CN112103668A - 可与地砖结合的直角天线阵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可与地砖结合的直角天线阵，包括与地砖的大小和形状匹配的装配盒体，所述装配盒体内设有两个呈镜像对称分布的直角天线，所述直角天线包括呈直角状的介质基片，所述介质基片上设有两个相互垂直的辐射单元，两个所述辐射单元的输入端交汇于介质基片的直角处；两个所述介质基片的对角线重合，使得相邻两个辐射单元的信号辐射方向之间的夹角为90°；所述装配盒体内还设有功率均衡器，所述功率均衡器具有至少一对对称的支路信号输出端口，两个所述直角天线的输入端分别与功率均衡器上的一对支路信号输出端口连接。本发明具有安装方便、隐蔽性高、信号场强覆盖均匀、信号利用率高的优点。

Description

可与地砖结合的直角天线阵
技术领域
本发明涉及室内通讯领域，特别是涉及一种可与地砖结合的直角天线阵。
背景技术
目前，室内信号覆盖所采用的天线阵大多设于天花板上，由高处向下辐射信号，其信号覆盖范围为天花板至地面的范围，然而，在实际使用时，对于距离地面1.8m至天花板这段范围内的辐射信号，基本不会被利用到，且该范围还为信号强度的强点，造成了信号强度的严重浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种可与地砖结合的直角天线阵，具有安装方便、隐蔽性高、信号场强覆盖均匀、信号利用率高的优点。
本发明的技术方案是：
一种可与地砖结合的直角天线阵，包括与地砖的大小和形状匹配的装配盒体，所述装配盒体内设有两个呈镜像对称分布的直角天线，所述直角天线包括呈直角状的介质基片，所述介质基片上设有两个相互垂直的辐射单元，两个所述辐射单元的输入端交汇于介质基片的直角处；两个所述介质基片的对角线重合，使得相邻两个辐射单元的信号辐射方向之间的夹角为90°；所述装配盒体内还设有功率均衡器，所述功率均衡器具有至少一对对称的支路信号输出端口，两个所述直角天线的输入端分别与功率均衡器上的一对支路信号输出端口连接。
上述技术方案的工作原理如下：
本发明将天线阵与地砖结合安装，使得信号的辐射以地面为起点向高处进行覆盖，信号覆盖范围内的信号强点更加靠近地面，减少了信号在高处覆盖，无法被利用所造成的的浪费，提高了对室内信号能量的利用率，同时，将天线阵与地砖结合，具有更好的隐蔽性。此外，本发明的天线阵由两个呈镜像对称分布的直角天线组成，相邻两个辐射单元的信号辐射方向之间的夹角为90°，天线阵的信号辐射的方向图为四个以天线阵为中心斜向上延伸的椭圆形所组成的花瓣状，使得天线阵在空间内的信号覆盖强度更加均匀，提高了移动终端的接收效果。
在进一步的技术方案中，所述辐射单元包括分别设于介质基片两侧的第一辐射元和第二辐射元，所述第一辐射元和第二辐射元均为藤状的宽度渐变式的辐射元，所述第一辐射元和第二辐射元的窄段端为输入端。
在进一步的技术方案中，所述装配盒体的内底部设有金属阻隔板，可减少天线无效的背向辐射。
在进一步的技术方案中，所述金属阻隔板为厚度为3mm的平面铝板。
在进一步的技术方案中，所述直角天线的输入端通过第一软质连接线与功率均衡器的支路信号输出端口连接，直角天线和功率均衡器之间采用软质连接线一体式连接，连接方式更加便捷。
在进一步的技术方案中，所述功率均衡器的射频信号输入端口和射频信号输出端口上分别设有连接射频传输线的第二软质连接线，第二软质连接线的端部设有N型头，功率均衡器通过软质连接线与外部的射频传输线连接，位置可调性高，连接更加方便。
在进一步的技术方案中，所述装配盒体上设有供第二软质连接线穿出的过线孔，功率均衡器通过软质连接线伸出装配盒体与射频传输线连接，将装配盒体与射频传输线进行安装和拆卸时，无需反复打开装配盒体，安装效率高。
本发明的有益效果是：
