CN111129730B - 天线及其双频辐射结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线及其双频辐射结构，双频辐射结构包括：第一射频传输件；第一馈电件；高频辐射单元，高频辐射单元包括电性连接的第一金属底座及高频辐射体；及低频辐射单元，低频辐射单元包括电性连接的低频辐射体及第二金属底座，第二金属底座与第一金属底座电性连接。其中，第一馈电件的第一馈电段穿设于第二金属底座的第二通孔及第一金属底座的第一通孔设置，第一馈电件的第二馈电段设置于耦合孔内，第一射频传输件的第一传输体与第一馈电段的另一端电性连接，第一射频传输件的第一接地体与第二金属底座电性连接。双频辐射结构不需对高频辐射单元的高频辐射体进行电镀，生产成本低；如此，采用双频辐射结构的天线的生产成本低。

Description

天线及其双频辐射结构

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种天线及其双频辐射结构。

背景技术

通信技术的快速发展，天线的性能问题和成本问题日益受到重视。高频辐射单元和低频辐射单元相互嵌套形成的双频辐射结构因其优良的使用性能，得到了日益广泛的应用。传统的双频辐射结构通常采用金属压铸成型的方式进行生产，需要对高频辐射单元的高频辐射体进行电镀，从而增高了双频辐射结构的生产成本。

发明内容

基于此，提出了一种天线及其双频辐射结构，所述双频辐射结构不需对高频辐射单元的高频辐射体进行电镀，生产成本低；如此，采用所述双频辐射结构的天线的生产成本低。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种双频辐射结构，包括：第一射频传输件，所述第一射频传输件包括第一传输体和第一接地体；第一馈电件，所述第一馈电件包括第一馈电段和第二馈电段，所述第一馈电段的一端与所述第二馈电段的一端电性连接；高频辐射单元，所述高频辐射单元包括电性连接的第一金属底座及高频辐射体，所述第一金属底座设有与所述高频辐射体对应设置的第一通孔及耦合孔；及低频辐射单元，所述低频辐射单元包括电性连接的低频辐射体及第二金属底座，所述低频辐射体设置于所述第一金属底座与所述第二金属底座之间，所述第二金属底座与所述第一金属底座电性连接，所述第二金属底座设有能够与所述第一通孔对应连通的第二通孔；其中，所述第一馈电段穿设于所述第二通孔及所述第一通孔设置，所述第二馈电段设置于所述耦合孔内，所述第一传输体与所述第一馈电段的另一端电性连接，所述第一接地体与所述第二金属底座电性连接。

上述双频辐射结构，使用时，将第一金属底座设置于低频辐射体的上方，并使得第一金属底座与低频辐射体下方的第二金属底座电性连接。将第一馈电件从第一金属底座的顶部进行安装，使得第一馈电段的另一端依次穿过第一通孔和第二通孔，使得第二馈电段插入第一金属底座的耦合孔内。再将第一射频传输件的第一传输体与第一馈电段通过焊接等方式进行电性连接，将第一射频传输件的第一接地体通过焊接等方式与第二通孔的内侧壁进行电性连接。从而能够利用第一馈电段、第二馈电段、第一金属底座及第二金属底座的相互配合对高频辐射单元的高频辐射体进行耦合馈电，进而不需要对高频辐射体进行电镀，也不需对第一金属底座进行电镀，降低了生产成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述耦合孔的深度与所述第二馈电段的长度相匹配。

在其中一个实施例中，双频辐射结构还包括第一固定套，所述第一固定套套设于所述第一馈电段上，且所述第一固定套的外径与所述第一通孔的直径和/或所述第二通孔的直径相匹配。

在其中一个实施例中，双频辐射结构还包括第二固定套，所述第二固定套套设于所述第二馈电段上，且所述第二固定套的外径与所述耦合孔的直径相匹配。

在其中一个实施例中，所述第二通孔的侧壁的底部设有用于供所述第一接地体与所述第二金属底座进行焊接的焊接口。

在其中一个实施例中，双频辐射结构还包括绝缘座，所述绝缘座设置于所述第一金属底座与所述低频辐射体之间，所述绝缘座设有用于使所述第二金属底座与所述第一金属底座电性连接的连通孔。

