CN110165375A - 一种超宽频天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超宽频天线，包括反射板，还包括沿所述反射板的横向并排设置在反射板正面的高低频嵌套辐射阵列和高频辐射阵列，所述高低频嵌套辐射阵列包括N个第一高频辐射单元、N个低频辐射单元和N个第二高频辐射单元，所述N个第一高频辐射单元和N个低频辐射单元沿所述反射板的纵向间隔交替设置在反射板的正面，每个所述低频辐射单元内设有一个所述第二高频辐射单元，所述高频辐射阵列包括沿所述反射板的纵向间隔设置在反射板正面的2N个第三高频辐射单元，每个第一高频辐射单元和第二高频辐射单元分别对应一个第三高频辐射单元，所述N为大于等于1的整数。本发明尺寸小，成本低。

Description

一种超宽频天线
【技术领域】
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种超宽频天线。
【背景技术】
随着全球移动通信技术的高速发展，市场对移动通信系统的性能要求也越来越高了，而天线作为移动通信系统重要的组成部分，普通的单频天线已经无法满足市场的通信需求，多频天线成为天线发展的必然趋势。考虑到铁搭建设的成本问题，如果多频天线太大、迎风面积太宽，势必会加大铁搭的建设成本，因而不符合市场的需求。因此在考虑多方面的因数下，采用高低频嵌套的空间复用方案，大大的缩小了天线的尺寸，缩减了站址建设成本，提高了频谱利用率，推进了通信行业的发展。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种超宽频天线，尺寸小，成本低。
本发明提供的一种超宽频天线，包括反射板，还包括沿所述反射板的横向并排设置在反射板正面的高低频嵌套辐射阵列和高频辐射阵列，所述高低频嵌套辐射阵列包括N个第一高频辐射单元、N个低频辐射单元和N个第二高频辐射单元，所述N个第一高频辐射单元和N个低频辐射单元沿所述反射板的纵向间隔交替设置在反射板的正面，每个所述低频辐射单元内设有一个所述第二高频辐射单元，所述高频辐射阵列包括沿所述反射板的纵向间隔设置在反射板正面的2N个第三高频辐射单元，每个第一高频辐射单元和第二高频辐射单元分别对应一个第三高频辐射单元，所述N为大于等于1的整数。
进一步地，所述第一高频辐射单元、第二高频辐射单元以及第三高频辐射单元为结构相同的高频振子。
进一步地，所述低频辐射单元的工作频段为690MHz-960MHz，所述第一高频辐射单元、第二高频辐射单元和第三高频辐射单元的工作频段为1710MHz-2690MHz。
进一步地，所述高低频嵌套辐射阵列和所述高频辐射阵列之间设有隔离条，所述隔离条设置在所述反射板的正面。
进一步地，所述反射板的两纵向边分别朝反射板的正面弯折形成垂直翻边。
进一步地，所述低频辐射单元的四周设有四个隔离件，所述四个隔离件设置在所述反射板的正面。
进一步地，所述低频辐射单元包括底座、四个支撑臂以及四个辐射臂，所述底座设置在所述反射板的正面，所述第二高频辐射单元设置在对应的低频辐射单元的底座的顶端，所述四个支撑臂设置在所述底座顶端的四周并与底座呈倾斜设置，所述四个辐射臂分别垂直设置在四个支撑臂的顶端并分别朝远离底座的中心的方向延伸，四个辐射臂围合形成一方形结构。
进一步地，每个所述辐射臂的远离对应的支撑臂的一侧朝靠近反射板的方向弯折形成延伸部，所述四个隔离件分别位于四个辐射臂的延伸部的下方并分别与对应的延伸部呈错位设置。
进一步地，所述隔离件包括水平部以及形成在水平部一侧的凹形垂直部，所述水平部设置在所述反射板的正面，所述凹形垂直部位于对应的延伸部的下方并与对应的延伸部呈错位设置。
进一步地，所述高频振子的顶部设有支撑件，所述支撑件上设有引向片，所述引向片位于高频振子的正上方。
本发明通过设置高低频嵌套辐射阵列，可大大缩减天线的尺寸，降低天线的成本。
【附图说明】
图1为本发明一实施例提供的一种超宽频天线的结构示意图；
