CN113258276B - 一种4tr天线振子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种4TR天线振子，包括主架体，在主架体上设有相位中心、第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂、A馈电单元、B馈电单元、C馈电单元、D馈电单元、E馈电单元和F馈电单元；第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂四者呈环绕相位中心依次布设；第一振子臂、第三振子臂通过A馈电单元同时馈电；第二振子臂、第四振子臂通过B馈电单元同时馈电；所述第一振子臂、第二振子臂通过C馈电单元同时馈电；第二振子臂、第三振子臂通过D馈电单元同时馈电；第三振子臂、第四振子臂通过E馈电单元馈电；第四振子臂、第一振子臂通过F馈电单元同时馈电。本发明具有结构简单、设计科学、生产耗材小、重量轻且生产成本低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域，特别是一种4TR天线振子。
背景技术
随着移动通信的发展，MIMO技术对天线的通道数要求越来越多，在使用过程中至少要求4TR才能满足使用需要。现有的天线如果想要实现4TR(四通道)，常用的方法是使用的两个双极化振子错开45度放置在一起，形成一个“米”字型的振子，这种方法缺点是振子重量约为双极化振子的两倍，需要用到八个振子臂来实现，用料较多，产品较重且生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一直4TR天线振子，该4TR天线振子具有结构简单、设计科学、生产耗材小、重量轻且生产成本低等优点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种4TR天线振子，其特点在于包括主架体，在主架体上设有相位中心、第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂、A馈电单元、B馈电单元、C馈电单元、D馈电单元、E馈电单元和F馈电单元；所述相位中心、第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂处于同一水平面上，第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂四者呈环绕所述相位中心依次布设，以致第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂四者拼接形成有一十字状的间隙；所述第一振子臂、第三振子臂通过A馈电单元同时馈电；所述第二振子臂、第四振子臂通过B馈电单元同时馈电；所述第一振子臂、第二振子臂通过C馈电单元同时馈电；第二振子臂、第三振子臂通过D馈电单元同时馈电；第三振子臂、第四振子臂通过E馈电单元同时馈电；第四振子臂、第一振子臂通过F馈电单元同时馈电。
进一步地，所述主架体包括第一线路板介质、第二线路板介质和第三线路板介质，所述第二线路板介质与第三线路板介质呈十字交叉连接组装在一起；所述第一线路板介质安装在第二线路板介质与第三线路板介质的顶部，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂均设置在第一线路板介质的顶面，第一线路板介质顶面的中心是所述的相位中心；
所述A馈电单元包括A1微带线、A2微带线和A3微带线，所述A1微带线设置在第二线路板介质的一面，所述A2微带线、A3微带线均设置于第二线路板介质的另一面，A2微带线、A3微带线均通过A1微带线馈电，A2微带线与第一振子臂导通，A3微带线与第三振子臂导通；
所述B馈电单元包括B1微带线、B2微带线和B3微带线，所述B1微带线设置在第三线路板介质的一面，所述B2微带线、B3微带线均设置于第三线路板介质的另一面，B2微带线、B3微带线均通过B1微带线馈电，B2微带线与第二振子臂导通，B3微带线与第四振子臂导通；
所述C馈电单元包括C1微带线和C2微带线，所述C1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述C2微带线设置在第三线路板介质上，C2微带线的一端与C1微带线导通，所述第一振子臂、第二振子臂均通过C1微带线馈电；
所述D馈电单元包括D1微带线和D2微带线，所述D1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述D2微带线也设置在第三线路板介质上，D2微带线的一端与D1微带线导通，所述第二振子臂、第三振子臂通过D1微带线馈电；
