CN105846076B - 天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线，包括具有正面的反射板、分设于所述反射板宽度方向的两侧并从所述反射板正面向上延伸的一对侧板、设于所述反射板正面的低频辐射单元与高频辐射单元、以及围设在所述高频辐射单元外侧的至少一层反射腔体；并且，相邻两个所述低频辐射单元之间设有一个所述高频辐射单元，至少一个高频辐射单元外侧设有两层所述反射腔体。相比于现有技术，本发明的天线围绕高频辐射单元设置有双层或单层反射腔体，水平面波束收敛性好，可以实现高频辐射单元的高性能指标。

Description

天线

技术领域

本发明涉及移动通信中的天线技术领域。具体而言，本发明涉及一种天线，可以实现超宽带双频双极化以及隐蔽功能。

背景技术

随着4G移动通信的逐步成熟，社会对宽带天线的需求日趋增长。移动通信系统在容量和质量上不断升级，这就对基站天线提出了越来越高的性能要求。近年来，宽频带、多频化、小型化以及隐蔽化的天线日益受到人们的青睐。

但目前的天线，一方面结构复杂，增加加工和组装难度；另一方面稳定性差、波束收敛性差，无法实现高性能指标。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种高性能且结构简单、易于加工的天线。

为了实现上述目的，本发明提供了一种天线，包括具有正面的反射板、分设于所述反射板宽度方向的两侧并从所述反射板正面向上延伸的一对侧板、设于所述反射板正面的低频辐射单元与高频辐射单元、以及围设在至少一个所述高频辐射单元外侧的至少一层反射腔体；并且相邻两个所述低频辐射单元之间设有一个所述高频辐射单元，至少一个高频辐射单元外侧设有两层所述反射腔体。进一步地，至少一个低频辐射单元中嵌套有一个高频辐射单元。

进一步地，所述一对侧板的外侧设有S型侧边，所述S型侧边包括紧贴于所述侧板的第一节段、由第一节段靠近所述反射板的一端向所述侧板外侧延伸的第二节段、由第二节段远离所述侧板的一端向下折弯形成的第三节段。

进一步地，所述一对侧板向上延伸形成凸缘，所述凸缘设于与所述低频辐射单元相应的位置处。

进一步地，至少一个反射腔体底部设有接地部，所述反射腔体通过所述接地部与反射板连接。

进一步地，所述反射腔体的大小和高度可调节。

进一步地，所述反射腔体由金属板首尾两端部分重叠围合而成，并且重叠部分开设连接部，借助塑料连接件实现反射腔体的结构稳定性。

进一步地，所述反射板在所述嵌套在低频辐射单元内的高频辐射单元相应位置处开设有绝缘孔，所述绝缘孔内置有绝缘垫。

进一步地，所述低频辐射单元的频率为790MHz-960MHz，所述高频辐射单元的频率为1710MHz-2690MHz。

进一步地，还包括将所述反射板罩设于其内的隐蔽天线罩。

相比于现有技术，本发明的天线围绕高频辐射单元设置有双层(或单层)反射腔体，水平面波束收敛性好，可以实现高频辐射单元的高性能指标。本天线的反射腔体部分或全部接地，能改善交叉极化比，提高辐射性能。本天线还包括设于反射板侧板外侧的S型侧边，可以实现低频辐射单元的高性能指标，所述S型侧边结构简单且易于加工。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中节段给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的天线一实施例的内部结构立体示意图；

图2为图1所示反射板立体结构示意图；

图3为图1所示反射板主视图；

图4为图1所示反射板左视图；

图5为本发明的天线的双层反射腔体的立体示意图；

图6为本发明的天线的双层反射腔体的俯视图；

图7为本发明的天线的双层反射腔体的主视图；

图8为本发明的天线的天线罩立体示意图；

图9为本发明的天线的低频水平面波束宽度极坐标图；

图10为本发明的天线的高频水平面波束宽度极坐标图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如在下文所使用，“低频”是指较低的频率频带，例如790MHz-960MHz，而“高频”是指较高的频率频带，例如1710MHz-2690MHz。“低频辐射单元”是指用于这种较低的频率频带的辐射单元，而“高频辐射单元”是指用于这种较高的频率频带的辐射单元。“双频”在全文中，包括上述低频和高频。

下文所称超宽带，是指该天线能在标称频率的至少30％的宽带上工作并保持它所需要的电气指标。在本实施例中，该超宽带双频天线，覆盖频带为790MHz-960MHz和1710MHz-2690MHz，使各频段范围内的信号的电气性能最优化，从而能够同时兼容2G、3G、4G三个工作频段范围的移动通信系统，使时下GSM、CDMA、LTE等移动通信系统均可通过一副多频阵列天线进行信号收发。