图2是图1所示天线的低频辐射单元和第二高频辐射单元的结构示意图；
图3是图1所示天线的高频振子的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参考图1，本发明提供的一种超宽频天线，包括反射板10以及沿反射板10的横向并排设置在反射板10正面的高低频嵌套辐射阵列20和高频辐射阵列30。
高低频嵌套辐射阵列20包括N个第一高频辐射单元21、N个低频辐射单元22和N个第二高频辐射单元23。N个第一高频辐射单元21和N个低频辐射单元22沿反射板10的纵向间隔交替设置在反射板10的正面。每个低频辐射单元22内设有一个第二高频辐射单元23。高频辐射阵列30包括沿反射板10的纵向间隔设置在反射板10正面的2N个第三高频辐射单元31，每个第一高频辐射单元21和第二高频辐射单元23分别对应一个第三高频辐射单元31，即高低频嵌套辐射阵列20的高频辐射单元和高频辐射阵列30的高频辐射单元是一一对应的。本发明通过设置的高低频嵌套辐射阵列20，通过其采用第一高频辐射单元21和低频辐射单元22间隔交替的排列方式以及在低频辐射单元22内嵌套第二高频辐射单元23的方式，可大大缩减天线的尺寸，降低天线的成本。
N为大于等于1的整数。本实施例中，第一高频辐射单元21、低频辐射单元22和第二高频辐射单元23的数量都为五个，第三高频辐射单元31的数量为十个。
低频辐射单元22的工作频段为690MHz-960MHz，第一高频辐射单元21、第二高频辐射单元23和第三高频辐射单元31的工作频段为1710MHz-2690MHz，工作频段宽，使得天线能够满足运营商的宽频、多频要求。
反射板10为金属反射板，主要起到反射电磁波和支撑高低频嵌套辐射阵列20和高频辐射阵列30的作用。反射板10的两纵向边分别朝反射板10的正面弯折形成垂直翻边11，垂直翻边11起到调节天线的半功率波束宽度的作用，使得天线能够达到运营商的要求。
高低频嵌套辐射阵列20和高频辐射阵列30之间设有长方形的隔离条40，隔离条40通过紧固件例如铆钉等设置在反射板10的正面，隔离条40用于降低高低频嵌套辐射阵列20和高频辐射阵列30之间的互耦性，从而提高天线的整体性能。
第一高频辐射单元21、第二高频辐射单元23以及第三高频辐射单元31为结构相同的高频振子。高频振子的顶部设有支撑件(图上未示出)，支撑件上设有圆形的引向片70，引向片70位于高频振子的正上方。本实施例中，引向片70为两个，两个引向片70间隔设置在支撑件上。两个引向片70的设置，可极大的提高高频振子的驻波和隔离度等电路性能指标，使得高频振子的电路性能指标能够得到有效的改善，从而提高了天线的电路性能指标。
参考图1和图2，低频辐射单元22为低频振子。低频辐射单元22的四周设有四个隔离件50，四个隔离件50设置在反射板10的正面。四个隔离件50的设置，可提升低频振子的驻波和隔离度等电路性能指标，使得低频振子的电路性能指标能够得到有效的改善，从而提高了天线的电路性能指标。
本实施例中，低频辐射单元22包括底座221、四个支撑臂222以及四个辐射臂223。底座221通过紧固件例如螺钉等设置在反射板10的正面。第二高频辐射单元23设置在对应的低频辐射单元22的底座221的顶端。四个支撑臂222设置在底座221顶端的四周并与底座211呈倾斜设置。四个支撑臂222围合形成一空间。第二高频辐射单元23位于对应的空间内。四个辐射臂223分别垂直设置在四个支撑臂222的顶端并分别朝远离底座221的中心的方向延伸，四个辐射臂223围合形成一方形结构。底座221、四个支撑臂222和四个辐射臂223优选为一体成型。相邻的两个辐射臂223之间通过一塑料卡扣225连接。
每个辐射臂223的远离对应的支撑臂222的一侧朝靠近反射板10的方向弯折形成延伸部224，延伸部224呈近似“E”状，四个隔离件50分别位于四个辐射臂223的延伸部224的下方并分别与对应的延伸部224呈错位设置。
