CN107579355A - 一种中型双频垂直面大张角射灯天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中型双频垂直面大张角射灯天线，通过合理设置天线内部的结构，使天线的口面尺寸缩小为430mm*430mm，同时整个天线结构的各项性能指标能达到口面尺寸为540mm*540mm的天线的性能指标，使得整个天线的体积降低的同时能保证天线性能指标的实现，从而降低了天线的生产成本；通过设置翻边反射板和挡板来提高天线的前后比及波束的收敛性，通过设置低频引向片来收窄低频水平面的波束宽度，同时提高了低频的增益，通过设置高频引向片来提高高频的增益及方向性，高频振子之间的耦合片来提高高频振子±45°极化的隔离度；整个天线的结构设置紧凑合理，满足使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种射灯天线，尤其涉及的是一种中型双频垂直面大张角射灯天线。
背景技术
天线是移动通信基站天馈系统的重要组成部分。由于居民居住环境的高低远近不一样，移动通信运营商建站时根据网络覆盖要求会使用到小微站天线进行网络优化。而前后比是衡量天线排除后向干扰能力的一个重要指标，它是指接收天线的前向最大接收能力与后向最大接收能力的比值，前后比越大，说明天线抗后向干扰的能力越强。现有的天线大多数通过增大天线口面尺寸来达到前后比要求，增大天线口面尺寸必然导致整个天线体积的增大（现有天线的口面尺寸为540mm*540mm），从而增加天线的生产成本。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中型双频垂直面大张角射灯天线，旨在解决现有的天线通过增大天线口面尺寸来达到前后比要求，导致整个天线的体积过大，成本较高的问题。
本发明的技术方案如下：一种中型双频垂直面大张角射灯天线，包括天线外罩结构和设置在天线外罩结构内的天线内部结构，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构、设置在反射板结构上的低频振子和高频振子；其中，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的口面尺寸为430mm*430mm；当工作频段为低频信号波时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：低频振子采用垂直极化，增益≥10.5dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为35±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB；当工作频段为高频信号波时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：高频振子采用±45°极化，增益≥12dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为22±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构、沿直线设置在反射板结构上的两个低频振子和沿直线设置在反射板结构上的三个高频振子，所述两个低频振子组成低频振子组阵，两个低频振子采用垂直极化，两个低频振子的中心点在同一直线上；所述三个高频振子组成高频振子组阵，三个高频振子采用±45°极化，三个高频振子的中心点在同一直线上；所述低频振子的中心点到高频振子中心点的垂直距离为140mm-200mm；还包括两个低频悬置引向片和两个内挡板，所述两个内挡板设置在反射板结构上，其中一个低频悬置引向片置于其中一个低频振子远离另一个低频振子的一侧，另一个低频悬置引向片置于另一个低频振子远离其中一个低频振子的一侧，其中一个低频悬置引向片到其中一个低频振子的距离等于另一个低频悬置引向片到另一个低频振子的距离；两个内挡板置于两个低频振子之间，其中一个内挡板到其中一个低频振子的距离等于另一个内挡板到另一个低频振子的距离；在每个高频振子的正上方分别设置有一个高频悬置引向片；每两个相邻高频振子之间设置有一个耦合片，三个高频振子之间一共设置有两个耦合片，两个耦合片均设置在反射板结构上；在反射板结构上还设置有两个互相平行的高频挡板，所述三个高频振子、两个耦合片和两个高频挡板均置于两个高频挡板之间。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述两个低频振子之间的中心距在200mm-270mm之间；相邻两个高频振子之间的中心距在80mm-130mm之间；两个低频悬置引向片距离反射板的距离在80mm-110mm之间，两个低频悬置引向片之间的中心距离在260mm-320mm之间；两个内挡板之间的中心距在50mm-110mm之间，两个内挡板顶端到反射板的距离在40mm-60mm之间；高频悬置引向片到高频振子的距离在10mm-30mm之间；两个耦合片之间的间距在100mm-130mm之间，耦合片距离反射板结构的间距在10mm-40mm之间；所述两个高频挡板之间的距离在60mm-120mm之间。