在其中一个实施例中，所述第一馈电件还包括第三馈电段，所述第三馈电段的一端与所述第一馈电段的一端电性连接，所述第三馈电段的另一端与所述第二馈电段的一端电性连接。

在其中一个实施例中，所述低频辐射单元还包括馈电组件，所述馈电组件与所述低频辐射体耦合馈电。

在其中一个实施例中，所述馈电组件包括第二射频传输件及第二馈电件，所述第二馈电件与所述低频辐射体相对间隔设置并耦合馈电，所述第二金属底座的外壁设有用于供所述第二射频传输件安装的安装槽，且所述第二射频传输件的第二传输体与所述第二馈电件电性连接，所述第二射频传输件的第二接地体与所述安装槽的内壁电性连接。

在其中一个实施例中，双频辐射结构还包括介质件，所述介质件设有相对间隔设置的第一侧面及第二侧面，所述第一侧面贴合于所述低频辐射体的背面设置，所述第二侧面上设有用于供所述第二馈电件安装的安装部。

另一方面，提供了一种天线，包括所述的双频辐射结构。

上述天线，利用第一馈电段、第二馈电段、第一金属底座及第二金属底座的相互配合即可对高频辐射单元的高频辐射体进行耦合馈电，不需要对高频辐射体进行电镀，也不需对第一金属底座进行电镀，降低了生产成本。

附图说明

图1为一个实施例的双频辐射结构的结构示意图；

图2为图1的双频辐射结构的爆炸图；

图3为图1的双频辐射结构A-A的剖视图；

图4为图1的双频辐射结构的高频辐射单元的结构示意图；

图5为图1的双频辐射结构的高频辐射单元的俯视图；

图6为图1的双频辐射结构的第一馈电件的结构示意图；

图7为图1的双频辐射结构的低频辐射单元的结构示意图。

附图标记说明：

100、双频辐射结构，210、第一馈电段，220、第二馈电段，230、第三馈电段，300、高频辐射单元，310、第一金属底座，311、第一通孔，312、耦合孔，320、高频辐射体，321、第一辐射臂，400、低频辐射单元，410、第二金属底座，411、第二通孔，4111、焊接口，412、安装槽，420、低频辐射体，421、第二辐射臂，422、隔绝槽，430、第二馈电件，440、介质件，510、第一固定套，520、第二固定套，600、绝缘座。

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白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，或与另一个元件“固定连接”，它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。当一个元件被认为是“连接”、“转动连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于约束本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”等类似用语不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

还应当理解的是，在解释元件时，尽管没有明确描述，但元件解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

如图1至图3所示，在一个实施例中，提供了一种双频辐射结构100，包括第一射频传输件(未图示)、第一馈电件、高频辐射单元300及低频辐射单元400。其中，第一射频传输件包括第一传输体(未图示)和第一接地体(未图示)。第一馈电件包括第一馈电段210和第二馈电段220，第一馈电段210的一端与第二馈电段220的一端电性连接。高频辐射单元300包括电性连接的第一金属底座310及高频辐射体320，第一金属底座310设有与高频辐射体320对应设置的第一通孔311及耦合孔312。低频辐射单元400包括电性连接的低频辐射体420及第二金属底座410，低频辐射体420设置于第一金属底座310与第二金属底座410之间，第二金属底座410与第一金属底座310电性连接，第二金属底座410设有能够与第一通孔311对应连通的第二通孔411。第一馈电段210穿设于第二通孔411及第一通孔311设置，第二馈电段220设置于耦合孔312内，第一传输体与第一馈电段210的另一端电性连接，第一接地体与第二金属底座410电性连接。

上述实施例的双频辐射结构100，使用时，将第一金属底座310设置于低频辐射体420的上方，并使得第一金属底座310与低频辐射体420下方的第二金属底座410电性连接。将第一馈电件从第一金属底座310的顶部进行安装，使得第一馈电段210的另一端依次穿过第一通孔311和第二通孔411，使得第二馈电段220插入第一金属底座310的耦合孔312内。再将第一射频传输件的第一传输体与第一馈电段210通过焊接等方式进行电性连接，将第一射频传输件的第一接地体通过焊接等方式与第二通孔411的内侧壁进行电性连接。从而能够利用第一馈电段210、第二馈电段220、第一金属底座310及第二金属底座410的相互配合对高频辐射单元300的高频辐射体320进行耦合馈电，进而不需要对高频辐射体320进行电镀，也不需对第一金属底座310进行电镀，降低了生产成本。