所述E馈电单元包括E1微带线和E2微带线，所述E1微带线设置在第一线路板介质的底面，所述E2微带线设置在第二线路板介质上，E2微带线的一端与E1微带线导通；所述第三振子臂、第四振子臂通过E1微带线馈电；
所述F馈电单元包括F1微带线和F2微带线，所述F1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述F2微带线设置在第二线路板介质上，F2微带线的一端与F1微带线导通；所述第四振子臂、第一振子臂通过F1微带线馈电。
进一步地，所述主架体还包括第四线路板介质，所述第二线路板介质、第三线路板介质各自的底部均固定在第四线路板介质上，在第四线路板介质的顶面上形成有第一功分器连接微带线、第二功分器连接微带线；所述C2微带线、E2微带线各自的另一端均与第一功分器连接微带线导通；所述D2微带线、F2微带线各自的另一端均与第二功分器连接微带线导通。
再进一步地，本发明还包括反射板，所述第四线路板介质固定在反射板的反射面上。
本发明的有益效果：本发明将四个不同极化的振子臂整合到一个相位中心中，在使用时第一振子臂与第三振子臂通过A馈电单元进行馈电时形成了本发明的第一个通道；第二振子臂与第四振子臂通过B馈电单元进行馈电时形成了本发明的第二个通道；当第一振子臂与第二振子臂通过C馈电单元进行馈电的同时，第三振子臂与第四振子臂通过E馈电单元进行馈电，这又形成了本发明的第三个通道；当第二振子臂与第三振子臂通过D馈电单元进行馈电的同时，第四振子臂与第一振子臂通过F馈电单元进行馈电，这又形成了本发明的第四个通道；这样的结构从电气性能上看本发明的端口间的隔离度高，各个极化相互独立工作，作为龙伯透镜的馈源时可以使波束指向统一，增加通道数量；采用4个振子臂即可完成4TR的通信，尺寸大大缩小，受风面积减少，减少材料用量和天线重量，使本发明具有结构简单、设计科学、生产耗材小、重量轻且生产成本低等优点。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
图2为图1翻转并拆除第四线路板介质和反射板后的结构示意图。
图3为实施例拆除第一线路板介质和反射板后的结构示意图之一。
图4为实施例拆除第一线路板介质和反射板后的结构示意图之二。
图5为实施例的第一线路板介质的正面结构示意图。
图6为实施例的第一线路板介质的背面结构示意图。
图7为实施例的第二线路板介质的正面结构示意图。
图8为实施例的第二线路板介质的背面结构示意图。
图9为实施例的第三线路板介质的正面结构示意图。
图10为实施例的第三线路板介质的背面结构示意图。
附图标记说明：1-主架体；11-第一线路板介质；111-插装口；12-第二线路板介质；121-上插装缝隙；13-第三线路板介质；131-下插装缝隙；14-第四线路板介质；15-相位中心；16-插装部；2-第一振子臂；3-第二振子臂；4-第三振子臂；5-第四振子臂；6-A馈电单元；61-A1微带线；62-A2微带线；63-A3微带线；7-B馈电单元；71-B1微带线；72-B2微带线；73-B3微带线；8-C馈电单元；81-C1微带线；82-C2微带线；9-D馈电单元；91-D1微带线；92-D2微带线；93-D3微带线；94-D4微带线；10-E馈电单元；101-E1微带线；102-E2微带线；20-F馈电单元；201-F1微带线；202-F2微带线；30-第一功分器连接微带线；40-第二功分器连接微带线；50-反射板；60-镂空区域；70-折弯部。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，本实施例的一种4TR天线振子，包括主架体1，在主架体1上设有相位中心15、第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5、A馈电单元6、B馈电单元7、C馈电单元8、D馈电单元9、E馈电单元10和F馈电单元20；所述相位中心15、第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5处于同一水平面上，第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5四者呈环绕所述相位中心15依次布设，以致第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5四者拼接形成有一十字状的间隙；所述第一振子臂2、第三振子臂4通过A馈电单元6同时馈电；所述第二振子臂3、第四振子臂5通过B馈电单元7同时馈电；所述第一振子臂2、第二振子臂3通过C馈电单元8同时馈电；第二振子臂3、第三振子臂4通过D馈电单元9同时馈电；第三振子臂4、第四振子臂5通过E馈电单元10同时馈电；第四振子臂5、第一振子臂2通过F馈电单元20同时馈电。