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述两个低频振子之间的中心距为245mm；相邻两个高频振子之间的中心距为115mm；所述低频振子的中心点到高频振子中心点的垂直距离为160mm；两个低频悬置引向片距离反射板的距离为92mm，两个低频悬置引向片之间的中心距离为295.5mm；两个内挡板之间的中心距为80mm，两个内挡板顶端到反射板的距离为50mm；高频悬置引向片到高频振子的距离为20mm；两个耦合片之间的间距为118mm，耦合片距离反射板结构的间距为25mm；所述两个高频挡板之间的距离为80mm。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述天线外罩结构包括天线外罩、分别设置在天线外罩两侧的两天线固定耳、与天线外罩通过两天线固定耳连接的天线支架。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，还包括与天线外罩配合安装的外盖，所述外盖与天线外罩配合形状密闭空间，保护天线内部结构不受外界环境的影响。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述低频悬置引向片通过塑料支撑柱设置在反射板结构上或预埋设置在外盖内。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述反射板结构包括底板和设置在底板四个侧面上的前翻边板、后翻边板、左翻边板和右翻边板，所述前翻边板与底板之间形成120°夹角，左翻边板与底板之间形成98°夹角，右翻边板与底板之间形成98°夹角。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述低频悬置引向片设置成截面为“L”结构；所述高频悬置引向片包括基板和设置在基板上的铜层，所述铜层设置4个，4个铜层对角设置，形成“十”字型结构，两个相邻铜层之间形成90°夹角；所述耦合片设置成截面为“[”结构；所述内挡板设置成截面为“L”结构；所述高频挡板为直平板结构。
所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其中，所述低频悬置引向片采用金属薄片制成；所述高频悬置引向片采用PCB覆铜板制成；所述耦合片采用金属片制成；所述内挡板采用金属片制成；所述高频挡板采用金属片制成；所述反射板结构采用铝板类材料制成。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种中型双频垂直面大张角射灯天线，通过合理设置天线内部的结构，使天线的口面尺寸缩小为430mm*430mm，同时整个天线结构的各项性能指标能达到口面尺寸为540mm*540mm的天线的性能指标，使得整个天线的体积降低的同时能保证天线性能指标的实现，从而降低了天线的生产成本；通过设置翻边反射板和挡板来提高天线的前后比及波束的收敛性，通过设置低频引向片来收窄低频水平面的波束宽度，同时提高了低频的增益，通过设置高频引向片来提高高频的增益及方向性，高频振子之间的耦合片来提高高频振子±45°极化的隔离度；整个天线的结构设置紧凑合理，满足使用要求。
附图说明
图1是本发明中中型双频垂直面大张角射灯天线的结构示意图。
图2是本发明中各部件设置反射板结构上的结构示意图。
图3是本发明中各部件设置反射板结构上的主视图。
图4是本发明中各部件设置反射板结构上的俯视图。
图5是本发明中各部件设置反射板结构上的仰视图。
图6是本发明中高频振子设置在反射板结构上的结构示意图。
图7是本发明中反射板结构的结构示意图。
图8是本发明中反射板结构的主视图。
图9是本发明中反射板结构的左视图。
图10是本发明中反射板结构的俯视图。
图11是本发明中低频悬置引向片的结构示意图。
图12是本发明中内挡板的俯视图。
图13是本发明中内挡板的后视图。
图14是本发明中内挡板的左视图。
图15是本发明中高频悬置引向片的结构示意图。
图16是本发明中高频悬置引向片的侧视图。
图17是本发明中高频挡板的主视图。
图18是本发明中高频挡板的俯视图。
图19是本发明中耦合片的主视图。
图20是本发明中耦合片的左视图。
图21是本发明中天线外罩结构的主视图。
图22是本发明中天线外罩结构的侧视图。
图23是本发明中天线外罩结构的后视图。
图24是本发明中为工作频段是低频信号波、测试面为水平面时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
图25是本发明中为工作频段是低频信号波、测试面为垂直面时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
图26是本发明中为工作频段是高频信号波、测试面为水平面以及高频振子采用+45°极化时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
图27是本发明中为工作频段是高频信号波、测试面为水平面以及高频振子采用-45°极化时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
图28是本发明中为工作频段是高频信号波、测试面为垂直面以及高频振子采用+45°极化时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
