CN111641048B - 一种新型双极化双抛物面天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型双极化双抛物面天线，包括：波导管，所述波导管连接有反射盖和反射面；所述波导管的一端连接有波导管后盖，所述波导管后盖内设置有振子反射片，所述振子反射片上连接有振子；所述反射盖设置有第一圆锥面与第二圆锥面，所述第一圆锥面与所述第二圆锥面通过连接部连接，所述第二圆锥面上还连接有顶盖，所述反射盖通过所述第二圆锥面与所述波导管另一端相连。通过双抛物面反射，实现了体积小、重量轻、双极化波束窄，振子采用十字形设计，且形状和尺寸不同，保证了其辐射的波束具有高前后比和低副瓣，连接胶头与反射盖采用卡扣安装，方便快捷。

Description

一种新型双极化双抛物面天线
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，更具体的说是涉及一种新型双极化双抛 物面天线。
背景技术
目前，天线用于将传输线上传播的导形波变换为无界媒介(通常是自由空 间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。天线在无线电设备中是用来发射 或接收电磁波的部件，在无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、 遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来 进行工作。按结构形式可将天线分为线天线以及面天线，具体可分为板状天 线、八木天线、抛物面天线等，众所周知，抛物面天线的波瓣宽度最窄、增 益最高、天线信号传播距离最远。在发生火灾、洪涝灾害、核泄漏灯不便于 在近距离设置通信设施的情况下，常常使用抛物面天线进行应急通信无线信 号的远距离投放，并且其在高速公路、高速铁路、长隧道及河流等需要长距 离覆盖的区域也非常实用。高传输、宽频带网络技术的应用，正在步步深入 到人们的日常生活和生产各个领域，尤其是超大容量、抗干扰力强的点对点 通信的窄波束天线，更是市场的迫切需要。
但是，市场现有的板状天线满足不了这个要求，而抗干强、窄波束的微 波天线则是口径太大，价格昂贵，体积大且笨重，安装不便。
因此，提供一种宽带大容量、前后比高、增益高、抗干扰能力强且体积 小、重量轻、运输安装简便的窄波束天线是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型双极化双抛物面天线，通过双抛物面 反射，实现了体积小、重量轻、双极化波束窄，振子采用十字形设计，且形 状和尺寸不同，保证了其辐射的波束具有高前后比和低副瓣，连接胶头与反 射盖采用卡扣安装，方便快捷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型双极化双抛物面天线，包括：波导管，所述波导管连接有反射 盖和反射面；所述波导管的一端连接有波导管后盖，所述波导管后盖内设置 有振子反射片，所述振子反射片上连接有振子；所述反射盖设置有第一圆锥 面与第二圆锥面，所述第一圆锥面与所述第二圆锥面通过连接部连接，所述 第二圆锥面上还连接有顶盖，所述反射盖通过所述第二圆锥面与所述波导管 另一端相连。
优选的，所述波导管上还设置有固定环，所述波导管通过所述固定环与 反射面固定连接。
优选的，所述振子由两个交叉的金属片构成，交叉处一体连接，所述金 属片包括第一端、第二折叠部和连接所述第一端与所述第二折叠部的连接片， 所述连接片的宽度从第一端至第二折叠部递增，所述第一端为半圆形金属片， 圆弧部分与所述连接片连接，非圆弧部分连接有与所述第一端垂直的第一折 叠部，所述第一折叠部为矩形，且远离第一端的两个角向内凹陷，所述第二 折叠部与所述连接片垂直连接，所述第二折叠部为类矩形结构，且远离所述 连接片的一端还设置有金属条，所述金属条为阶梯状结构。
优选的，所述振子通过锡焊的方式固定在所述振子反射片上。
优选的，所述第一圆锥面的开口角度为146°，所述第二圆锥面的开口角 度为163°。
