CN105789842B - 新型宽带双极化八木天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新型宽带双极化八木天线，包括底板、引向辐射单元和双极化激励单元；该引向辐射单元包括与底板相连的引向条和若干个布置在引向条上的引向器；该双极化激励单元包括呈片状结构的振子块和若干个垂直于底板的馈电片组；该振子块与引向条相连；该馈电片组包括2个相互正交的馈电片，该馈电片组绕引向条均布；该馈电片组与振子块构成辐射振子，该辐射振子为耦合馈电式。本发明具有结构简单，天线频带宽、易于加工调试，生产成本低，天线引向效果显著，辐射性能优异。

Description

新型宽带双极化八木天线

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及新型宽带双极化八木天线

背景技术

八木天线从上个世纪20年代发明以来，在各个领域得到了非常广泛的应用，包括军事，探测，电视广播，移动通信等。但是在这近一个世纪的演变过程中，八木天线家族除了各个领域不同频率的要求，天线的体积大小不一样外，并没有引进新成员。

在移动通信中，八木天线也主要充当基站天线，主要应用于小区覆盖，在实际的移动通信系统中，移动台常常工作在城市建筑群或其他复杂的地理环境中，而且移动的速度和方向是任意的，发送的信号经过反射、散射等的传播路径后，到达接收端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号的叠加，使接收到的信号幅度出现随机起伏变化，形成多径衰落，这种衰落会降低可获得的有用信号功率并增加干扰的影响，使得接收机的接收信号产生失真、波形展宽、波形重叠和畸变，甚至造成通信系统解调器输出出现大量差错，以至完全不能通信。

目前，现有的八木天线一般由反射盘、双极化激励单元以及引向辐射阵列构成，如授权公告号为CN 201845868 U的专利文件公开的一种双极化八木天线装置，该天线装置包括反射盘、双极化激励单元以及引向辐射阵列，其中，双极化激励单元包括有源辐射振子和印制板，引向辐射阵列包括方管和顺序排列在方管上的多个引向辐射器，双极化激励单元和引向辐射阵列安装于反射盘上。该天线装置采用双极化分集接收技术，增强了天线的抗干扰能力，但是，该天线装置的阻抗调节依靠U型巴伦实现，调试十分复杂；振子正交的加工难度大，导致天线生产成本较高，而且，该天线装置的带宽校窄，带宽在10％以下。

为此，有必要研究一种加工便利、生产成本低的新型八木天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、天线频带宽、易于加工调试、生产成本低的八木天线。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

新型宽带双极化八木天线，包括底板、引向辐射单元和双极化激励单元；特别的，该引向辐射单元包括与底板相连的引向条和若干个布置在引向条上的引向器；该双极化激励单元包括呈片状结构的振子块和若干个垂直于底板的馈电片组；该振子块与引向条相连；该馈电片组包括2个相互正交的馈电片，该馈电片组绕引向条均布；该馈电片组与振子块构成辐射振子，该辐射振子为耦合馈电式。

本发明的原理如下：

本天线的辐射振子由与底板垂直的馈电片组和振子块构成。通过正交的馈电片实现耦合馈电，从而实现天线的双极化，有效拓宽天线的阻抗带宽和辐射带宽。馈电片可由相互连接的第一馈电块和第二馈电块构成，第一馈电块垂直于底板，第二馈电块平行于底板，从而降低馈电片的加工难度，有效控制两馈电片的正交角度，降低本天线的交叉极化比和改善本天线的极化间隔离度。

为强化引向辐射单元的引向效果，该引向器可为片状结构，该引向器在引向条上顺序排列。引向器的外轮廓可以是圆形、方形等形状，从而保证天线引向效果明显，并增强天线辐射性能，使天线带宽达30％以上。

引向条可以是外轮廓呈圆柱状的棒体或管体，也可以是外轮廓成方形的管体。各引向器串接在引向条上，引向器可通过焊接与引向条相连，也可利用螺钉或铆钉实现与引向条的紧固连接。

底板为金属制成的片状结构件，其外轮廓可以是圆形或方形。为增长电流路径，减小天线尺寸，底板上可设有若干个沿底板厚度方向贯穿底板的通孔，该通孔可为弧形孔或条形孔，绕引向条均布在底板上。