图29是本发明中为工作频段是高频信号波、测试面为垂直面以及高频振子采用-45°极化时，中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示，一种中型双频垂直面大张角射灯天线，包括天线外罩结构和设置在天线外罩结构内的天线内部结构，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构、设置在反射板结构上的低频振子和高频振子；所述中型双频垂直面大张角射灯天线的口面尺寸为430mm*430mm（即天线外罩结构的长=430mm，宽=430mm）；当工作频段为低频信号波（低频信号波即频率为820MHz-960MHz的信号波）时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：低频振子采用垂直极化，增益≥10.5dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为35±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB；当工作频段为高频信号波（高频信号波即频率为1710MHz-26350MHz的信号波）时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：高频振子采用±45°极化，增益≥12dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为22±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB。
其中，半功率波束宽度，是指在天线辐射方向中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣，主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度，即半功率波束宽度。水平半功率波束宽度是指在水平方向上，在最大辐射方向2侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角；垂直半功率波束宽度是指在垂直方向上，在最大辐射方向2侧，辐射功率下降3dB的2个方向的夹角。天线增益：在某一方向上的天线增益是指该方向上的功率通量密度和理想点源或半波振子在最大辐射方向上的功率通量密度之比。天线是一种能量集中的装置，在某个方向辐射的增强意味着其他方向辐射的减弱；因此，通常可以通过水平半功率波束宽度的缩减来增强某个方向的辐射强度以提高天线增益。在天线增益一定的情况下，天线的水平半功率波束宽度与垂直半功率波束宽度成反比，其关系可以表示为：Ga≈10*lg[32400/(a*b)]；其中，Ga为天线增益，单位为dBi；a为水平半功率波束宽度，b为垂直半功率波束宽度，单位为°。
天线的极化是指天线辐射时形成的电场强度方向，一般分为垂直与水平极化、±45°极化两种方式。前后比是衡量天线排除后向干扰能力的一个重要指标，它是指接收天线的前向最大接收能力与后向最大接收能力的比值，前后比越大，说明天线抗后向干扰的能力越强。
具体地，本技术方案中的天线内部结构可以根据实际需要设定，只要设定的结构满足中型双频垂直面大张角射灯天线的口面尺寸为430mm*430mm，同时各项性能指标满足“工作频段为低频信号波时，各项性能指标可以达到：低频振子采用垂直极化，增益≥10.5dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为35±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB；工作频段为高频信号波时，各项性能指标为：高频振子采用±45°极化，增益≥12dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为22±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB”的天线内部结构均在本技术方案的保护内。
如图1-6所示，本实施例中，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构200、沿直线设置在反射板结构上的两个低频振子310和沿直线设置在反射板结构上的三个高频振子410，所述两个低频振子310组成低频振子组阵，两个低频振子310采用垂直极化，两个低频振子310的中心点在同一直线上，两个低频振子310之间的中心距在200mm-270mm之间（最佳中心距为245mm）；所述三个高频振子410组成高频振子组阵，三个高频振子410采用±45°极化，三个高频振子410的中心点在同一直线上，相邻两个高频振子410之间的中心距在80mm-130mm之间（最佳中心距为115mm）；所述低频振子310的中心点到高频振子410中心点的垂直距离为140mm-200mm（最佳中心距为160mm）；所述天线内部结构还包括两个低频悬置引向片320和两个内挡板330，所述两个内挡板330设置在反射板结构200上，其中一个低频悬置引向片320置于其中一个低频振子310远离另一个低频振子310的一侧，另一个低频悬置引向片320置于另一个低频振子310远离其中一个低频振子310的一侧，其中一个低频悬置引向片320到其中一个低频振子310的距离等于另一个低频悬置引向片320到另一个低频振子310的距离，两个低频悬置引向片320距离反射板的距离在80mm-110mm之间（最佳中心距为92mm），两个低频悬置引向片320之间的中心距离