请参阅图1，图1为本发明的天线一实施例的内部结构立体示意图。本发明的天线100包括具有正面的反射板10、设于所述反射板正面的低频辐射单元11与高频辐射单元12、以及围设在至少一个所述高频辐射单元12外侧的至少一层反射腔体13。并且，相邻两个所述低频辐射单元11之间设有一个所述高频辐射单元12，至少一个高频辐射单元12外侧设有两层所述反射腔体13。

如图2所示，所述反射板10呈纵长型，其横截面方向的左右两侧(即宽度方向的两侧)设有一对沿反射板10正面延伸的侧板14a。

请结合图2-图4，在本实施例中，为提高低频辐射单元11的辐射性能，所述一对侧板14a在与所述低频辐射单元相应的位置处向上延伸形成凸缘14b。当低频辐射单元设有多个时，所述一对侧板在每个低频辐射单元对应的位置处均形成所述凸缘14b，多个所述凸缘等间距或不等间距设置。由于在低频辐射单元对应的位置处设置凸缘14b，有效地提升了前后比指标，改善了所述低频辐射单元11的辐射性能。此外，由于侧板上其他部位不设置所述凸缘14b，既减少了材料的浪费，结构简单且易于加工。

在其他实施方式中，所述凸缘14b可以形成于单侧的侧板14a上；也可在两侧侧板上交错设置，即一个侧板在第一个低频辐射单元处开始设置凸缘，则另一个侧板在第二个低频辐射单元处才开始设置凸缘，每侧侧板的相邻两个凸缘间隔一个低频辐射单元设置。

在本实施方式中，所述一对侧板14a的外侧还设有S型侧边15。如图3所示，S型侧边15包括紧贴于所述侧板的第一节段15a、由第一节段靠近所述反射板10的一端向所述侧板外侧折弯形成的第二节段15b、及由第二节段远离所述侧板的一端向下折弯形成的第三节段15c。

在本实施例中，所述第三节段15c平行于第一节段15a，第二节段15b与第一节段15a、第三节段15c垂直。在其他实施方式中，第二节段15b与第一节段15a、第三节段15c成锐角或钝角，此外，所述第三节段15c还可不与所述第一节段15a平行。

优选地，所述第二节段15b与第三节段15c被适当延长或加宽，以加强对绕射至天线后方的电磁波信号的衰减作用，改善前后比指标，进而提升低频辐射单元11的辐射性能。

所述高频辐射单元12与低频辐射单元11同轴间隔设置在所述反射板10上。即，相邻两个所述低频辐射单元11之间设有一个所述高频辐射单元12，相邻两个高频辐射单元12之间设有一个低频辐射单元11。

进一步地，每个低频辐射单元11中嵌套一个高频辐射单元12，用以在不改变底板10上的安装面积的前提下，增加高频辐射单元12的个数，进而提高天线阵列中高频阵列的增益，即增加高频段的带宽。换言之，每两个低频辐射单元11间一共放置三个高频辐射单元12。在本实施例中，相邻两个所述高频辐射单元之间的间距相等。在其他实施方式中，所述高频辐射单元之间的间距不等。此外，所述低频辐射单元可部分不嵌套所述高频辐射单元。

进一步地，所述反射板10上还开设有绝缘孔16，所述绝缘孔16设置于所述反射板10上与所述嵌套在低频辐射单元11内的高频辐射单元12相应的位置处。通过在所述绝缘孔16内用绝缘垫(比如塑料绝缘垫)以在反射板10上安装高频辐射单元12并使其与反射板10保持绝缘，从而降低其对相应的低频辐射单元11的信号干扰，保障相应的低频辐射单元11的辐射性能。

所述反射腔体13为单层或双层。所述反射腔体13设置于每个高频辐射单元12的周围，其中至少一个所述反射腔体13为双层反射腔体13。如图1所示，所述双层反射腔体13的内层反射腔体131与外层反射腔体132为同轴嵌套结构，围绕所述高频辐射单元12设置。在本实施例中，所述单层反射腔体130、内层反射腔体131与外层反射腔体132的截面均为正方形。在其他实施方式中，所述单层反射腔体130、内层反射腔体131与外层反射腔体132部分或全部为长方形、圆形、菱形等规则或不规则形状。