优选的，所述连接部与所述第二圆锥面的连接处设置有多个锁孔。
优选的，还设置有连接胶头，所述波导管与所述连接胶头的一端螺纹连 接，所述连接胶头的另一端设置有多个锁扣，所述锁扣与所述锁孔相适配， 所述连接胶头与所述反射盖相锁合。
优选的，所述波导管与所述波导管后盖螺纹连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种通 过双抛物面反射，实现了体积小、重量轻、双极化波束窄，振子采用十字形 设计，且形状和尺寸不同，保证了其辐射的波束具有高前后比和低副瓣，连 接胶头与反射盖采用卡扣安装，方便快捷的新型双极化双抛物面天线。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种超小型双极化抛物面天线安装示意图。
图2附图为本发明提供的抛物面的馈源结构示意图。
图3附图为本发明提供的反射盖结构示意图。
图4附图为本发明提供的振子俯视图。
图5视图为本发明提供的振子结构示意图。
图6附图为本发明提供的连接胶头结构示意图。
图7附图为本发明提供的两端口VSWR测试结果图。
图8附图为本发明提供的两端口垂直波束测试结果图。
图9附图为本发明提供的两端口水平波束测试结果图。
图10附图为本发明提供的两端口增益测试结果图。
其中，1为波导管，2为反射盖，3为波导管后盖，4为反射面，5为连接 胶头，6为固定环，21为第一圆锥面，22为第二圆锥面，23为锁孔，24为顶 盖，25为连接部，31为振子，32为振子反射板，51为锁扣，311为第一端， 312为第二折叠部，313为连接片，314为第一折叠部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种新型双极化双抛物面天线，包括：波导管1，波 导管1连接有反射盖2和反射面4；波导管1的一端连接有波导管后盖3，波 导管后盖3内设置有振子反射片32，振子反射片32上连接有振子31；反射 盖2设置有第一圆锥面21与第二圆锥面22，第一圆锥面21与第二圆锥面22 通过连接部25连接，所述第二圆锥面22上还连接有顶盖24，反射盖2通过 第二圆锥面22与波导管1另一端相连。
为进一步优化上述技术方案，波导管1上还设置有固定环6，波导管1通 过固定环6与铝合金反射面4固定连接。
为进一步优化上述技术方案，振子31由两个交叉的金属片构成，交叉处 一体连接，金属片包括第一端311、第二折叠部312和连接第一端311与第二 折叠部312的连接片313，连接片313的宽度从第一端311至第二折叠部312 递增，第一端311为半圆形金属片，圆弧部分与连接片313连接，非圆弧部 分连接有与第一端311垂直的第一折叠部314，第一折叠部314为矩形，且远 离第一端311的两个角向内凹陷，第二折叠部312与连接片313垂直连接， 第二折叠部312为类矩形结构，且远离连接片313的一端还设置有金属条， 金属条为阶梯状结构。
为进一步优化上述技术方案，振子31通过锡焊的方式固定在振子反射片 32上。
为进一步优化上述技术方案，第一圆锥面21的开口角度为146°，第二 圆锥面22的开口角度为163°。
为进一步优化上述技术方案，连接部25与第二圆锥面22的连接处设置 有多个锁孔23。
为进一步优化上述技术方案，还设置有连接胶头5，波导管1与连接胶头 5的一端螺纹连接，连接胶头5的另一端设置有多个锁扣51，锁扣51与锁孔 23相适配，连接胶头5与反射盖2相锁合。
为进一步优化上述技术方案，波导管1与波导管后盖3螺纹连接。
实施例
以4.8～6.5GHz频段为例，由图2可见，带内抛物面的天线馈源由“十” 字形双极化振子，波导管，波导管后盖，内抛物面形状的反射盖组成；
图3为金属波导管的结构示意图，其内径D1＝44mm，外径D2＝50mm，波 导管总长L3＝172mm，波导管与波导管后盖螺纹连接，便于调节双极化振子与 输出电缆接头的阻抗匹配；
图4为反射盖的结构示意图，其第一圆锥面的直径D8＝28.5mm，高度 H10＝16.4mm，角度X1＝146°，第二圆锥的直径D9＝135mm，高度H9＝7.9mm， 角度X2＝163°，第一圆锥面与第二圆锥面的开口方向相同，且第二圆锥面通 过弧形面过度与连接部连接；
