CN112803154A - 高效滤波陷波振子 - Google Patents

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CN112803154A CN202110125287.0A CN202110125287A CN112803154A CN 112803154 A CN112803154 A CN 112803154A CN 202110125287 A CN202110125287 A CN 202110125287A CN 112803154 A CN112803154 A CN 112803154A
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蒋红义
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Abstract

本发明公开了一种高效滤波陷波振子，包括引向片、带滤波特性的振子辐射片、馈电巴伦、和振子支撑件，所述引向片与所述振子辐射片连接，所述引向片用于汇聚天线辐射能量和减少波束宽度。本发明公开的一种高效滤波陷波振子，其通过双极化的振子辐射片、馈电巴伦等，振子辐射片设有两个相互正交的平面印制十字型全波开缝振子，通过双工器使得开缝振子可以两个临近频段可以复用，另外还可以频率去耦，整体提高了天线的去耦性能，其还具有宽带化、结构简单、成本低、便于加工等优点。

Description

高效滤波陷波振子
技术领域
本发明属于天线振子技术领域，具体涉及一种高效滤波陷波振子。
背景技术
随着全球移动通讯网络建设加速和移动通信系统不断升级，多频段融合，宽频化、小型化、高品质等成为现代天线设计的主要考虑因素，随着通讯基站的大规模建设，通信天线的大规模使用，频率越来越多，相互之间的干扰耦合越来越严重，
现有振子，去耦合集成性差，装配难，工艺复杂，批量稳定性差，很难实现自动化生产。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高效滤波陷波振子，其通过双极化的振子辐射片、馈电巴伦等，振子辐射片设有两个相互正交的平面印制十字型全波开缝振子，通过双工器使得开缝振子可以两个临近频段可以复用，另外还可以频率去耦，整体提高了天线的去耦性能，其还具有宽带化、结构简单、成本低、便于加工等优点。
本发明的另一目的在于提供一种高效滤波陷波振子，其通过振子支撑件与其他组件的连接方式可以应用于自动化生产，使得生产安装更加方便。
为达到以上目的，本发明提供一种高效滤波陷波振子，包括引向片、带滤波特性的振子辐射片、馈电巴伦和振子支撑件，其中：
所述引向片与所述振子辐射片连接，所述引向片用于汇聚天线辐射能量和减少波束宽度(提升天线增益)；
所述馈电巴伦的一端与所述振子辐射片电性连接，所述馈电巴伦用于天线馈电；
所述振子支撑件的一端分别与所述振子辐射片和所述引向片固定连接，所述振子支撑件用于固定支撑所述振子辐射片。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述振子辐射片包括第一开缝振子、第二开缝振子和介质板，所述第一开缝振子和所述第二开缝振子安装于所述介质板的两侧，所述介质板设有第一支撑件安装孔(所述第一开缝振子和所述第二开缝振子也同样设有与所述第一支撑件安装孔相对应的安装孔)、第二支撑件安装孔和巴伦连接孔；
所述第一开缝振子和所述第二开缝振子均包括第一振子辐射线路和第二振子辐射线路，所述第一振子辐射线路和所述第二振子辐射线路电性连接并且(所述第一振子辐射线路和所述第二振子辐射线路)包围形成开缝口，所述开缝口内置有不同频率的振子滤波枝节(滤除不需要的高频，避免对高频的干扰)。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述馈电巴伦包括第一馈电巴伦和第二馈电巴伦，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦(十字)连接。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦均分别包括振子连接点、巴伦馈电线路、巴伦滤波枝节(优选为2个，进一步滤除高频信号，馈电巴伦高度约为天线工作频率波长的1/4)、馈电片连接点、巴伦馈电地线和巴伦接地点，其中：
所述振子连接点与所述巴伦连接孔连接(焊接)；
所述巴伦馈电线路分别与所述巴伦滤波枝节和巴伦馈电地线电性连接；