高频辐射单元300可以设置为一个整体，可以由第一金属底座310及高频辐射体320通过压铸一体成型，加工简单，降低了加工成本。高频辐射体320包括两组极化正交的第一偶极子，每组第一偶极子包括两个相对间隔设置的第一辐射臂321(如图1、图3至图5所示)；一组第一偶极子中，一个第一辐射臂321与第一通孔311对应设置，另一个第一辐射臂321与耦合孔312对应设置。低频辐射体420包括两组极化正交的第二偶极子，每组第二偶极子包括两个相对间隔设置的第二辐射臂421(如图2、图3及图7所示)。相邻的两个第二辐射臂421之间设有隔绝槽422(如图7所示)。第一馈电件优选为馈电片，第一馈电段210和第二馈电段220相应设置为片状。第一射频传输件可以设置为同轴电缆、微带线或其他具有信号传输功能的元件。当第一射频传输件为同轴电缆时，第一传输体为同轴电缆的线芯，第一接地体为同轴电缆的外导体。

在一个实施例中，耦合孔312的深度与第二馈电段220的长度相匹配。如此，耦合孔312的深度根据第二馈电段220的长度进行灵活的调整，使得第二馈电段220始终设置于耦合孔312内，从而保证第二馈电段220能够可靠的与第一金属底座310实现耦合连接，进而能够保证对高频辐射体320进行可靠的耦合馈电。

如图3所示，在上述任一实施例的基础上，双频辐射结构100还包括第一固定套510，第一固定套510套设于第一馈电段210上，且第一固定套510的外径与第一通孔311的直径和/或第二通孔411的直径相匹配。如此，利用第一固定套510设在第一馈电段210上，从而使得第一馈电段210插入第一通孔311和第二通孔411内后，第一馈电段210能够稳定的相对第一金属底座310和第二金属底座410进行固定。例如，当使得第一固定套510设置于第一通孔311内，此时，第一固定套510的外径与第一通孔311的直径相匹配，从而使得第一固定套510可以与第一通孔311过盈配合，进而使得第一馈电段210相对第一金属底座310保持稳定。当使得第一固定套510设置于第二通孔411内，此时，第一固定套510的外径与第二通孔411的直径相匹配，从而使得第二固定套可以与第二通孔411过盈配合，进而使得第一馈电段210相对第二金属底座410保持稳定。当然，可以同时在第一通孔311和第二通孔411内设置第一固定套510，从而使得第一馈电段210能够更加稳定的设置于第一通孔311和第二通孔411内。第一固定套510可以设置为带第一安装口的第一圆环，第一圆环的外径与第一通孔311和/或第二通孔411的内径相匹配，第一馈电段210插入第一安装口内，使得第一馈电段210与第一圆环连为一体。

如图3所示，在上述任一实施例的基础上，双频辐射结构100还包括第二固定套520，第二固定套520套设于第二馈电段220上，且第二固定套520的外径与耦合孔312的直径相匹配。如此，利用第二固定套520设在第二馈电段220上，从而使得第二馈电段220插入耦合孔312内后，第二馈电段220能够稳定的相对第一金属底座310和第二金属底座410进行固定。第二固定套520的外径与耦合孔312的直径相匹配，从而使得第二固定套520可以与耦合孔312过盈配合，进而使得第二馈电段220相对第一金属底座310和第二金属底座410保持稳定。第二固定套520可以设置为带第二安装口的第二圆环，第二圆环的外径与耦合孔312的内径相匹配，第二馈电段220插入第二安装口内，使得第二馈电段220与第二圆环连为一体。

当然，可以同时在第一馈电段210上套设第一固定套510，在第二馈电段220上套设第二固定套520(第一固定套510和第二固定套520的数量可以根据实际使用需求进行灵活的调整)，从而使得第一馈电件整体能够稳定的相对第一金属底座310和第二金属底座410保持固定，避免第一馈电件发生相对摆动或晃动，保证工作的可靠性。