请结合图5-图7，图5是本发明的天线的双层反射腔体的立体示意图、图6是本发明的天线的双层反射腔体的俯视图、图7是本发明的天线的双层反射腔体的主视图。为提升低频辐射单元11与高频辐射单元12的辐射性能指标，可根据实际需要改变部分或全部所述单层反射腔体130、内层反射腔体131、外层反射腔体132的大小与高度。具体地，在本实施例中，如图6所示，131a、131b为内层反射腔体131的相邻两边，132a、132b为外层反射腔体132的相邻两边，改变所述边131a、边131b、边132a、边132b的边长，进而改变所述内层反射腔体131、外层反射腔体132的大小。相应地，在本实施例中，改变所述边131a、边131b、边132a、边132b的宽度即改变所述内层反射腔体131、外层反射腔体132的高度。在其他实施方式中，可根据需要改变同为正方形的反射腔体13或为诸如长方形、圆形、菱形等其他形状的反射腔体13的大小与高度。

请继续参见图5，所述反射腔体由金属板折弯围成，具体表现为金属板末端与首端部分重叠，并在重叠部位设置具有连接孔的连接部，借助连接件将首尾两端连接起来。与内、外层反射腔体131、132相对应地，所述连接部也分为内层连接部131c和外层连接部132c。所述连接件优选为塑料开模件。通过设置所述内层连接部131c与外层连接部132c，在保障所述内层反射腔体131与外层反射腔体132的结构稳定性的同时，降低了成本。同理地，所述单层反射腔体130同样设置有对应的连接部130c(未图示)，与所述内层连接部131c、外层连接部132c的作用相同。

如图5、图6所示，所述内层反射腔体131在其各边底部中间位置设有内接地部131d，所述外层反射腔体132在其各边底部中间位置设有外接地部132d。所述内接地部131d与外接地部132d用以实现所述反射腔体131、132与反射板10的接触，进而使所述反射腔体接地。同理地，所述单层反射腔体130同样设置有对应的接地部130d(未图示)，与所述131d、132d的作用相同。在其他实施方式中，所述内层反射腔体131、外层反射腔体仅在其一对对边底部设置接地部。此外，部分反射腔体不接地设置。

请参见图9-图10，图9、图10分别示出了本发明的天线的低频、高频水平面波束宽度极坐标图。该天线的低频辐射单元可以在具有大于30％的工作带宽且水平射束宽度在60°到70°的范围，被用作低频段的辐射部件。该天线的高频辐射单元可以在具有大于30％的工作带宽且水平射束宽度在59°到72°的范围，被用作高频段的辐射部件。

请参见图8，图8是本发明的天线的天线罩立体示意图。本发明的天线还包括将上述反射板罩设于其内的隐蔽天线罩17。在本实施例中，所述隐蔽天线罩17呈圆形管状，其视觉效果上接近排气管，不容易引起用户的怀疑与反感，大大降低了工程安装的难度。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种天线，其特征在于，包括具有正面的反射板、分设于所述反射板宽度方向的两侧并从所述反射板正面向上延伸的一对侧板、设于所述反射板正面的低频辐射单元与高频辐射单元、以及围设在至少一个所述高频辐射单元外侧的至少一层反射腔体；

并且，相邻两个所述低频辐射单元之间设有一个所述高频辐射单元，至少一个高频辐射单元外侧设有两层所述反射腔体；

其中，所述高频辐射单元的频率为1710MHz-2690MHz；

至少一个所述反射腔体在其对边底部中间延伸并向内折弯形成接地部，部分所述反射腔体通过所述接地部与所述反射板连接，其余部分所述反射腔体不接地设置；

至少一个低频辐射单元中嵌套有一个高频辐射单元，所述反射板在嵌套在低频辐射单元内的高频辐射单元相应位置处开设有绝缘孔，所述绝缘孔内置有绝缘垫。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述一对侧板的外侧设有S型侧边，所述S型侧边包括紧贴于所述侧板的第一节段、由第一节段靠近所述反射板的一端向所述侧板外侧延伸的第二节段、由第二节段远离所述侧板的一端向下折弯形成的第三节段。

3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述一对侧板向上延伸形成凸缘，所述凸缘设于与所述低频辐射单元相应的位置处。

4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述反射腔体的大小和高度可调节。

5.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述反射腔体由金属板首尾两端部分重叠围合而成，并且重叠部分开设连接部，借助塑料连接件实现反射腔体的结构稳定性。

6.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述低频辐射单元的频率为790MHz-960MHz。

7.如权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括将所述反射板罩设于其内的隐蔽天线罩。