CN113241523A - 一种集成馈电系统的阵列天线 - Google Patents
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Abstract
一种集成馈电系统的阵列天线，包括金属反射板、辐射单元和馈电网络，在金属反射板上设有长条状槽口，每条槽口均对应一列辐射单元，每列与槽口对应的辐射单元均固定设置在一个金属接板上，金属接板下方设有馈电腔体，馈电网络设置在馈电腔体内；金属接板下方的馈电腔体从上向下穿过槽口置于反射板下方，金属接板置于反射板上方，并与反射板固定连接。辐射单元与馈电腔体通过引脚无电缆连接，减少了电缆用量，节约了天线内部空间，并有效降低天线网络损耗，提高了天线整体性能。辐射单元与金属接板及馈电腔体可先行安装焊接，而后插入金属反射板上的长条状槽口实现与金属反射板的固定连接，有利于辐射单元的装配连接，可适用于多阵列天线。
Description
技术领域
本发明涉及通讯天线系统，具体地说是种一种集成馈电系统的阵列天线。
背景技术
随着移动通信的发展，国内外的运营商对基站天线的要求更高。常规的单频或双频天线、单阵列远远满足不了大部分地区用户的需求，所以运营商在基站建设时，基本选择多频多阵列的天线来提升基站容量和通用性。但是，多频多阵列的天线的馈电网络复杂，部件和线缆用量大，装配难度高，天线厂家在设计多频多阵列的天线时都会面临内部结构容易紊乱，系统损耗高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够减少连接线缆用量，且易于装配连接的适用于多阵列辐射单元的阵列天线。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种集成馈电系统的阵列天线，包括金属反射板、一列或多列辐射单元和向辐射单元馈电的馈电网络，在金属反射板上设有一条或多条并列设置的长条状槽口，每条槽口均对应一列辐射单元，每列与槽口对应的辐射单元均固定设置在一个金属接板上，金属接板下方设有馈电腔体，向该列辐射单元馈电的馈电网络设置在馈电腔体内；所述金属接板下方的馈电腔体从上向下穿过槽口置于反射板下方，而金属接板置于反射板上方，并与反射板固定连接。
所述金属接板的两侧设有在水平方向上超出馈电腔体并向两侧延伸的搭接部，该搭接部架设在槽口处的金属反射板上方，并与金属反射板固定连接。
每列辐射单元均对应设有两个馈电腔体，两个馈电腔体内的馈电网络分别向辐射单元的两个极化馈电。
所述的馈电腔体与金属接板一体成型。
所述的辐射单元通过螺钉固定在金属接板上。
所述馈电腔体内的馈电网络为带状线，带状线与馈电腔体通过空气耦合。
所述辐射单元的馈电巴伦穿过金属接板与馈电腔体内的带状线连接。
在所述带状线的两侧设置有用以固定带状线，并且能够滑动以改变带状线的相位值的滑动介质片。
所述的馈电腔体上设有多个用以将带状线连接至辐射单元的输出端口。
所述的馈电腔体垂直于金属接板设置，在馈电腔体侧壁上端设有用于焊接馈电网络和辐射单元接头的接孔。
本发明的有益效果是：辐射单元与馈电腔体共同设置在一个金属接板上，能够把辐射单元与馈电腔体通过引脚无电缆连接，减少了电缆用量，节约了天线内部空间，并有效降低天线网络损耗，提高了天线整体性能。辐射单元与金属接板及馈电腔体可先行安装焊接，而后插入金属反射板上的长条状槽口实现与金属反射板的固定连接。该穿插连接的方式有利于辐射单元的装配连接，可适用于多阵列天线。
附图说明
图1是本发明阵列天线的局部示意图。
图2是本发明阵列天线中一个辐射单元的连接结构示意图。
图3是本发明阵列天线中一列辐射单元的连接结构示意图。
图4是本发明阵列天线中两列辐射单元的连接结构示意图。
图中标记：1A：金属反射板；1B：辐射单元；1C、2C：馈电腔体；1D：金属接板；1a、1b：带状线；2a、2b、2c、2d：滑动介质；3a、3b：馈电巴仑；4：槽口；5：搭接部。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明。下面实施例所列出的具体内容不限于权利要求记载的技术方案要解决的技术问题所必须的技术特征。同时，所述列举是实施例仅仅是本发明的一部分，而不是全部实施例。
如图1所述，本发明的阵列天线包括金属反射板1A、辐射单元1B和馈电网络。辐射单元可以是一列，也可以是多列。馈电网络根据辐射单元的列数设置，用于向辐射单元馈电。
本发明如图3所示，在金属反射板1A上设有镂空的长条状槽口4，槽口4的数量根据需要设置的辐射单元列数确定，每条槽口均对应一列辐射单元。例如，需要一列辐射单元与馈电网络集成，就设置一条槽口，需要多列辐射单元均集成馈电网络，则设置多条并列设置的槽口。
如图2和3所示，每列与槽口4对应的辐射单元1B均固定设置在一个金属接板1D上，金属接板下方设有馈电腔体，向该列辐射单元馈电的馈电网络设置在馈电腔体内。馈电腔体与金属接板可采用一体化加工成型。例如图中所示，每列辐射单元对应设有两个馈电腔体1C、2C，两个馈电腔体内的馈电网络分别向辐射单元的两个极化馈电，分别对应辐射单元的﹢45°极化和-45°极化。馈电腔体内的馈电网络可采用带状线，带状线位于腔体的中间，与腔体的内壁非直接接触，而是产生空气耦合作用。辐射单元1B的馈电巴伦3a、3b穿过金属接板1D与馈电腔体1C、2C内的带状线1a、1b连接。该结构实现了辐射单元与馈电网络的集成和无电缆连接，减小了天线装配复杂度，并降低了成本。