隔离件50包括水平部51以及形成在水平部51一侧的凹形垂直部52。水平部51通过紧固件例如铆钉等设置在反射板10的正面，水平部51靠近对应的低频辐射单元22。凹形垂直部52位于对应的延伸部224的下方并与对应的延伸部224呈错位设置。水平部51和凹形垂直部52优选为一体成型。
参考图3，第一高频辐射单元21、第二高频辐射单元23以及第三高频辐射单元31为结构相同的高频振子。高频振子包括方形的介质基板61、设置在介质基板61正面的辐射主体62以及设置在介质基板61背面的支撑结构63。辐射主体62包括四个心型的辐射面621。四个辐射面621两两关于介质基板61的中心对称并两两位于介质基板61的同一条对角线上。第一高频辐射单元21的支撑结构63、第三高频辐射单元31的支撑结构63分别通过紧固件例如螺钉等设置在反射板10的正面。第二高频辐射单元23的支撑结构63通过紧固件例如螺钉等设置在对应的低频辐射单元22的底座221的顶端。介质基板61的正面设置有所述支撑件。所述引向片70位于四个辐射面621的正上方。
本发明的天线尺寸小，成本低，并具有较佳的辐射性能和电路性能等指标，满足了运营商的要求。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超宽频天线，包括反射板，其特征在于：还包括沿所述反射板的横向并排设置在反射板正面的高低频嵌套辐射阵列和高频辐射阵列，所述高低频嵌套辐射阵列包括N个第一高频辐射单元、N个低频辐射单元和N个第二高频辐射单元，所述N个第一高频辐射单元和N个低频辐射单元沿所述反射板的纵向间隔交替设置在反射板的正面，每个所述低频辐射单元内设有一个所述第二高频辐射单元，所述高频辐射阵列包括沿所述反射板的纵向间隔设置在反射板正面的2N个第三高频辐射单元，每个第一高频辐射单元和第二高频辐射单元分别对应一个第三高频辐射单元，所述N为大于等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的超宽频天线，其特征在于：所述第一高频辐射单元、第二高频辐射单元以及第三高频辐射单元为结构相同的高频振子。
3.根据权利要求1所述的超宽频天线，其特征在于：所述低频辐射单元的工作频段为690MHz-960MHz，所述第一高频辐射单元、第二高频辐射单元和第三高频辐射单元的工作频段为1710MHz-2690MHz。
4.根据权利要求1所述的超宽频天线，其特征在于：所述高低频嵌套辐射阵列和所述高频辐射阵列之间设有隔离条，所述隔离条设置在所述反射板的正面。
5.根据权利要求1所述的超宽频天线，其特征在于：所述反射板的两纵向边分别朝反射板的正面弯折形成垂直翻边。
6.根据权利要求1所述的超宽频天线，其特征在于：所述低频辐射单元的四周设有四个隔离件，所述四个隔离件设置在所述反射板的正面。
7.根据权利要求6所述的超宽频天线，其特征在于：所述低频辐射单元包括底座、四个支撑臂以及四个辐射臂，所述底座设置在所述反射板的正面，所述第二高频辐射单元设置在对应的低频辐射单元的底座的顶端，所述四个支撑臂设置在所述底座顶端的四周并与底座呈倾斜设置，所述四个辐射臂分别垂直设置在四个支撑臂的顶端并分别朝远离底座的中心的方向延伸，四个辐射臂围合形成一方形结构。
8.根据权利要求7所述的超宽频天线，其特征在于：每个所述辐射臂的远离对应的支撑臂的一侧朝靠近反射板的方向弯折形成延伸部，所述四个隔离件分别位于四个辐射臂的延伸部的下方并分别与对应的延伸部呈错位设置。
9.根据权利要求8所述的超宽频天线，其特征在于：所述隔离件包括水平部以及形成在水平部一侧的凹形垂直部，所述水平部设置在所述反射板的正面，所述凹形垂直部位于对应的延伸部的下方并与对应的延伸部呈错位设置。
10.根据权利要求2所述的超宽频天线，其特征在于：所述高频振子的顶部设有支撑件，所述支撑件上设有引向片，所述引向片位于高频振子的正上方。
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