1、本发明将天线阵与地砖结合安装，使得信号的辐射以地面为起点向高处进行覆盖，信号覆盖范围内的信号强点更加靠近地面，减少了信号在高处覆盖，无法被利用所造成的的浪费，提高了对室内信号能量的利用率。
2、本发明的天线阵由两个呈镜像对称分布的直角天线组成，相邻两个辐射单元的信号辐射方向之间的夹角为90°，天线阵的信号辐射的方向图为四个以天线阵为中心斜向上延伸的椭圆形所组成的花瓣状，使得天线阵在空间内的信号覆盖强度更加均匀，提高了移动终端的接收效果。
3、采用藤状的宽度渐变式的辐射元，使得辐射元所发出的辐射信号的最强点位于天线的场强覆盖范围的远端的上方，进而使得辐射元在空间内的矩形辐射区域内，其场强覆盖的强度由远端向辐射元逐渐变弱，该场强的强度差可以弥补信号向远端传递时的损耗，进而，使得辐射元在空间范围内形成了矩形的场强分布均匀的辐射区域，提高了移动终端的接收效果，保证了辐射元在室内辐射信号的高性能。
4、在装配盒体的内底部设置金属阻隔板，可减少天线无效的背向辐射。
5、直角天线和功率均衡器之间采用软质连接线一体式连接，连接方式更加便捷。
6、功率均衡器通过软质连接线与外部的射频传输线连接，位置可调性高，连接更加方便。
7、功率均衡器通过软质连接线伸出装配盒体与射频传输线连接，将装配盒体与射频传输线进行安装和拆卸时，无需反复打开装配盒体，安装效率高。
附图说明
图1是本发明实施例所述装配盒体的外部结构示意图；
图2是本发明实施例所述装配盒体的内部结构示意图；
图3是本发明实施例所述功率均衡器的结构示意图；
图4是本发明实施例所述直角天线的结构示意图；
图5是本发明实施例所述辐射单元的结构示意图；
图6是本发明实施例所述直角天线阵的辐射信号方向图的侧视图；
图7是本发明实施例所述直角天线阵的辐射信号方向图的俯视图。
附图标记说明：
10、装配盒体；11、过线孔；20、直角天线；21、介质基片；22、辐射单元；221、第一辐射元；222、第二辐射元；30、功率均衡器；31、支路信号输出端口；32、射频信号输入端口；33、射频信号输出端口；40、金属阻隔板；50、第一软质连接线；60、射频传输线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例：
如图1-图4所示，一种可与地砖结合的直角天线阵，包括与地砖的大小和形状匹配的装配盒体10，装配盒体10内设有两个呈镜像对称分布的直角天线20，直角天线20包括呈直角状的介质基片21，介质基片21上设有两个相互垂直的辐射单元22，两个辐射单元22的输入端交汇于介质基片21的直角处；两个介质基片21的对角线重合，使得相邻两个辐射单元22的信号辐射方向之间的夹角为90°；装配盒体10内还设有功率均衡器30，功率均衡器30具有至少一对对称的支路信号输出端口31，两个直角天线20的输入端分别与功率均衡器30上的一对支路信号输出端口31连接。
上述技术方案的工作原理如下：
本发明将天线阵与地砖结合安装，使得信号的辐射以地面为起点向高处进行覆盖，信号覆盖范围内的信号强点更加靠近地面，减少了信号在高处覆盖，无法被利用所造成的的浪费，提高了对室内信号能量的利用率。此外，本发明的天线阵由两个呈镜像对称分布的直角天线20组成，相邻两个辐射单元22的信号辐射方向之间的夹角为90°，如图6和图7所示，天线阵的信号辐射的方向图为四个以天线阵为中心斜向上延伸的椭圆形所组成的花瓣状，使得天线阵在空间内的信号覆盖强度更加均匀，提高了移动终端的接收效果。
在另外一个实施例中，如图5所示，辐射单元22包括分别设于介质基片21两侧的第一辐射元221和第二辐射元222，第一辐射元221和第二辐射元222均为藤状的宽度渐变式的辐射元，第一辐射元221和第二辐射元222的窄段端为输入端。
第一辐射元221为由多个第一金属贴片通过第一金属带依次连接形成的藤状的渐变微带天线阵，多个第一金属贴片和第一金属带一体成型。
第二辐射元222为由多个第二金属贴片通过第二金属带依次连接形成的藤状的渐变微带天线阵，多个第二金属贴片和第二金属带一体成型，多个第二金属贴片分别与相邻两第一金属贴片之间的位置一一对应。