如图2及图3所示，在上述任一实施例的基础上，第二通孔411的侧壁的底部设有用于供第一接地体与第二金属底座410进行焊接的焊接口4111。如此，通过焊接口4111使得第一射频传输件的第一接地体能够简单、方便的与第二通孔411的内壁实现焊接，进而使得第一接地体与第二金属底座410实现电性连接。焊接口4111可以为弧形槽或方形槽。

如图2所示，在上述任一实施例的基础上，双频辐射结构100还包括绝缘座600，绝缘座600设置于第一金属底座310与低频辐射体420之间，绝缘座600设有用于使第二金属底座410与第一金属底座310电性连接的连通孔(未图示)。如此，利用绝缘座600使得第一金属底座310与低频辐射体420之间保持绝缘，提高了交调指标；同时，利用绝缘座600的连通孔也使得第一金属底座310与第二金属底座410之间的电性连接不会受到影响。当然，第一金属底座310也可以与低频辐射体420之间通过铆接等方式电性连接。绝缘座600可以采用橡胶、塑料等绝缘材质。

如图3及图6所示，在上述任一实施例的基础上，第一馈电件还包括第三馈电段230。第三馈电段230的一端与第一馈电段210的一端电性连接，第三馈电段230的另一端与第二馈电段220的一端电性连接。利用第三馈电段230实现第一馈电段210和第二馈电段220的电性连接。第三馈电段230可以设置为片状。第一馈电段210、第二馈电段220和第三馈电段230可以通过一体成型的方式制得第一馈电件。

进一步地，第三馈电段230设有用于供另一个第三馈电段230穿过的凸出部。如此，当利用两个第一馈电件及两个第一射频传输件对高频辐射体320进行耦合馈电时，能够使得两个第一馈电件交叉间隔设置(两个第三馈电段230呈上下的十字交叉设置)，避免两个第一馈电件之间发生接触或影响，保证高频辐射单元300的辐射性能。

在上述任一实施例的基础上，低频辐射单元400还包括馈电组件，馈电组件与低频辐射体420耦合馈电。如此，利用馈电组件对低频辐射体420进行耦合馈电，使得低频辐射本体也不需进行电镀，进一步降低了生产成本。同时，低频辐射体420和高频辐射体320均采用耦合馈电形式，且第二金属底座410同时作为第一射频传输件和第二射频传输件的共同接地点(第一接地体和第二接地体的焊接点)，从而简化了双频辐射结构100的馈电结构，避免过多的馈电转接，减少了焊点，可提升装配效率和互调达通率。

如图2所示，进一步地，馈电组件包括第二射频传输件(未图示)及第二馈电件430。第二馈电件430与低频辐射体420相对间隔设置并耦合馈电。利用第二馈电件430与低频辐射体420的耦合馈电，使得低频辐射体420不需进行电镀，使得低频辐射体420通过钣金冲压的形式即可制得(例如采用1mm薄的钣金冲压加工而成)，降低了生产成本，也减轻了低频辐射体420的重量。第二馈电件430与隔绝槽422对应设置，从而使得第二馈电件430能够对相邻的两个第二辐射臂421进行馈电耦合。第二金属底座410的外壁设有用于供第二射频传输件安装的安装槽412。如此，将第二射频传输件插入安装槽412内，即可实现第二射频传输件相对第二金属底座410的安装固定，简单、方便。第二射频传输件的第二传输体与第二馈电件430采用焊接等方式实现电性连接，第二射频传输件的第二接地体与安装槽412的内壁采用焊接等方式实现电性连接，从而能够顺畅的实现能量的传输，实现对低频辐射体420的耦合馈电。第二射频传输件可以设置为同轴电缆、微带线或其他具有信号传输功能的元件。当第二射频传输件为同轴电缆时，第二传输体为同轴电缆的线芯，第二接地体为同轴电缆的外导体。

如图2所示，在一个实施中，双频辐射结构100还包括介质件440，介质件440设有相对间隔设置的第一侧面(未图示)及第二侧面(未图示)，第一侧面贴合于低频辐射体420的背面设置，第二侧面上设有用于供第二馈电件430安装的安装部(未图示)。如此，利用安装部将第二馈电件430稳定的固定在介质件440的第二侧面上，再利用卡接、铆接或粘结等方式将介质件440的第一侧面贴合于第二馈电件430的背面设置，从而实现第二馈电件430与低频辐射体420的装配，使得第二馈电件430能够与低频辐射体420耦合馈电。利用安装部对第二馈电件430进行安装，可以通过卡接的方式实现(例如在第二侧面上开设卡槽，将第二馈电件430卡设于卡槽内)，也可以通过粘结的方式实现(例如在第二侧面上设置粘结层，将第二馈电件430粘贴于第二侧面上)，只需满足能够将第二馈电件430稳定的固设于第二侧面上即可。第二介质件440可以是介质板(绝缘材质的基板)，便于安装。低频辐射体420的背面是指低频辐射体420朝向第二金属底座410的侧面。