所述第一馈电巴伦设有第一安装缝、所述第二馈电巴伦设有第二安装缝，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦之间通过所述第一安装缝和所述第二安装缝安装。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，高效滤波陷波振子还包括双工器，所述馈电巴伦远离所述振子辐射片的一端与所述双工器电性连接，所述振子支撑件远离所述振子辐射片的一端与所述双工器固定连接，所述双工器包括第一馈电片连接孔、第一巴伦接地孔、第三支撑件安装孔和第一同轴线缆，所述第一馈电片连接孔与所述馈电片连接点连接，所述第一巴伦接地孔与所述巴伦接地点连接。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，高效滤波陷波振子还包括馈电连接板，所述馈电巴伦远离所述振子辐射片的一端与所述馈电连接板电性连接，所述振子支撑件远离所述振子辐射片的一端与所述馈电连接板固定连接，所述馈电连接板包括第二馈电片连接孔、第二巴伦接地孔、第三支撑件连接孔和第二同轴线缆，所述第二馈电片连接孔与所述馈电片连接点连接，所述第二巴伦接地孔与所述巴伦接地点连接。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述振子支撑件包括第一连接部件、第二连接部件和第三连接部件，所述第一连接部件依次贯穿所述第二开缝振子、所述介质板和所述第一开缝振子后与所述引向片的安装孔位连接，所述第一连接部件设有倒钩结构；
所述第二连接部件与所述第二支撑件安装孔连接，所述第二连接部件设有倒钩结构；
所述第三连接部件与所述第三支撑件安装孔连接，所述第三连接部件设有倒钩结构。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述振子支撑件包括第一连接部件、第二连接部件和第三连接部件，所述第一连接部件依次贯穿所述第二开缝振子、所述介质板和所述第一开缝振子后与所述引向片的安装孔位连接，所述第一连接部件设有倒钩结构；
所述第二连接部件与所述第二支撑件安装孔连接，所述第二连接部件设有倒钩结构；
所述第三连接部件与所述第三支撑件连接孔连接，所述第三连接部件设有倒钩结构。
作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第一开缝振子和所述第二开缝振子均呈相互正交的十字结构。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的高效滤波陷波振子的爆炸图。
图2A是本发明的高效滤波陷波振子的引向片的结构示意图。
图2B是本发明的高效滤波陷波振子的振子辐射片的结构示意图。
图3是本发明的高效滤波陷波振子的第一馈电巴伦的结构示意图(正反面)。
图4是本发明的高效滤波陷波振子的第二馈电巴伦的结构示意图(正反面)。
图5是本发明的第一实施例的高效滤波陷波振子的双工器的结构示意图(正反面)。
图6是本发明的第一实施例的高效滤波陷波振子的组装图。
图7是本发明的第二实施例的高效滤波陷波振子的爆炸图。
图8是本发明的第二实施例的高效滤波陷波振子的馈电连接板的结构示意图(正反面)。
图9是本发明的第二实施例的高效滤波陷波振子的组装图。
图10A是本发明的高效滤波陷波振子的振子辐射片的变形图。
图10B是本发明的高效滤波陷波振子的振子辐射片的变形图。
图11是本发明的高效滤波陷波振子的振子辐射片的变形图。
附图标记包括：100、引向片；110、安装孔位；200、振子辐射片；210、第一开缝振子；211、第一振子辐射线路；212、第二振子辐射线路；213、开缝口；214、振子滤波枝节；220、第二开缝振子；230、介质板；231、第一支撑件安装孔；232、第二支撑件安装孔；233、巴伦连接孔；300、馈电巴伦；310、第一馈电巴伦；311、第一安装缝；320、第二馈电巴伦；321、第二安装缝；322、振子连接点；323、巴伦馈电线路；324、巴伦滤波枝节；325、馈电片连接点；326、巴伦馈电地线；327、巴伦接地点；400、振子支撑件；410、第一连接部件；420、第二连接部件；430、第三连接部件；500、双工器；510、第一馈电片连接孔；520、第一巴伦接地孔；530、第三支撑件安装孔；540、第一同轴线缆；600、馈电连接板；610、第二馈电片连接孔；620、第二巴伦接地孔；630、第三支撑件连接孔；640、第二同轴线缆。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的同轴电缆和介质板等可被视为现有技术。
第一实施例。
本发明公开了一种高效滤波陷波振子，包括引向片100、带滤波特性的振子辐射片200、馈电巴伦300和振子支撑件400，其中：
所述引向片100与所述振子辐射片400连接，所述引向片100用于汇聚天线辐射能量和减少波束宽度(提升天线增益)；
所述馈电巴伦300的一端与所述振子辐射片200电性连接，所述馈电巴伦300用于天线馈电；
所述振子支撑件400的一端分别与所述振子辐射片200和所述引向片100固定连接，所述振子支撑件400用于固定支撑所述振子辐射片200。