每列辐射单元1B可以先固定在金属接板1D上，例如通过螺钉固定。馈电腔体上设有多个用以将带状线连接至辐射单元的输出端口。每一个辐射单元都对应两个输出端口，分别对应﹢45°极化和-45°极化。馈电腔体1C、2C内的带状线由对应的输出端口与穿过金属接板1D的辐射单元的引脚（巴伦的穿出部分）相接。辐射单元放置到位后，通过馈电腔体上开设的接孔，将馈电网络和辐射单元接头焊接固定。
辐射单元与金属接板及馈电腔体完成装配后，再与金属反射板装配连接。如图3所示，金属反射板上设置的槽口尺寸大于馈电腔体在水平方向的尺寸，使馈电腔体能够从上向下穿过槽口置于金属反射板下方。为此，可以将馈电腔体设置成垂直于金属接板，以此减小水平方向的尺寸。金属接板1D的尺寸大于槽口尺寸，在馈电腔体穿过槽口置于金属反射板下方时，金属接板置于反射板上方，并与反射板固定连接。如图2和3所示，金属接板1D的两侧设有在水平方向上超出馈电腔体并向两侧延伸的搭接部5，该搭接部架设在槽口4处的金属反射板上方，并与金属反射板固定连接。馈电腔体设置为垂直方向时，辐射单元与馈电腔体内带状线的连接部位在馈电腔体上方，用于焊接的接孔也设置在馈电腔体侧壁上端。由于本发明中辐射单元与金属接板先行装配，在如图4所示多列辐射单元时，不会由于外侧辐射单元对应的馈电腔体的阻挡而妨碍内侧辐射单元的焊接，因此适用于多阵列天线。
馈电腔体内的馈电网络可以是移相器馈电网络，其采用带状线，在带状线的两侧放置滑动介质片2a、2b、2c、2d。介质片的具有高介电常数特性，用于固定带状线位置，另外通过滑动介质片，能改变带状线与馈电腔体的耦合系数，从而改变带状线的相位值。带状线的相位值改变后，可以对其连接的辐射单元进行赋形。
以上对具体实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的技术构思及其核心思想，尽管本文使用了特定的优选实施例对技术方案进行了描述和说明，但其不应理解为对本发明自身的限制。本领域技术人员在不脱离本发明技术构思的前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。这些轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成馈电系统的阵列天线，包括金属反射板、一列或多列辐射单元和向辐射单元馈电的馈电网络，其特征在于：在金属反射板上设有一条或多条并列设置的长条状槽口，每条槽口均对应一列辐射单元，每列与槽口对应的辐射单元均固定设置在一个金属接板上，金属接板下方设有馈电腔体，向该列辐射单元馈电的馈电网络设置在馈电腔体内；所述金属接板下方的馈电腔体从上向下穿过槽口置于反射板下方，而金属接板置于反射板上方，并与反射板固定连接。
2.如权利要求1所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述金属接板的两侧设有在水平方向上超出馈电腔体并向两侧延伸的搭接部，该搭接部架设在槽口处的金属反射板上方，并与金属反射板固定连接。
3.如权利要求1所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：每列辐射单元均对应设有两个馈电腔体，两个馈电腔体内的馈电网络分别向辐射单元的两个极化馈电。
4.如权利要求1—3任一项所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述的馈电腔体与金属接板一体成型。
5.如权利要求1所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述的辐射单元通过螺钉固定在金属接板上。
6.如权利要求1所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述馈电腔体内的馈电网络为带状线，带状线与馈电腔体通过空气耦合。
7.如权利要求6所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述辐射单元的馈电巴伦穿过金属接板与馈电腔体内的带状线连接。
8.如权利要求7所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：在所述带状线的两侧设置有用以固定带状线，并且能够滑动以改变带状线的相位值的滑动介质片。
9.如权利要求7所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述的馈电腔体上设有多个用以将带状线连接至辐射单元的输出端口。
10.如权利要求1所述的一种集成馈电系统的阵列天线，其特征在于：所述的馈电腔体垂直于金属接板设置，在馈电腔体侧壁上端设有用于焊接馈电网络和辐射单元接头的接孔。
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