CN113571879A - 一种用于cpe的lte天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于CPE的LTE天线，包括壳体、设置于壳体内的八边形棱柱状的安装架以及间隔设置于安装架各个表面的四个天线单元；天线单元包括基板、设置于基板一端的低频辐射臂、设置于基板另一端的中频辐射臂和高频辐射臂、设置于高频辐射臂下方的馈电点和馈地点；馈电点位于靠近基板边缘的位置，低频辐射臂为折叠式低频辐射臂。低频辐射臂为折叠式低频辐射臂，产生低频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备小尺寸；通过采用LTE寄生单元的设计，产生中高频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备宽工作频率，高效率与增益的特性，保证LTE天线性能的基础上，尺寸可减小30%，采用廉价的FR4 PCB板材即可，可以有效降低产品的成本。

Description

一种用于CPE的LTE天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于CPE的LTE天线。
背景技术
由于5G高频段信号覆盖范围小、穿透建筑物能力弱，加之未来多数业务发生在室内，无论是高清视频、VR/AR等个人消费业务，还是垂直领域应用场景，都需要高性能的室内网络。原来的室内路由器WIFI天线已经远远不能满足客户需求。因此，基于5G技术的室内CPE小站技术的应用越发重要。
最近上市的CPE产品，由于LTE天线占用较大尺寸，导致产品价格居高不下。此外，现有小基站LTE天线，虽然满足技术指标，但是物理尺寸大，导致CPE整理产品的小型化困难。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于CPE的LTE天线。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于CPE的LTE天线，包括壳体、设置于所述壳体内的八边形棱柱状的安装架以及间隔设置于所述安装架各个表面的四个天线单元；
所述天线单元包括基板、设置于所述基板一端的低频辐射臂、设置于所述基板另一端的中频辐射臂和高频辐射臂、设置于所述高频辐射臂下方的馈电点和馈地点；所述馈电点位于靠近所述基板边缘的位置，所述低频辐射臂为折叠式低频辐射臂。
进一步的，所述低频辐射臂和所述中频辐射臂及所述高频辐射臂之间相互耦合。
进一步的，所述高频辐射臂为2000-2690MHz频段的谐振辐射臂；所述中频辐射臂为1500-2000MHz频段的谐振辐射臂；所述低频辐射臂为700-960MHz频段的谐振辐射臂。
进一步的，所述安装架包括第一架体和与所述第一架体相连的第二架体，所述第一架体包括八边形的顶板、与所述顶板三个相邻边相连的三个第一侧板以及分别与边缘两个所述第一侧板相连第一连接板，所述第二架体包括与所述三个第一侧板对称设置的三个第二侧板以及分别与边缘两个所述第二侧板相连的第二连接板，三个所述第一侧板、三个所述第二侧板、两个所述第一连接板以及两个所述第二连接板形成所述安装架的八个侧面。
进一步的，其中一个所述第一连接板上设置有长条状的通槽，所述壳体上设置有多个与所述通槽对应的通孔。
进一步的，所述壳体的长度、宽度和高度分别为90mm、90mm和180mm。
进一步的，所述第一架体和所述第二架体中部的两个棱处设置有半圆柱状的定位槽，每个所述定位槽的底部分别设置有与所述定位槽连通的螺孔。
进一步的，所述安装架的八个侧面分别设置有安装卡槽，所述基板通过卡扣固定于所述安装卡槽中。
进一步的，所述顶板的顶面设置有一凸出的安装块，所述安装块的两端分别设置有安装孔，所述安装块的四个角上分别设置有定位柱。
进一步的，所述壳体的顶部和底部周向分别设置有若干传输孔，所述壳体的底部设置有橡胶垫。
本发明的用于CPE的LTE天线，所述低频辐射臂为折叠式低频辐射臂，产生低频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备小尺寸；通过采用LTE寄生单元的设计，产生中高频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备宽工作频率，高效率与增益的特性，保证 LTE天线性能的基础上，尺寸可减小30%，采用廉价的FR4 PCB 板材即可，可以有效降低产品的成本。
附图说明
图1为本发明的用于CPE的LTE天线的示意图；
图2为本发明的用于CPE的LTE天线的结构示意图；
图3为本发明的用于CPE的LTE天线的第一架体的示意图；
图4为本发明的用于CPE的LTE天线的天线单元的示意图；
图5为本发明的用于CPE的LTE天线的低频驻波、中频驻波、高频驻波的VSWR指标图；
图中标记为：壳体1，传输孔11，橡胶垫12，安装架2，第一架体21，顶板211，第一侧板212，第一连接板213，通槽214，通孔215，安装块216，安装孔217，定位柱218，第二架体22，第二侧板221，第二连接板222，定位槽23，安装卡槽24，天线单元3，基板31，低频辐射臂32，中频辐射臂33，高频辐射臂34，馈电点36，馈地点35。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图5所示，一种用于CPE的LTE天线，包括壳体1、设置于所述壳体1内的八边形棱柱状的安装架2以及间隔设置于所述安装架2各个表面的四个天线单元3；所述天线单元3包括基板31、设置于所述基板31一端的低频辐射臂32、设置于所述基板31另一端的中频辐射臂33和高频辐射臂34、设置于所述高频辐射臂34下方的馈电点36和馈地点35；所述馈电点36位于靠近所述基板31边缘的位置，所述低频辐射臂32为折叠式低频辐射臂；所述低频辐射臂32和所述中频辐射臂33及所述高频辐射臂34之间相互耦合4。所述低频辐射臂32为折叠式低频辐射臂，产生低频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备小尺寸；通过采用LTE寄生单元的设计，产生中高频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备宽工作频率，高效率与增益的特性，保证 LTE天线性能的基础上，尺寸可减小30%，采用廉价的FR4 PCB 板材即可，可以有效降低产品的成本。