具体的是，所述振子辐射片200包括第一开缝振子210、第二开缝振子220和介质板230，所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220安装于所述介质板230的两侧，所述介质板230设有第一支撑件安装孔231(所述第一开缝振子和所述第二开缝振子也同样设有与所述第一支撑件安装孔相对应的安装孔)、第二支撑件安装孔232和巴伦连接孔233；
所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220均包括第一振子辐射线211路和第二振子辐射线路212，所述第一振子辐射线路211和所述第二振子辐射线路212电性连接并且(所述第一振子辐射线路211和所述第二振子辐射线路212)包围形成开缝口213，所述开缝口213内置有不同频率的振子滤波枝节214(滤除不需要的高频，避免对高频的干扰)。
更具体的是，所述馈电巴伦300包括第一馈电巴伦310和第二馈电巴伦320，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320(十字)连接。
进一步的是，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320均分别包括振子连接点322、巴伦馈电线路323、巴伦滤波枝节324(优选为2个，进一步滤除高频信号，馈电巴伦高度约为天线工作频率波长的1/4)、馈电片连接点325、巴伦馈电地线326和巴伦接地点327，其中：
所述振子连接点322与所述巴伦连接孔233连接(焊接)；
所述巴伦馈电线路323分别与所述巴伦滤波枝节324和巴伦馈电地线326电性连接；
所述第一馈电巴伦310设有第一安装缝311、所述第二馈电巴伦320设有第二安装缝321，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320之间通过所述第一安装缝311和所述第二安装缝321安装。
优选地，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦安装缝不同。
更进一步的是，高效滤波陷波振子还包括双工器500，所述馈电巴伦300远离所述振子辐射片200的一端与所述双工器500电性连接，所述振子支撑件400远离所述振子辐射片200的一端与所述双工器500固定连接，所述双工器500包括第一馈电片连接孔510、第一巴伦接地孔520、第三支撑件安装孔530和第一同轴线缆540，所述第一馈电片510连接孔与所述馈电片连接点325连接(焊接)，所述第一巴伦接地孔520与所述巴伦接地点327连接(焊接)。
优选地，使用介质板230耦合馈电巴伦300来给天线进行馈电，并垂直固定，巴伦上也含有两个滤波支节，进一步滤除高频信号，馈电巴伦高度约为天线工作频率波长的1/4，馈电巴伦的一段接两个天线开缝振子，另一端与双工器连接。
滤除高频信号后的能量通过馈电巴伦传输到双工器500中，通过双工器500将整个低频690-960MHz(此处的低频端作为举例)，分成两个频段690-798MHz、880-960MHz从双工器的两个端口输出，双工器的每一路相当于一个滤波器，总口进入的整个690-960MHz频段信号，通过两个支节后，分别滤除了690-798MHz和880-960MHz信号。
优选地，所述振子支撑件400包括第一连接部件410、第二连接部件420和第三连接部件430，所述第一连接部件410(优选为4个)依次贯穿所述第二开缝振子220(的相对应安装孔，未示出)、所述介质板230(的第一支撑件安装孔)和所述第一开缝振子210(的相对应安装孔，未示出)后与所述引向片100的安装孔位110连接，所述第一连接部件410设有倒钩结构(使得振子支撑件400依次与所述第二开缝振子220、所述介质板230、所述第一开缝振子210和所述引向片100固定连接，也便于安装)。
优选地，所述第二连接部件(优选为4个)420与所述第二支撑件安装孔232连接，所述第二连接部件420设有倒钩结构(使得振子支撑件400与所述介质板230二次固定连接，也便于安装)。
优选地，所述第三连接部件430(优选为2个)与所述第三支撑件安装孔530连接，所述第三连接部件430设有倒钩结构(使得振子支撑件400与所述双工器500固定连接，也便于安装，振子支撑件还与所述双工器螺纹连接，二次固定)。
优选地，所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220均呈相互正交的十字结构(可以在开缝振子的末端重叠增加电容耦合，提升天线带宽，两个正交的开缝振子可以由两根同轴电缆进行馈电，可以同时馈入两路不同信号，实现天线单元同时±45°双极化辐射)。
优选地，所述开缝振子开缝的在十字结构的外边缘还可以增加圆形、椭圆形和多边形结构等变形实施方式，例如图10A、图10B和图11所示，但不限于上述。
优选地，本发明具有频率复用、宽带化、去耦集成化、加工方便、可应用自动化生产和生产安装方便等优点。