采用藤状的宽度渐变式的辐射元，使得辐射元的信号辐射的方向图呈一个向上倾斜的椭圆状，该椭圆的长径的一端位于辐射元处，另一端位于远离辐射元的斜上方，由于辐射元的宽度向外侧逐渐变大，因此，使得辐射元所发出的辐射信号的最强点(及场强最大点)A位于天线的场强覆盖范围的远端的上方，进而使得辐射元在空间内的矩形辐射区域(矩形区域的长即为辐射元倾斜的椭圆形信号辐射方向图的长径在水平面上的投影长度，矩形区域的宽即为辐射元倾斜的椭圆形信号辐射方向图的长径在竖直面上的投影长度)内，其场强覆盖的强度由远端向辐射元逐渐变弱，该场强的强度差可以弥补信号向远端传递时的损耗，进而，使得辐射元在空间范围内形成了矩形的场强分布均匀的辐射区域，提高了移动终端的接收效果，保证了辐射元在室内辐射信号的高性能。
在另外一个实施例中，装配盒体10的内底部设有金属阻隔板40，可减少天线无效的背向辐射。
在另外一个实施例中，金属阻隔板40为厚度为3mm的平面铝板。
在另外一个实施例中，如图2所示，直角天线20的输入端通过第一软质连接线50与功率均衡器30的支路信号输出端口31连接，直角天线20和功率均衡器30之间采用软质连接线一体式连接，连接方式更加便捷。
在另外一个实施例中，功率均衡器30的射频信号输入端口32和射频信号输出端口33上分别设有连接射频传输线60的第二软质连接线，第二软质连接线的端部设有N型头，功率均衡器30通过软质连接线与外部的射频传输线60连接，位置可调性高，连接更加方便。
在另外一个实施例中，如图1所示，装配盒体10上设有供第二软质连接线穿出的过线孔11，功率均衡器30通过软质连接线伸出装配盒体10与射频传输线60连接，将装配盒体10与射频传输线60进行安装和拆卸时，无需反复打开装配盒体10，安装效率高。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，包括与地砖的大小和形状匹配的装配盒体，所述装配盒体内设有两个呈镜像对称分布的直角天线，所述直角天线包括呈直角状的介质基片，所述介质基片上设有两个相互垂直的辐射单元，两个所述辐射单元的输入端交汇于介质基片的直角处；两个所述介质基片的对角线重合，使得相邻两个辐射单元的信号辐射方向之间的夹角为90°；所述装配盒体内还设有功率均衡器，所述功率均衡器具有至少一对对称的支路信号输出端口，两个所述直角天线的输入端分别与功率均衡器上的一对支路信号输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述辐射单元包括分别设于介质基片两侧的第一辐射元和第二辐射元，所述第一辐射元和第二辐射元均为藤状的宽度渐变式的辐射元，所述第一辐射元和第二辐射元的窄段端为输入端。
3.根据权利要求1或2所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述装配盒体的内底部设有金属阻隔板。
4.根据权利要求3所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述金属阻隔板为厚度为3mm的平面铝板。
5.根据权利要求1所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述直角天线的输入端通过第一软质连接线与功率均衡器的支路信号输出端口连接。
6.根据权利要求1所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述功率均衡器的射频信号输入端口和射频信号输出端口上分别设有连接射频传输线的第二软质连接线。
7.根据权利要求6所述的可与地砖结合的直角天线阵，其特征在于，所述装配盒体上设有供第二软质连接线穿出的过线孔。
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