在使用时第一振子臂2与第三振子臂4通过A馈电单元6进行馈电时形成了本4TR天线振子的第一个通道；第二振子臂3与第四振子臂5通过B馈电单元7进行馈电时形成了本4TR天线振子的第二个通道；当第一振子臂2与第二振子臂3通过C馈电单元8进行馈电的同时，第三振子臂4与第四振子臂5通过E馈电单元10进行馈电，这又形成了本4TR天线振子的第三个通道；当第二振子臂3与第三振子臂4通过D馈电单元9进行馈电的同时，第四振子臂5与第一振子臂2通过F馈电单元20进行馈电，这又形成了本4TR天线振子的第四个通道；这样的结构从电气性能上看本4TR天线振子的端口间的隔离度高，各个极化相互独立工作，作为龙伯透镜的馈源时可以使波束指向统一，增加通道数量；采用4个振子臂即可完成4TR的通信，尺寸大大缩小，受风面积减少，减少材料用量和天线重量，使本4TR天线振子具有结构简单、设计科学、生产耗材小、重量轻且生产成本低等优点。
为了使本4TR天线振子的结构布设更加合理，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，所述主架体1包括第一线路板介质11、第二线路板介质12和第三线路板介质13，所述第二线路板介质12与第三线路板介质13呈十字交叉连接组装在一起；第二线路板介质12与第三线路板介质13之间的组装结构具体是这样的：在第二线路板介质12形成上开口的上插装缝隙121，在第三线路板介质13上形成有下开口的下插装缝隙131，第二线路板介质12的上插装缝隙121与第三线路板介质13的下插装缝隙131相互嵌套插装而组装在一起；所述第一线路板介质11安装在第二线路板介质12与第三线路板介质13的顶部；第一线路板介质11实现安装在第二线路板介质12、第三线路板介质13上的结构具体是这样的，第二线路板介质12、第三线路板介质13上各自形成有2个插装部16，在第一线路板介质11上形成有4个插装口111，第一线路板介质11上的插装口111与第二线路板介质12、第三线路板介质13上的插装部16一一对应嵌套插装一起；所述第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5均设置在第一线路板介质11的顶面，第一线路板介质11顶面的中心是所述的相位中心15；
所述A馈电单元6包括A1微带线61、A2微带线62和A3微带线63，所述A1微带线61设置在第二线路板介质12的一面，所述A2微带线62、A3微带线63均设置于第二线路板介质12的另一面，A2微带线62、A3微带线63均通过A1微带线61馈电，A2微带线62与第一振子臂2导通，A3微带线63与第三振子臂4导通；
所述B馈电单元7包括B1微带线71、B2微带线72和B3微带线73，所述B1微带线71设置在第三线路板介质13的一面，所述B2微带线72、B3微带线73均设置于第三线路板介质13的另一面，B2微带线72、B3微带线73均通过B1微带线71馈电，B2微带线72与第二振子臂3导通，B3微带线73与第四振子臂5导通；
所述C馈电单元8包括C1微带线81和C2微带线82，所述C1微带线81设置在第一线路板介质11的底面；所述C2微带线82设置在第三线路板介质13上，C2微带线82的一端与C1微带线81导通，所述第一振子臂2、第二振子臂3均通过C1微带线81馈电；
所述D馈电单元9包括D1微带线91和D2微带线92，所述D1微带线91设置在第一线路板介质11的底面；所述D2微带线92也设置在第三线路板介质13上，D2微带线92的一端与D1微带线91导通，所述第二振子臂3、第三振子臂4通过D1微带线91馈电；
所述E馈电单元10包括E1微带线101和E2微带线102，所述E1微带线101设置在第一线路板介质11的底面，所述E2微带线102设置在第二线路板介质12上，E2微带线102的一端与E1微带线101导通；所述第三振子臂4、第四振子臂5通过E1微带线101馈电；
所述F馈电单元20包括F1微带线201和F2微带线202，所述F1微带线201设置在第一线路板介质11的底面；所述F2微带线202设置在第二线路板介质12上，F2微带线202的一端与F1微带线201导通；所述第四振子臂5、第一振子臂2通过F1微带线201馈电。