第二实施例。
本发明公开了一种高效滤波陷波振子，包括引向片100、带滤波特性的振子辐射片200、馈电巴伦300和振子支撑件400，其中：
所述引向片100与所述振子辐射片400连接，所述引向片100用于汇聚天线辐射能量和减少波束宽度(提升天线增益)；
所述馈电巴伦300的一端与所述振子辐射片200电性连接，所述馈电巴伦300用于天线馈电；
所述振子支撑件400的一端分别与所述振子辐射片200和所述引向片100固定连接，所述振子支撑件400用于固定支撑所述振子辐射片200。
具体的是，所述振子辐射片200包括第一开缝振子210、第二开缝振子220和介质板230，所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220安装于所述介质板230的两侧，所述介质板230设有第一支撑件安装孔231(所述第一开缝振子和所述第二开缝振子也同样设有与所述第一支撑件安装孔相对应的安装孔)、第二支撑件安装孔232和巴伦连接孔233；
所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220均包括第一振子辐射线211路和第二振子辐射线路212，所述第一振子辐射线路211和所述第二振子辐射线路212电性连接并且(所述第一振子辐射线路211和所述第二振子辐射线路212)包围形成开缝口213，所述开缝口213内置有不同频率的振子滤波枝节214(滤除不需要的高频，避免对高频的干扰)。
更具体的是，所述馈电巴伦300包括第一馈电巴伦310和第二馈电巴伦320，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320(十字)连接。
进一步的是，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320均分别包括振子连接点322、巴伦馈电线路323、巴伦滤波枝节324(优选为2个，进一步滤除高频信号，馈电巴伦高度约为天线工作频率波长的1/4)、馈电片连接点325、巴伦馈电地线326和巴伦接地点327，其中：
所述振子连接点322与所述巴伦连接孔233连接(焊接)；
所述巴伦馈电线路323分别与所述巴伦滤波枝节324和巴伦馈电地线326电性连接；
所述第一馈电巴伦310设有第一安装缝311、所述第二馈电巴伦320设有第二安装缝321，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦320之间通过所述第一安装缝311和所述第二安装缝321安装。
优选地，所述第一馈电巴伦310和所述第二馈电巴伦安装缝不同。
更进一步的是，高效滤波陷波振子还包括馈电连接板600，所述馈电巴伦300远离所述振子辐射片200的一端与所述馈电连接板600电性连接，所述振子支撑件400远离所述振子辐射片200的一端与所述馈电连接板600固定连接，所述馈电连接板600包括第二馈电片连接孔610、第二巴伦接地孔620、第三支撑件连接孔630和第二同轴线缆540，所述第二馈电片610连接孔与所述馈电片连接点325连接(焊接)，所述第二巴伦接地孔620与所述巴伦接地点327连接(焊接)。
优选地，使用介质板230耦合馈电巴伦300来给天线进行馈电，并垂直固定，巴伦上也含有两个滤波支节，进一步滤除高频信号，馈电巴伦高度约为天线工作频率波长的1/4，馈电巴伦的一段接两个天线开缝振子，另一端与双工器连接。
优选地，所述振子支撑件400包括第一连接部件410、第二连接部件420和第三连接部件430，所述第一连接部件410(优选为4个)依次贯穿所述第二开缝振子220(的相对应安装孔，未示出)、所述介质板230(的第一支撑件安装孔)和所述第一开缝振子210(的相对应安装孔，未示出)后与所述引向片100的安装孔位110连接，所述第一连接部件410设有倒钩结构(使得振子支撑件400依次与所述第二开缝振子220、所述介质板230、所述第一开缝振子210和所述引向片100固定连接，也便于安装)。
优选地，所述第二连接部件(优选为4个)420与所述第二支撑件安装孔232连接，所述第二连接部件420设有倒钩结构(使得振子支撑件400与所述介质板230二次固定连接，也便于安装)。
优选地，所述第三连接部件430(优选为2个)与所述第三支撑件连接孔630连接，所述第三连接部件430设有倒钩结构(使得振子支撑件400与所述馈电连接板600固定连接，也便于安装，振子支撑件还与所述馈电连接板600螺纹连接，二次固定)。
优选地，所述第一开缝振子210和所述第二开缝振子220均呈相互正交的十字结构(可以在开缝振子的末端重叠增加电容耦合，提升天线带宽，两个正交的开缝振子可以由两根同轴电缆进行馈电，可以同时馈入两路不同信号，实现天线单元同时±45°双极化辐射)。
