CN107978843B - 一种天线振子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天线振子，其中，所述天线振子包括振子本体以及用于连接至所述振子本体的馈线，其中，所述振子本体包括非对称的叶片特征结构。根据本发明的天线振子，能够明显提高±60°的交叉极化以及VSWR性能，且能够极大地减轻重量并降低装配成本。

Description

一种天线振子
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线振子。
背景技术
在天线技术领域中，天线振子(dipole)作为发射和接收信号的一个关键部分，对天线的性能和成本起着关键作用。而现有技术中当前应用的天线振子存在如下缺点：
1)成本较高。现有天线振子组件的成本主要来自：单个振子本体的成本和馈线(feeding line)，以及该振子和馈线之间的焊接成本。现有天线振子使用铜棒(copperbar)作为馈线，在对振子本体进行压铸(die casting)后需要再机加工阶梯孔等结构来实现阻抗匹配。这使得天线振子的制造成本非常高，且振子本体和馈线之间通过顶部焊接实现连接，容易造成焊接质量不稳定。
2)性能较低。对于现有天线振子来说，良好的焊接质量是性能稳定的前提，然而，焊接过程很难控制得很好，机加工步骤很难将阻抗匹配调整至与所需的一样，且对于不同批次的天线振子，机加工步骤并不稳定。
3)重量较重。单个天线振子组件的重量约为45g，假设采用具有22个天线振子的1.3m并排SBS天线，则天线振子重量占天线总重量的6.4％，而天线越重，对其部件的要求也就越严格。这使得天线振子的重量成为降低天线成本的一个不利因素。
针对上述缺点，现有技术中提出了如下的解决方案，但其效果并不理想：
1)在成本方面：对于表面处理，以镀锡(tin-plating)代替镀银(silver-plating)，以降低电镀成本；针对振子本体与馈线直接的连接，以回流焊接(reflowsoldering)方式代替电阻焊接方式，整个天线振子组件可外包且与提供商协商振子组件的成本评估，以降低单个振子本体以及天线振子组件的成本。
2)在性能方面：使用自动焊接设备来代替人工焊接方式，以提供焊接质量的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型高性能且低成本的天线振子。
根据本发明的一个方面，提供了一种天线振子，其中，所述天线振子包括振子本体以及用于连接至所述振子本体的馈线，其中，所述振子本体包括非对称的叶片特征结构。
根据本发明的一个方面，所述非对称的叶片特征结构为细长形状。
根据本发明的一个方面，所述馈线的形状可调整，以实现阻抗匹配。
根据本发明的一个方面，所述天线振子还包括塑料件，所述馈线通过所述塑料件以电容耦合方式与所述振子本体相连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于采用了非对称的叶片特征结构，能够明显提高±60°的交叉极化以及电压驻波比(VSWR)性能，且所述叶片特征结构可设计为细长形状，这能够极大地减轻天线振子的重量且减少电镀面积，从而减轻使用所述天线振子的天线的重量和降低成本，且便于天线装配；可通过调整馈线的形状来实现阻抗匹配，从而无需针对振子本体在压铸之后再机加工阶梯孔等结构；所述馈线可通过塑料件以电容耦合方式与所述振子本体相连接，从而不仅能够减少焊接费用，且能够提高PIM稳定性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一个示例的天线振子的结构示意图；
图2为图1所示天线振子的另一角度的结构示意图；
图3为图1所示天线振子的侧视图；
图4为图1所示天线振子的俯视图；
图5为图1所示天线振子中塑料件与馈线相连接所构成的结构的示意图；
图6为图5所示结构的侧视图；
图7为图1所示天线振子的装配示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明提供了一种天线振子，其中，所述天线振子包括振子本体以及用于连接至所述振子本体的馈线，其中，所述振子本体包括非对称的叶片特征结构。其中，所述天线振子可应用于所有高频和低频基站天线，优选地，所述天线振子应用于高频超宽带。
其中，所述非对称的叶片特征(wing feature)结构位于振子本体的叶片上且非对称放置。需要说明的是，此处所述的“非对称”指的是非中心对称，也即所述叶片特征结构相对振子本体的中心非对称放置。