在260mm-320mm之间（最佳中心距为295.5mm）；两个内挡板330置于两个低频振子310之间，其中一个内挡板330到其中一个低频振子310的距离等于另一个内挡板330到另一个低频振子310的距离，两个内挡板330之间的中心距在50mm-110mm之间（最佳中心距为80mm），两个内挡板330顶端到反射板的距离在40mm-60mm之间（最佳中心距为50mm）；在每个高频振子410的正上方分别设置有一个高频悬置引向片430，高频悬置引向片430到高频振子410的距离在10mm-30mm之间（最佳距离为20mm）；每两个相邻高频振子410之间设置有一个耦合片440（三个高频振子410之间一共设置有两个耦合片440），两个耦合片440均设置在反射板结构200上，两个耦合片440之间的间距在100mm-130mm之间（最佳间距为118mm），耦合片440距离反射板结构200的间距在10mm-40mm之间（最佳间距为25mm）；在反射板结构200上还设置有两个互相平行的高频挡板420，所述两个高频挡板420之间的距离在60mm-120mm之间（最佳距离为80mm）；所述三个高频振子410、两个耦合片440和两个高频挡板420均置于两个高频挡板420之间。
具体地，所述反射板结构200包括底板和设置在底板四个侧面上的前翻边板、后翻边板、左翻边板和右翻边板，所述前翻边板与底板之间形成120°夹角，左翻边板与底板之间形成98°夹角，右翻边板与底板之间形成98°夹角。进一步地，所述反射板结构200采用铝板类材料制成，目的是起到反射作用，从而实现天线的定向辐射性能（所述反射板结构200尺寸详见图7-10所示）。
本技术方案通过设置带翻边结构的反射板结构200、内挡板330和高频挡板420，提高了天线的前后比及波束的收敛性；通过设置低频悬置引向片320，可以收窄低频水平半功率波束宽度，同时提高了低频的增益；通过在两个相邻高频振子410之间设置耦合片440，提高了高频±45°极化的隔离度。
具体地，所述天线外罩结构是天线结构必不可少的一部分，一般为非金属材料制成，目的是为了保护天线内部结构不受外界环境的影响，起到防水、防尘、防氧化的作用。天线外罩结构的形状决定了整个天线的形状，按照设计惯例，其外形一般不会参照某现有的物体外形来设计，仅仅出于工业设计的需要进行外形设计。所述天线外罩结构和反射板结构200各自采用不同的加工工艺制成，分别作为天线的两个零部件而存在，靠螺钉紧固等方式连接在一起。
如图21-23所示，具体地，所述天线外罩结构包括天线外罩110、分别设置在天线外罩110两侧的两天线固定耳120、与天线外罩110通过两天线固定耳120连接的天线支架130。
进一步地，所述中型双频垂直面大张角射灯天线还包括与天线外罩110配合安装的外盖，所述外盖与天线外罩110配合形状密闭空间，保护天线内部结构不受外界环境的影响。
具体地，所述低频悬置引向片320可以通过塑料支撑柱设置在反射板结构200上，也可以通过预埋设置在外盖内，只要保证低频悬置引向片320距离反射板的距离在80mm-110mm之间（最佳中心距为92mm）即可。
具体地，所述低频悬置引向片320采用金属薄片制成；所述高频悬置引向片430采用PCB覆铜板制成；所述耦合片440采用金属片制成；所述内挡板330采用金属片制成；所述高频挡板420采用金属片制成。
具体地，所述低频悬置引向片320设置成截面为“L”结构（所述低频悬置引向片320的具体尺寸详见图11）。所述高频悬置引向片430包括基板和设置在基板上的铜层，所述铜层设置4个，4个铜层对角设置，形成“十”字型结构，两相邻铜层之间形成90°夹角（所述高频悬置引向片430的具体尺寸详见图15-16）。所述耦合片440设置成截面为“[”结构（所述耦合片440的具体尺寸详见图19-20）。所述内挡板330设置成截面为“L”结构（所述内挡板330的具体尺寸详见图12-14）。所述高频挡板420为直平板结构（所述高频挡板420的具体尺寸详见图17-18）。
如图24所示，为工作频段是低频信号波（低频振子采用垂直极化）、测试面为水平面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表1为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（水平面半功率波束宽度为35±5°，前后比≥20dB）。
表1
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 880 | 水平面 | -17.26 | 38.74 | 21.65 |
| 895 | 水平面 | -17.34 | 37.64 | 22.12 |
| 915 | 水平面 | -17.33 | 36.04 | 22.81 |
| 935 | 水平面 | -17.30 | 34.41 | 22.81 |
| 960 | 水平面 | -17.36 | 33.36 | 21.50 |
如图25所示，为工作频段是低频信号波（低频振子采用垂直极化）、测试面为垂直面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表2为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB）。
表2