为了使C馈电单元8与E馈电单元10、D馈电单元9与F馈电单元20可实现同时馈电，以形成本4TR天线振子的2个通道，如图1、图2、图3、图4所示，所述主架体1还包括第四线路板介质14，所述第二线路板介质12、第三线路板介质13各自的底部均固定在第四线路板介质14上，在第四线路板介质14的顶面上形成有第一功分器连接微带线30、第二功分器连接微带线40；所述C2微带线82、E2微带线102各自的另一端均与第一功分器连接微带线30导通；所述D2微带线92、F2微带线202各自的另一端均与第二功分器连接微带线40导通。
为了使本4TR天线振子的使用效果更好，如图1所示，本4TR天线振子还包括反射板50，所述第四线路板介质14固定在反射板50的反射面上。
为了使本4TR天线振子生产起来更加方便，生产效率更高，如图1、图5所示，第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5均在第一线路板介质11上通过覆铜而形成。
为了使本4TR天线振子生产起来更加方便，生产效率更高，重量更轻，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，所述A馈电单元6的A1微带线61、A2微带线62和A3微带线63均在第二线路板介质12上通过覆铜而形成；所述B馈电单元7的B1微带线71、B2微带线72和B3微带线73均在第三线路板介质13上通过覆铜而形成；所述C馈电单元8的C1微带线81、D馈电单元9的D1微带线91、E馈电单元10的E1微带线101和F馈电单元20的F1微带线201均在第一线路板介质11上通过覆铜而形成；所述C馈电单元8的C2微带线82、D馈电单元9的D2微带线92均在第三线路板介质13上通过覆铜而形成，D馈电单元9的D2微带线92包括D3微带线93和D4微带线94，且C馈电单元8的C2微带线82、D馈电单元9的D3微带线93和B馈电单元7的B1微带线71处于第三线路板介质13的同一面上，D馈电单元9的D4微带线94和B馈电单元7的B2微带线72处于第三线路板介质13的同一面上，D馈电单元9的D4微带线94的一端与D3微带线93导通，D馈电单元9的D4微带线94的另一端与D1微带线91导通；所述E馈电单元10的E2微带线102、F馈电单元20的F2微带线202均在第二线路板介质12上通过覆铜而形成，且E馈电单元10的E2微带线102、F馈电单元20的F2微带线202和A馈电单元6的A1微带线61处于第二线路板介质12的同一面上。
为了使本4TR天线振子的使用效果更好，如图1、图5所示，所述第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5的形状结构是相同的，第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5四者以相位中心15为中心呈圆形阵列分布，所述第一振子臂2、第二振子臂3、第三振子臂4、第四振子臂5均为心形结构，且心形结构中形成有镂空区域60，所述镂空区域60在心形结构轮廓上的凹位处设有出口，且在所述出口的两侧形成有朝向内部的折弯部70，心形结构轮廓上的尖角是指向相位中心15的。
Claims (7)
1.一种4TR天线振子，其特征在于：包括主架体，在主架体上设有相位中心、第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂、A馈电单元、B馈电单元、C馈电单元、D馈电单元、E馈电单元和F馈电单元；所述相位中心、第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂处于同一水平面上，第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂四者呈环绕所述相位中心依次布设，以致第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂四者拼接形成有一十字状的间隙；所述第一振子臂、第三振子臂通过A馈电单元同时馈电；所述第二振子臂、第四振子臂通过B馈电单元同时馈电；所述第一振子臂、第二振子臂通过C馈电单元同时馈电；第二振子臂、第三振子臂通过D馈电单元同时馈电；第三振子臂、第四振子臂通过E馈电单元同时馈电；第四振子臂、第一振子臂通过F馈电单元同时馈电；在使用时当第一振子臂与第三振子臂通过A馈电单元进行馈电时形成了第一个通道；当第二振子臂与第四振子臂通过B馈电单元进行馈电时形成了第二个通道；当第一振子臂与第二振子臂通过C馈电单元进行馈电的同时，第三振子臂与第四振子臂通过E馈电单元进行馈电，这形成了第三个通道；当第二振子臂与第三振子臂通过D馈电单元进行馈电的同时，第四振子臂与第一振子臂通过F馈电单元进行馈电，这形成了第四个通道。