需要说明的是，由于天线振子中使用了所述非对称的叶片特征结构，使得基于所述天线振子的天线能够明显提高±60°的交叉极化以及VSWR(Voltage Standing WaveRatio，电压驻波比)性能，大大提高了天线质量。
作为一种优选方案，所述非对称的叶片结构为细长(slim)形状，如细长的圆柱体形状等。该优选方案能够极大地减轻天线振子的重量且减少电镀面积，从而减轻使用所述天线振子的天线的重量，降低成本，且便于天线装配。
其中，所述馈线可采用任何可行结构，如钣金(metal sheet)结构或压铸结构等。
作为一种优选方案，所述馈线的形状可调整，也即，所述馈线采用可调整形状的结构，如可调整形状的钣金结构或压铸结构。该优选方案使得无需针对偶极子本体在压铸之后再机加工阶梯孔等结构来实现阻抗匹配，也即，偶极子本体不作阻抗匹配，而是通过调整馈线的形状来实现阻抗匹配。
作为一种优选方案，所述天线振子还包括塑料件，所述馈线通过所述塑料件以电容耦合方式与所述振子本体相连接，其中，所述塑料件用于为电容耦合方式提供介质支撑。该优选方案不仅能够减少焊接费用，且能够提高PIM(Passive Inter Modulation，无源互调)稳定性。
更优选地，所述天线振子可仅包括一个塑料件。这相比现有技术能够节省一个塑料件，从而能够进一步降低装配成本，简化装配过程。
其中，所述塑料件包括卡扣结构，所述卡扣结构用于将其他结构固定在所述天线振子上。优选地，一个塑料件包括三个或以上的卡扣结构，以保证与其他结构之间的连接的稳定性。
作为一种优选方案，所述天线振子以螺丝连接方式连接至反射板。例如，天线振子通过一个M4螺丝固定在所述反射板上。该优选方案能够保证与反射板之间的连接的稳定性，从而提供更稳定的动态PIM性能。
图1为本发明一个优选实施例的天线振子的结构示意图，图2为图1天线振子的另一角度的结构示意图，也即将图1所示天线振子上下倒置后的结构示意图；图3为图1所示天线振子的侧视图；图4为图1所示天线振子的俯视图；图5为图1所示天线振子中塑料件与馈线相连接所构成的结构的示意图；图6为图5所示结构的侧视图；图7为图1所示天线振子的装配示意图。由图1至图7可见，所述天线振子包括振子本体101、馈线102以及一个塑料件103；其中，所述振子本体101包括非对称的叶片特征结构104，如图2所示，两个叶片特征结构104分别放置在振子本体的两个相邻叶片上；其中，所述馈线102采用可调整形状的钣金结构；其中，所述塑料件103包括四个卡扣结构105，以将其他辅助结构固定在该天线振子上。
根据本实施例的天线振子，相比现有技术降低了约40％的成本，进而降低了约15％的天线成本；由于馈线采用电容耦合方式与振子本体相连接，可以去除焊点，从而能够减少由于焊接不良而带来的质量风险，避免由于焊接质量不足引起的PIM问题；本实施例的天线振子的重量约为30g，与现有技术45g的天线振子相比，减少了约33％的重量，进而减少了天线的总重量；此外，该天线振子的形状和连接接口与现有天线振子相似，因此在现有天线中很容易更换；并且，根据本实施例的天线振子，能够显著提高天线质量以及直通率(First Pass Yield，FPY)。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (5)

1.一种天线振子，其中，所述天线振子包括振子本体以及用于连接至所述振子本体的馈线，其中，所述振子本体包括非对称的叶片特征结构；其中，所述馈线采用可调整形状的结构，以通过调整馈线的形状来实现阻抗匹配，且使得所述振子本体不作阻抗匹配；
其中，所述天线振子还包括塑料件，所述馈线通过所述塑料件以电容耦合方式与所述振子本体相连接，所述塑料件用于为电容耦合方式提供介质支撑且所述塑料件与所述振子本体、所述馈线均直接相连接；
其中，所述塑料件包括三个及以上的卡扣结构，所述卡扣结构用于将其他结构固定在所述天线振子上。
2.根据权利要求1所述的天线振子，其中，所述非对称的叶片特征结构为细长形状。
3.根据权利要求1或2所述的天线振子，其中，所述馈线采用钣金结构或压铸结构。
4.根据权利要求1所述的天线振子，其中，所述天线振子仅包括一个塑料件。
5.根据权利要求1所述的天线振子，其中，所述天线振子以螺丝连接方式连接至反射板。
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