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 880 | 垂直面 | -15.55 | 62.72 | 22.29 |
| 895 | 垂直面 | -15.47 | 62.68 | 22.54 |
| 915 | 垂直面 | -15.48 | 62.36 | 23.36 |
| 935 | 垂直面 | -15.67 | 62.09 | 23.99 |
| 960 | 垂直面 | -16.17 | 61.72 | 23.39 |
如图26所示，为工作频段是高频信号波（高频振子采用+45°极化）、测试面为水平面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表3为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（水平面半功率波束宽度为22±5°，前后比≥20dB）。
表3
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 1710 | 水平面 | -24.83 | 25.68 | 28.00 |
| 1795 | 水平面 | -25.06 | 24.89 | 30.41 |
| 1850 | 水平面 | -25.52 | 24.75 | 30.98 |
| 1885 | 水平面 | -25.84 | 24.58 | 30.95 |
| 1920 | 水平面 | -26.04 | 24.35 | 30.86 |
| 2010 | 水平面 | -29.98 | 21.58 | 25.95 |
| 2025 | 水平面 | -30.19 | 21.44 | 25.92 |
| 2300 | 水平面 | -31.18 | 20.05 | 26.30 |
| 2350 | 水平面 | -31.58 | 20.04 | 26.24 |
| 2400 | 水平面 | -31.85 | 20.10 | 26.65 |
| 2575 | 水平面 | -29.20 | 17.32 | 30.43 |
| 2590 | 水平面 | -29.78 | 17.31 | 30.09 |
| 2600 | 水平面 | -30.17 | 17.41 | 29.90 |
| 2620 | 水平面 | -30.78 | 17.81 | 29.56 |
| 2635 | 水平面 | -30.97 | 17.74 | 29.38 |
如图27所示，为工作频段是高频信号波（高频振子采用-45°极化）、测试面为水平面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表4为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（水平面半功率波束宽度为22±5°，前后比≥20dB）。
表4
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 1710 | 水平面 | -25.74 | 26.25 | 28.92 |
| 1795 | 水平面 | -25.75 | 24.92 | 30.05 |
| 1850 | 水平面 | -25.92 | 24.81 | 29.94 |
| 1885 | 水平面 | -26.13 | 24.84 | 29.37 |
| 1920 | 水平面 | -26.33 | 24.90 | 28.69 |
| 2010 | 水平面 | -31.05 | 21.58 | 27.90 |
| 2025 | 水平面 | -31.40 | 21.54 | 28.07 |
| 2300 | 水平面 | -33.00 | 20.19 | 25.24 |
| 2350 | 水平面 | -33.03 | 20.17 | 25.70 |
| 2400 | 水平面 | -32.99 | 20.30 | 26.18 |
| 2575 | 水平面 | -29.29 | 17.58 | 31.22 |
| 2590 | 水平面 | -29.71 | 17.59 | 31.32 |
| 2600 | 水平面 | -29.97 | 17.63 | 31.34 |
| 2620 | 水平面 | -30.31 | 17.90 | 30.94 |
| 2635 | 水平面 | -30.38 | 17.79 | 31.31 |
如图28所示，为工作频段是高频信号波（高频振子采用+45°极化）、测试面为垂直面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表5为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB）。
表5
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 1710 | 垂直面 | -23.34 | 62.74 | 27.43 |
| 1795 | 垂直面 | -23.75 | 62.30 | 30.18 |
| 1850 | 垂直面 | -24.07 | 62.05 | 31.68 |
| 1885 | 垂直面 | -24.22 | 62.40 | 31.29 |
| 1920 | 垂直面 | -24.29 | 61.90 | 30.58 |
| 2010 | 垂直面 | -27.67 | 57.41 | 29.95 |