所述高频辐射臂34为2000-2690MHz频段的谐振辐射臂；所述中频辐射臂33为1500-2000MHz频段的谐振辐射臂；所述低频辐射臂32为700-960MHz频段的谐振辐射臂。
图5中，5为LTE天线的低频驻波的VSWR指标，6为LTE天线的中频驻波的VSWR指标，7为LTE天线的高频驻波的VSWR指标，各个VSWR均优于2，具备优异的电辐射性能。本发明所述的用于CPE的LTE天线，应用于5G小基站的设计中，相比较于传统的LTE天线，具备相同的射频性能（VSWR、辐射效率、辐射增益以及隔离度等）的前提下，尺寸减小了约30%，保证了CPE或其它形式的小基站产品的小型化，有较高的量产价值。
所述安装架2包括第一架体21和与所述第一架体21相连的第二架体22，所述第一架体21包括八边形的顶板211、与所述顶板211三个相邻边相连的三个第一侧板212以及分别与边缘两个所述第一侧板212相连第一连接板213，所述第二架体22包括与所述三个第一侧板212对称设置的三个第二侧板221以及分别与边缘两个所述第二侧板221相连的第二连接板222，三个所述第一侧板212、三个所述第二侧板221、两个所述第一连接板213以及两个所述第二连接板222形成所述安装架2的八个侧面。
其中一个所述第一连接板213上设置有长条状的通槽214。
所述壳体1上设置有多个与所述通槽214对应的通孔215。
具体的，所述壳体1的长度、宽度和高度分别为90mm、90mm和180mm。该用于CPE的NR天线尺寸仅为传统相同性能指标的天线的10%。
所述第一架体21和所述第二架体22中部的两个棱处设置有半圆柱状的定位槽23，每个所述定位槽的底部分别设置有与所述定位槽连通的螺孔。所述壳体1中可以设置有与所述定位槽23配合的半圆形定位棱，所述半圆形定位棱位于所述半圆柱状的定位槽23中，配合将所述壳体1和所述安装架2固定，固定后通过设置于所述螺孔中的螺钉锁紧即可。
所述安装架2的八个侧面分别设置有安装卡槽24，所述基板31通过卡扣固定于所述安装卡槽24中。
所述顶板211的顶面设置有一凸出的安装块216，所述安装块216的两端分别设置有安装孔217，所述安装块216的四个角上分别设置有定位柱218。
所述壳体1的顶部和底部周向分别设置有若干传输孔11，所述壳体1的底部设置有橡胶垫12。所述橡胶垫12用于与地面、桌面等直接接触，耐磨防滑，稳定性强。
本发明的用于CPE的LTE天线，所述低频辐射臂32为折叠式低频辐射臂，产生低频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备小尺寸；通过采用LTE寄生单元的设计，产生中高频谐振，使得该用于CPE的LTE天线具备宽工作频率，高效率与增益的特性，保证 LTE天线性能的基础上，尺寸可减小30%，采用廉价的FR4 PCB 板材即可，可以有效降低产品的成本。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于CPE的LTE天线，其特征在于：包括壳体、设置于所述壳体内的八边形棱柱状的安装架以及间隔设置于所述安装架各个表面的四个天线单元；
所述天线单元包括基板、设置于所述基板一端的低频辐射臂、设置于所述基板另一端的中频辐射臂和高频辐射臂、设置于所述高频辐射臂下方的馈电点和馈地点；所述馈电点位于靠近所述基板边缘的位置，所述低频辐射臂为折叠式低频辐射臂。
2.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述低频辐射臂和所述中频辐射臂及所述高频辐射臂之间相互耦合。
3.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述高频辐射臂为2000-2690MHz频段的谐振辐射臂；所述中频辐射臂为1500-2000MHz频段的谐振辐射臂；所述低频辐射臂为700-960MHz频段的谐振辐射臂。
4.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述安装架包括第一架体和与所述第一架体相连的第二架体，所述第一架体包括八边形的顶板、与所述顶板三个相邻边相连的三个第一侧板以及分别与边缘两个所述第一侧板相连第一连接板，所述第二架体包括与所述三个第一侧板对称设置的三个第二侧板以及分别与边缘两个所述第二侧板相连的第二连接板，三个所述第一侧板、三个所述第二侧板、两个所述第一连接板以及两个所述第二连接板形成所述安装架的八个侧面。
5.如权利要求4所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：其中一个所述第一连接板上设置有长条状的通槽，所述壳体上设置有多个与所述通槽对应的通孔。
6.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述壳体的长度、宽度和高度分别为90mm、90mm和180mm。
7.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述第一架体和所述第二架体中部的两个棱处设置有半圆柱状的定位槽，每个所述定位槽的底部分别设置有与所述定位槽连通的螺孔。
8.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述安装架的八个侧面分别设置有安装卡槽，所述基板通过卡扣固定于所述安装卡槽中。
9.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述顶板的顶面设置有一凸出的安装块，所述安装块的两端分别设置有安装孔，所述安装块的四个角上分别设置有定位柱。
10.如权利要求1所述的用于CPE的LTE天线，其特征在于：所述壳体的顶部和底部周向分别设置有若干传输孔，所述壳体的底部设置有橡胶垫。
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