在一个实施例中，还提供了一种天线，包括上述任一实施例的双频辐射结构100。

上述实施例的天线，利用第一馈电段210、第二馈电段220、第一金属底座310及第二金属底座410的相互配合即可对高频辐射单元300的高频辐射体320进行耦合馈电，不需要对高频辐射体320进行电镀，也不需对第一金属底座310进行电镀，降低了生产成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的约束。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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种双频辐射结构，其特征在于，包括：

第一射频传输件，所述第一射频传输件包括第一传输体和第一接地体；

第一馈电件，所述第一馈电件包括第一馈电段和第二馈电段，所述第一馈电段的一端与所述第二馈电段的一端电性连接；

高频辐射单元，所述高频辐射单元包括电性连接的第一金属底座及高频辐射体，所述第一金属底座设有与所述高频辐射体对应设置的第一通孔及耦合孔；及

低频辐射单元，所述低频辐射单元包括电性连接的低频辐射体及第二金属底座，所述低频辐射体设置于所述第一金属底座与所述第二金属底座之间，所述第二金属底座与所述第一金属底座电性连接，所述第二金属底座设有能够与所述第一通孔对应连通的第二通孔；

其中，所述第一馈电段穿设于所述第二通孔及所述第一通孔设置，所述第二馈电段设置于所述耦合孔内，所述第一传输体与所述第一馈电段的另一端电性连接，所述第一接地体与所述第二金属底座电性连接；所述耦合孔的深度与所述第二馈电段的长度相匹配；所述第二通孔的侧壁的底部设有用于供所述第一接地体与所述第二金属底座进行焊接的焊接口。

2.根据权利要求1所述的双频辐射结构，其特征在于，所述焊接口为弧形槽或方形槽。

3.根据权利要求1所述的双频辐射结构，其特征在于，还包括第一固定套，所述第一固定套套设于所述第一馈电段上，且所述第一固定套的外径与所述第一通孔的直径和/或所述第二通孔的直径相匹配。

4.根据权利要求1所述的双频辐射结构，其特征在于，还包括第二固定套，所述第二固定套套设于所述第二馈电段上，且所述第二固定套的外径与所述耦合孔的直径相匹配。

5.根据权利要求1所述的双频辐射结构，其特征在于，还包括绝缘座，所述绝缘座设置于所述第一金属底座与所述低频辐射体之间，所述绝缘座设有用于使所述第二金属底座与所述第一金属底座电性连接的连通孔。

6.根据权利要求5所述的双频辐射结构，其特征在于，所述绝缘座采用橡胶或塑料材质。

7.根据权利要求1所述的双频辐射结构，其特征在于，所述第一馈电件还包括第三馈电段，所述第三馈电段的一端与所述第一馈电段的一端电性连接，所述第三馈电段的另一端与所述第二馈电段的一端电性连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双频辐射结构，其特征在于，所述低频辐射单元还包括馈电组件，所述馈电组件与所述低频辐射体耦合馈电。

9.根据权利要求8所述的双频辐射结构，其特征在于，所述馈电组件包括第二射频传输件及第二馈电件，所述第二馈电件与所述低频辐射体相对间隔设置并耦合馈电，所述第二金属底座的外壁设有用于供所述第二射频传输件安装的安装槽，且所述第二射频传输件的第二传输体与所述第二馈电件电性连接，所述第二射频传输件的第二接地体与所述安装槽的内壁电性连接。

10.根据权利要求9所述的双频辐射结构，其特征在于，还包括介质件，所述介质件设有相对间隔设置的第一侧面及第二侧面，所述第一侧面贴合于所述低频辐射体的背面设置，所述第二侧面上设有用于供所述第二馈电件安装的安装部。

11.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的双频辐射结构。