| 2025 | 垂直面 | -27.72 | 57.37 | 29.80 |
| 2300 | 垂直面 | -28.76 | 57.26 | 28.01 |
| 2350 | 垂直面 | -29.21 | 58.52 | 27.35 |
| 2400 | 垂直面 | -29.66 | 60.34 | 26.73 |
| 2575 | 垂直面 | -28.09 | 58.06 | 26.92 |
| 2590 | 垂直面 | -28.09 | 57.41 | 26.93 |
| 2600 | 垂直面 | -28.07 | 56.65 | 26.99 |
| 2620 | 垂直面 | -27.98 | 55.99 | 27.04 |
| 2635 | 垂直面 | -27.83 | 55.50 | 27.10 |
如图29所示，为工作频段是高频信号波（高频振子采用-45°极化）、测试面为垂直面时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波的方向图，表6为此时中型双频垂直面大张角射灯天线的辐射波实现的性能指标（垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB）。
表6
| 频率 | 测试面 | 峰值 | 水平面半功率波束宽度（3dB宽度） | 前后比 |
| 1710 | 垂直面 | -23.65 | 64.27 | 28.35 |
| 1795 | 垂直面 | -23.83 | 62.69 | 27.42 |
| 1850 | 垂直面 | -24.11 | 62.79 | 27.12 |
| 1885 | 垂直面 | -24.30 | 62.90 | 27.25 |
| 1920 | 垂直面 | -24.46 | 63.05 | 27.74 |
| 2010 | 垂直面 | -27.87 | 59.64 | 32.14 |
| 2025 | 垂直面 | -27.93 | 59.46 | 32.53 |
| 2300 | 垂直面 | -28.83 | 57.25 | 34.69 |
| 2350 | 垂直面 | -29.16 | 57.88 | 34.32 |
| 2400 | 垂直面 | -29.49 | 58.67 | 32.82 |
| 2575 | 垂直面 | -28.11 | 57.30 | 26.62 |
| 2590 | 垂直面 | -28.29 | 57.06 | 26.46 |
| 2600 | 垂直面 | -28.42 | 56.85 | 26.40 |
| 2620 | 垂直面 | -28.60 | 56.03 | 26.40 |
| 2635 | 垂直面 | -28.61 | 55.45 | 26.47 |
由表1-6可以看出，本技术方案通过合理设置天线内部的结构，使天线的口面尺寸缩小为430mm*430mm，同时整个天线结构的各项性能指标能达到口面尺寸为540mm*540mm的天线的性能指标，使得整个天线的体积降低的同时能保证天线性能指标的实现，从而降低了天线的生产成本。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种中型双频垂直面大张角射灯天线，包括天线外罩结构和设置在天线外罩结构内的天线内部结构，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构、设置在反射板结构上的低频振子和高频振子；其特征在于，所述中型双频垂直面大张角射灯天线的口面尺寸为430mm*430mm；当工作频段为低频信号波时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：低频振子采用垂直极化，增益≥10.5dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为35±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB；当工作频段为高频信号波时，所述中型双频垂直面大张角射灯天线实现的各项性能指标为：高频振子采用±45°极化，增益≥12dBi，隔离度≥25dB，水平面半功率波束宽度为22±5°，垂直面半功率波束宽度为60±5°，前后比≥20dB。
2.根据权利要求1所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述天线内部结构包括设置在天线外罩结构内的反射板结构、沿直线设置在反射板结构上的两个低频振子和沿直线设置在反射板结构上的三个高频振子，所述两个低频振子组成低频振子组阵，两个低频振子采用垂直极化，两个低频振子的中心点在同一直线上；所述三个高频振子组成高频振子组阵，三个高频振子采用±45°极化，三个高频振子的中心点在同一直线上；所述低频振子的中心点到高频振子中心点的垂直距离为140mm-200mm；还包括两个低频悬置引向片和两个内挡板，所述两个内挡板设置在反射板结构上，其中一个低频悬置引向片置于其中一个低频振子远离另一个低频振子的一侧，另一个低频悬置引向片置于另一个低频振子远离其中一个低频振子的一侧，其中一个低频悬置引向片到其中一个低频振子的距离等于另一个低频悬置引向片到另一个低频振子的距离；两个内挡板置于两个低频振子之间，其中一个内挡板到其中一个低频振子的距离等于另一个内挡板到另一个低频振子的距离；在每个高频振子的正上方分别设置有一个高频悬置引向片；每两个相邻高频振子之间设置有一个耦合片，三个高频振子之间一共设置有两个耦合片，两个耦合片均设置在反射板结构上；在反射板结构上还设置有两个互相平行的高频挡板，所述三个高频振子、两个耦合片和两个高频挡板均置于两个高频挡板之间。