本发明具有结构简单，天线频带宽、易于加工调试，生产成本低，天线引向效果显著，辐射性能优异。

附图说明

图1是本发明实施例1中八木天线的示意图；

图2是本发明实施例1中馈电片与振子块的连接示意图；

图3是本发明实施例1中馈电片的示意图；

图4是本发明实施例3中八木天线的示意图；

图5是本发明实施例5中八木天线的示意图。

附图标记说明：1-底板；2-通孔；3-引向器；4-反射器；5-振子块；6-馈电片；7-连接介质；8-引向条；9-第一馈电块；10-第二馈电块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

如图1、2所示的八木天线，该八木天线包括底板1、引向辐射单元和双极化激励单元，其中，该底板1是由金属制成的片状结构件，其外轮廓呈圆形。底板1上还设有4个个沿底板1厚度方向贯穿底板1的通孔2。这4个通孔2是弧形孔，绕底板1的中心均布在底板1上。

本实施例1中，引向辐射单元由引向条8和7个布置在引向棒上的引向器3构成，7个引向器3同心设置。引向器3为由金属制成的外轮廓呈圆形的片状结构件，而引向条8为棒体，其一端穿过底板1，与底板1焊接相连，且该端的尾部焊接连接有由金属制成的反射器4，该反射器4同样是由金属制成的外轮廓呈圆形的片状结构件；引向条8的另一端则顺序排列有7个引向器3，各引向器3均与引向棒焊接相连。

本实施例1中，双极化激励单元由振子块5和1个馈电片组构成，该振子块5为由金属制成的外轮廓呈圆形的片状结构件，通过焊接与引向条8相连并位于底板1与引向器3之间；而馈电片组则由2个相互正交的馈电片6构成。本实施例1中，如图3所示，馈电片6由相互连接的第一馈电块9和第二馈电块10构成，第一馈电块9垂直于底板1，第二馈电块10平行于底板1。2个馈电片6绕底板1的中心布置。馈电片6与振子块5之间通过由绝缘材料制成的连接介质7连接，从而使振子块5与馈电片6组构成耦合馈电式的辐射振子。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同之处在于，本实施例2中，底板1、各引向器3和振子块5均通过螺钉与引向条8实现紧固连接。

实施例3：

本实施例3与实施例1的不同之处在于，本实施例3中，如图4所示，引向条8为长管件，底板1、各引向器3和振子块5均通过焊接与引向条8实现紧固连接。

实施例4：

本实施例4与实施例1的不同之处在于，本实施例4中，馈电片6与振子块5之间没有设置连接介质7，馈电片6与振子块5之间通过空气实现馈电连接，使振子块5与馈电片6组构成耦合馈电式的辐射振子。

实施例5：

本实施例5与实施例1的不同之处在于，本实施例5中，如图5所示，底板1、各引向器3和振子块5均是由金属制成的外轮廓呈方形的片状结构件。通孔2为条形孔。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.新型宽带双极化八木天线，包括底板、引向辐射单元和双极化激励单元；其特征是：所述引向辐射单元包括与底板相连的引向条和若干个布置在引向条上的引向器；所述双极化激励单元包括呈片状结构的振子块和若干个垂直于底板的馈电片组；所述振子块与引向条相连；所述馈电片组包括2个相互正交的馈电片，所述馈电片组绕引向条均布；所述馈电片组与振子块构成辐射振子，所述辐射振子为耦合馈电式；所述底板上设有若干个沿底板厚度方向贯穿底板的通孔；所述通孔为弧形孔或条形孔，绕引向条均布在底板上；所述引向器为片状结构，所述引向器的外轮廓是圆形或方形；所述引向器在引向条上顺序排列。

2.根据权利要求1所述的新型宽带双极化八木天线，其特征是：所述馈电片由相互连接的第一馈电块和第二馈电块构成；所述第一馈电块垂直于底板；所述第二馈电块平行于底板。

3.根据权利要求1所述的新型宽带双极化八木天线，其特征是：所述引向条是外轮廓呈圆柱状的棒体或管体或外轮廓成方形的管体。

4.根据权利要求1所述的新型宽带双极化八木天线，其特征是：所述底板为金属制成的片状结构件，其外轮廓是圆形或方形。

5.根据权利要求1所述的新型宽带双极化八木天线，其特征是：所述振子块为金属制成的片状结构件，其外轮廓是圆形或方形。