与所述反射底板1之间，且所述金属传输线2与所述反射底板1形成微带传输线。
而所述金属传输线2为带状馈电线，且所述金属传输线2在不同的位置上的宽度不同，根据匹配而设置宽度大小。所述金属传输线2通过非导电固定件21固定于每一金属片3与所述反射底板1之间，且所述金属传输线2与所述反射底板1之间存在一定距离（高度）。所述金属传输线2与所述反射底板1之间可为空气材料层或者为具有一定介电常数的非空气材料层。
同样，参考第1实施例的图2，所述金属传输线2的一端23与电缆头或馈电电缆连接（参考图1），而所述金属传输2的另一端22可与所述反射底板固定且电接触，从而形成短路状态，以形成直流接地，利于雷电保护；另外，所述金属传输线2的另一端22也可以不与所述反射底板1电接触，从而形成开路状态，只要长度合适，并不影响天线性能。
每一所述金属片3作为一个辐射单元，并等距排列在所述反射底板1上，从而形成辐射阵列。每一金属片3可为矩形、圆形、正方形或其他形状，有利于展宽整个天线的带宽。每一所述金属片3的两侧臂弯折成横截面呈“L”形的结构，但是，与第一实施例不同的是，本实施例的每一所述金属片3的两侧臂折弯处32通过连接件固定到所述反射底板1上并与所述反射底板1绝缘隔开，从而形成电容耦合电接触。例如，每一所述金属片3的两侧臂折弯处32可通过抽芯铆钉把金属片3铆接在反射底板1上，抽芯铆钉外再套一个绝缘件6（使得每一金属片的两侧臂折弯处32与所述反射底板1之间、所述导电连接件31与反射底板1之间均形成绝缘层），从而使得金属片3与反射底板1绝缘。另外，每一所述金属片3的两侧臂折弯处32也可通过绝缘件（例如使用塑料的螺钉加上塑料的垫片）固定到所述反射底板1上以实现绝缘连接，从而使每一金属片3的两侧臂折弯处32与所述反射底板1形成电容耦合电接触。
优选的，所述反射底板1的两侧臂11向上弯折，可以保证辐射单元的电气性能和底板的机械强度。
优选的，所述反射底板1和金属片3、金属传输线2可采用各项金属性能和耐蚀性能优良的铝合金板材制成。为了保证尺寸公差，易于批量生产和降低成本，保证零件尺寸一致性，可采用编程精密数控冲床冲压加工，再经线切割加工释放槽，然后使用模具和折弯机折弯成型。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种低剖面板状定向天线，包括反射底板、金属传输线以及多个金属片，其特征在于：每一金属片的两侧臂弯折以与所述反射底板固定并电接触，从而使每一金属片与所述反射底板之间形成一空腔；所述金属传输线的一端与电缆头或馈电电缆连接，另一端穿过每一所述空腔以使所述金属传输线固定于每一金属片与所述反射底板之间，且所述金属传输线与所述反射底板形成微带传输线。
2.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：每一金属片的两侧臂折弯处通过连接件固定到所述反射底板上以实现直接电接触。
3.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：每一金属片的两侧臂折弯处通过连接件固定到所述反射底板上并与所述反射底板绝缘隔开，从而形成电容耦合电接触。
4.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：每一金属片作为一个辐射单元，并等距排列在所述反射底板上，从而形成辐射阵列。
5.如权利要求4所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：每一金属片为矩形，圆形或正方形。
6.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：所述金属传输线为带状馈电线，且所述金属传输线在不同的位置上的宽度不同，根据匹配而设置宽度大小。
7.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：所述金属传输线通过非导电固定件固定于每一金属片与所述反射底板之间，且所述金属传输线与所述反射底板之间存在一定距离。
8.如权利要求7所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：所述金属传输线与所述反射底板之间为空气材料层
9.如权利要求7所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：所述金属传输线与所述反射底板之间为具有一定介电常数的非空气材料层。
10.如权利要求1所述的低剖面板状定向天线，其特征在于：所述金属传输线的另一端与所述反射底板电接触以形成短路状态或不与所述反射底板电接触以形成开路状态。
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