3.根据权利要求2所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述两个低频振子之间的中心距在200mm-270mm之间；相邻两个高频振子之间的中心距在80mm-130mm之间；两个低频悬置引向片距离反射板的距离在80mm-110mm之间，两个低频悬置引向片之间的中心距离在260mm-320mm之间；两个内挡板之间的中心距在50mm-110mm之间，两个内挡板顶端到反射板的距离在40mm-60mm之间；高频悬置引向片到高频振子的距离在10mm-30mm之间；两个耦合片之间的间距在100mm-130mm之间，耦合片距离反射板结构的间距在10mm-40mm之间；所述两个高频挡板之间的距离在60mm-120mm之间。
4.根据权利要求3所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述两个低频振子之间的中心距为245mm；相邻两个高频振子之间的中心距为115mm；所述低频振子的中心点到高频振子中心点的垂直距离为160mm；两个低频悬置引向片距离反射板的距离为92mm，两个低频悬置引向片之间的中心距离为295.5mm；两个内挡板之间的中心距为80mm，两个内挡板顶端到反射板的距离为50mm；高频悬置引向片到高频振子的距离为20mm；两个耦合片之间的间距为118mm，耦合片距离反射板结构的间距为25mm；所述两个高频挡板之间的距离为80mm。
5.根据权利要求1所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述天线外罩结构包括天线外罩、分别设置在天线外罩两侧的两天线固定耳、与天线外罩通过两天线固定耳连接的天线支架。
6.根据权利要求5所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，还包括与天线外罩配合安装的外盖，所述外盖与天线外罩配合形状密闭空间，保护天线内部结构不受外界环境的影响。
7.根据权利要求2或6所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述低频悬置引向片通过塑料支撑柱设置在反射板结构上或预埋设置在外盖内。
8.根据权利要求2-4任一项所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述反射板结构包括底板和设置在底板四个侧面上的前翻边板、后翻边板、左翻边板和右翻边板，所述前翻边板与底板之间形成120°夹角，左翻边板与底板之间形成98°夹角，右翻边板与底板之间形成98°夹角。
9.根据权利要求2-4任一项所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述低频悬置引向片设置成截面为“L”结构；所述高频悬置引向片包括基板和设置在基板上的铜层，所述铜层设置4个，4个铜层对角设置，形成“十”字型结构，两个相邻铜层之间形成90°夹角；所述耦合片设置成截面为“[”结构；所述内挡板设置成截面为“L”结构；所述高频挡板为直平板结构。
10.根据权利要求9所述的中型双频垂直面大张角射灯天线，其特征在于，所述低频悬置引向片采用金属薄片制成；所述高频悬置引向片采用PCB覆铜板制成；所述耦合片采用金属片制成；所述内挡板采用金属片制成；所述高频挡板采用金属片制成；所述反射板结构采用铝板类材料制成。
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Effective date of registration: 20210802 Address after: F3a01-2, floor 3, building 1, R & D workshop, phase II, Huiquan science and technology industrial center, 88 Taoyuan East Road, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province, 528200 Applicant after: FOSHAN BOPUDA COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528200 First, Second and Third R&D Workshops, Phase II, Huiquan Science and Technology Industry Center, 88 Taoyuan East Road, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province Applicant before: FOSHAN TIANCITONG ANTENNA TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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