优选地，所述开缝振子开缝的在十字结构的外边缘还可以增加圆形、椭圆形和多边形结构等，例如图10A、图10B和图11所示，但不限于上述。
优选地，本发明具有宽带化、去耦集成化、加工方便、可应用自动化生产和生产安装方便等优点。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的同轴电缆和介质板等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高效滤波陷波振子，其特征在于，包括引向片、带滤波特性的振子辐射片、馈电巴伦和振子支撑件，其中：
所述引向片与所述振子辐射片连接，所述引向片用于汇聚天线辐射能量和减少波束宽度；
所述馈电巴伦的一端与所述振子辐射片电性连接，所述馈电巴伦用于天线馈电；
所述振子支撑件的一端分别与所述振子辐射片和所述引向片固定连接，所述振子支撑件用于固定支撑所述振子辐射片。
2.根据权利要求1所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述振子辐射片包括第一开缝振子、第二开缝振子和介质板，所述第一开缝振子和所述第二开缝振子安装于所述介质板的两侧，所述介质板设有第一支撑件安装孔、第二支撑件安装孔和巴伦连接孔；
所述第一开缝振子和所述第二开缝振子均包括第一振子辐射线路和第二振子辐射线路，所述第一振子辐射线路和所述第二振子辐射线路电性连接并且包围形成开缝口，所述开缝口内置有不同频率的振子滤波枝节。
3.根据权利要求2所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述馈电巴伦包括第一馈电巴伦和第二馈电巴伦，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦连接。
4.根据权利要求3所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦均分别包括振子连接点、巴伦馈电线路、巴伦滤波枝节、馈电片连接点、巴伦馈电地线和巴伦接地点，其中：
所述振子连接点与所述巴伦连接孔连接；
所述巴伦馈电线路分别与所述巴伦滤波枝节和巴伦馈电地线电性连接；
所述第一馈电巴伦设有第一安装缝、所述第二馈电巴伦设有第二安装缝，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦之间通过所述第一安装缝和所述第二安装缝安装。
5.根据权利要求4所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，高效滤波陷波振子还包括双工器，所述馈电巴伦远离所述振子辐射片的一端与所述双工器电性连接，所述振子支撑件远离所述振子辐射片的一端与所述双工器固定连接，所述双工器包括第一馈电片连接孔、第一巴伦接地孔、第三支撑件安装孔和第一同轴线缆，所述第一馈电片连接孔与所述馈电片连接点连接，所述第一巴伦接地孔与所述巴伦接地点连接。
6.根据权利要求4所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，高效滤波陷波振子还包括馈电连接板，所述馈电巴伦远离所述振子辐射片的一端与所述馈电连接板电性连接，所述振子支撑件远离所述振子辐射片的一端与所述馈电连接板固定连接，所述馈电连接板包括第二馈电片连接孔、第二巴伦接地孔、第三支撑件连接孔和第二同轴线缆，所述第二馈电片连接孔与所述馈电片连接点连接，所述第二巴伦接地孔与所述巴伦接地点连接。
7.根据权利要求5所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述振子支撑件包括第一连接部件、第二连接部件和第三连接部件，所述第一连接部件依次贯穿所述第二开缝振子、所述介质板和所述第一开缝振子后与所述引向片的安装孔位连接，所述第一连接部件设有倒钩结构；
所述第二连接部件与所述第二支撑件安装孔连接，所述第二连接部件设有倒钩结构；
所述第三连接部件与所述第三支撑件安装孔连接，所述第三连接部件设有倒钩结构。
8.根据权利要求6所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述振子支撑件包括第一连接部件、第二连接部件和第三连接部件，所述第一连接部件依次贯穿所述第二开缝振子、所述介质板和所述第一开缝振子后与所述引向片的安装孔位连接，所述第一连接部件设有倒钩结构；
所述第二连接部件与所述第二支撑件安装孔连接，所述第二连接部件设有倒钩结构；
所述第三连接部件与所述第三支撑件连接孔连接，所述第三连接部件设有倒钩结构。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一种高效滤波陷波振子，其特征在于，所述第一开缝振子和所述第二开缝振子均呈相互正交的十字结构。
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