图5所述为“十”字形的双极化振子，连接片长L1＝W1＝22.5mm，第一折 叠部H1＝10.8mm，H2＝12mm，第二折叠部H3＝6.6mm，W2＝1.4mm；
图6为连接胶头的结构示意图，其为塑胶材质，其中，D4＝42.5mm， D5＝48mm，D6＝28.3mm，D7＝34.3mm，高度H7＝23.8mm，H8＝33mm；
图7给出本发明实施方式两端口VSWR的测试结果，可见在4.8～6.5GHz 内两端口的电压驻波比VSWR≤1.8；
图8示出了本发明实施方式两端口垂直波束的测试结果，可见两端口的 垂直波束宽度HPBWV≤3.8°±0.5°，前后比F/B≥47dB，副辦电平≤-30dB；
图9示出了本发明实施方式两端口水平波束测试的结果，可见两端口的 水平波束HPBWH≤3.8°±0.5°，前后比F/B≥47dB，副辦电平≤-30dB；
图10示出了本发明实施方式两端口测出的天线增益，由图10可见，在 4.8～6.5GHz频段内天线增益G＝30-34dBi。由上述的测试结果可见，本发明实施 方式的各项天线性能全部达到了预设要求。
特别指出，本发明并不仅仅局限在4.8～6.5GHz频段，它可以按比例缩小 和放大到其他频段，尤其是0.7～6.0GHz频段，任何本领域专业技术人员对比 缩放和工艺修改，都是侵权本发明保护范围。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种新型双极化双抛物面天线，其特征在于，波导管(1)两侧连接有反射盖(2)和反射面(4)；
所述波导管(1)的一端连接有波导管后盖(3)，所述波导管后盖(3)内设置有振子反射片(32)，所述振子反射片(32)上连接有十字形双极化振子(31)，所述十字形双极化振子(31)由两个交叉的金属片构成，交叉处一体连接，所述金属片包括第一端(311)、第二折叠部(312)和连接所述第一端(311)与所述第二折叠部(312)的连接片(313)，所述连接片(313)的宽度从第一端(311)至第二折叠部(312)递增，所述第一端(311)为半圆形金属片，圆弧部分与所述连接片(313)连接，非圆弧部分连接有与所述第一端(311)垂直的第一折叠部(314)，所述第一折叠部(314)为矩形，且远离第一端(311)的两个角向内凹陷，所述第二折叠部(312)与所述连接片(313)垂直连接，所述第二折叠部(312)为类矩形结构，且远离所述连接片(313)的一端还设置有金属条，所述金属条为阶梯状结构；
所述反射盖(2)设置有第一圆锥面(21)与第二圆锥面(22)，所述第一圆锥面(21)与所述第二圆锥面(22)通过连接部(25)连接，所述第二圆锥面(22)上还连接有顶盖(24)，所述反射盖(2)通过所述第二圆锥面(22)与所述波导管(1)另一端相连；
所述连接部(25)与所述第二圆锥面(22)的连接处设置有多个锁孔(23)；
还设置有连接胶头(5)，所述波导管(1)与所述连接胶头(5)的一端螺纹连接，所述连接胶头(5)的另一端设置有多个锁扣(51)，所述锁扣(51)与所述锁孔(23)相适配，所述连接胶头(5)与所述反射盖(2)相锁合。
2.根据权利要求1所述的一种新型双极化双抛物面天线，其特征在于，所述波导管(1)上还设置有固定环(6)，所述波导管(1)通过所述固定环(6)与所述反射面(4)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型双极化双抛物面天线，其特征在于，所述十字形双极化振子(31)通过锡焊的方式固定在所述振子反射片(32)上。
4.根据权利要求1所述的一种新型双极化双抛物面天线，其特征在于，所述第一圆锥面(21)的开口角度为146°，所述第二圆锥面(22)的开口角度为163°。
5.根据权利要求1所述的一种新型双极化双抛物面天线，其特征在于，所述波导管(1)与所述波导管后盖(3)螺纹连接。
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