2.根据权利要求1所述的一种4TR天线振子，其特征在于：所述主架体包括第一线路板介质、第二线路板介质和第三线路板介质，所述第二线路板介质与第三线路板介质呈十字交叉连接组装在一起；所述第一线路板介质安装在第二线路板介质与第三线路板介质的顶部，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂均设置在第一线路板介质的顶面，第一线路板介质顶面的中心是所述的相位中心；
所述A馈电单元包括A1微带线、A2微带线和A3微带线，所述A1微带线设置在第二线路板介质的一面，所述A2微带线、A3微带线均设置于第二线路板介质的另一面，A2微带线、A3微带线均通过A1微带线馈电，A2微带线与第一振子臂导通，A3微带线与第三振子臂导通；
所述B馈电单元包括B1微带线、B2微带线和B3微带线，所述B1微带线设置在第三线路板介质的一面，所述B2微带线、B3微带线均设置于第三线路板介质的另一面，B2微带线、B3微带线均通过B1微带线馈电，B2微带线与第二振子臂导通，B3微带线与第四振子臂导通；
所述C馈电单元包括C1微带线和C2微带线，所述C1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述C2微带线设置在第三线路板介质上，C2微带线的一端与C1微带线导通，所述第一振子臂、第二振子臂均通过C1微带线馈电；
所述D馈电单元包括D1微带线和D2微带线，所述D1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述D2微带线也设置在第三线路板介质上，D2微带线的一端与D1微带线导通，所述第二振子臂、第三振子臂通过D1微带线馈电；
所述E馈电单元包括E1微带线和E2微带线，所述E1微带线设置在第一线路板介质的底面，所述E2微带线设置在第二线路板介质上，E2微带线的一端与E1微带线导通；所述第三振子臂、第四振子臂通过E1微带线馈电；
所述F馈电单元包括F1微带线和F2微带线，所述F1微带线设置在第一线路板介质的底面；所述F2微带线设置在第二线路板介质上，F2微带线的一端与F1微带线导通；所述第四振子臂、第一振子臂通过F1微带线馈电。
3.根据权利要求2所述的一种4TR天线振子，其特征在于：所述主架体还包括第四线路板介质，所述第二线路板介质、第三线路板介质各自的底部均固定在第四线路板介质上，在第四线路板介质的顶面上形成有第一功分器连接微带线、第二功分器连接微带线；所述C2微带线、E2微带线各自的另一端均与第一功分器连接微带线导通；所述D2微带线、F2微带线各自的另一端均与第二功分器连接微带线导通。
4.根据权利要求3所述的一种4TR天线振子，其特征在于：还包括反射板，所述第四线路板介质固定在反射板的反射面上。
5.根据权利要求2所述的一种4TR天线振子，其特征在于：第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂均在第一线路板介质上通过覆铜而形成。
6.根据权利要求2所述的一种4TR天线振子，其特征在于：所述A馈电单元的A1微带线、A2微带线和A3微带线均在第二线路板介质上通过覆铜而形成；所述B馈电单元的B1微带线、B2微带线和B3微带线均在第三线路板介质上通过覆铜而形成；所述C馈电单元的C1微带线、D馈电单元的D1微带线、E馈电单元的E1微带线和F馈电单元的F1微带线均在第一线路板介质上通过覆铜而形成；所述C馈电单元的C2微带线、D馈电单元的D2微带线均在第三线路板介质上通过覆铜而形成，D馈电单元的D2微带线包括D3微带线和D4微带线，且C馈电单元的C2微带线、D馈电单元的D3微带线和B馈电单元的B1微带线处于第三线路板介质的同一面上，D馈电单元的D4微带线和B馈电单元的B2微带线处于第三线路板介质的同一面上，D馈电单元的D4微带线的一端与D3微带线导通，D馈电单元的D4微带线的另一端与D1微带线导通；所述E馈电单元的E2微带线、F馈电单元的F2微带线均在第二线路板介质上通过覆铜而形成，且E馈电单元的E2微带线、F馈电单元的F2微带线和A馈电单元的A1微带线处于第二线路板介质的同一面上。
7.根据权利要求1所述的一种4TR天线振子，其特征在于：所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂均为心形结构，且心形结构中形成有镂空区域，所述镂空区域在心形结构轮廓上的凹位处设有出口，且在所述出口的两侧形成有朝向内部的折弯部。
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