CN205985333U - 天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天线，所述天线包括：反射板；PCB板，PCB板设在反射板的上表面上；振子，振子包括辐射件和具有容纳腔的底座；以及馈电系统，馈电系统包括：同轴线缆，同轴线缆的至少一部分设在PCB板上；馈电网络，馈电网络包括设在PCB板上的馈电线、沿上下方向贯通PCB板的插口和隔离孔以及设在隔离孔内的焊盘，馈电线的一端与焊盘相连且另一端与同轴线缆相连，底座的一部分穿过插口且与PCB板的下表面相连；和馈电单元，馈电单元包括两个交叉设置且彼此间隔开的馈电件，两个馈电件设在容纳腔内，馈电件的一部分穿过容纳腔的底壁和焊盘且与PCB板的下表面相连。所述天线具有性能良好、结构简单、易于加工和生产等优点。

Description

天线

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及天线。

背景技术

现有通信系统的发展，使得单个天线难以满足复杂通信系统的需求，而阵列天线设计不失一种好的解决方案。

然而，在阵列天线设计中，单个天线的指标很大程度上影响整个阵列的指标。在现有天线设计中，单个天线单元的驻波、交叉极化、波束宽度、增益等指标很难同时达到理想的状态，因而很大程度上影响阵列天线的性能。目前，主要通过优化单个天线单元的振子的尺寸和结构来优化上述天线指标。但在一定条件下，天线各个指标之间相互影响又相互约束，很容易顾此失彼，难以实现各天线指标的同时优化。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种具有性能良好的优点的天线。

根据本实用新型的天线包括：反射板；PCB板，所述PCB板设在所述反射板的上表面上；振子，所述振子包括底座和设在所述底座上的辐射件，所述底座内有容纳腔；以及馈电系统，所述馈电系统包括：同轴线缆，所述同轴线缆的至少一部分设在所述PCB板上；馈电网络，所述馈电网络包括设在所述PCB板上的馈电线、沿上下方向贯通所述PCB板的插口和隔离孔以及设在所述隔离孔内的焊盘，所述馈电线的一端与所述焊盘相连且另一端与所述同轴线缆相连，其中所述底座的一部分穿过所述插口且与所述PCB板的下表面相连；和馈电单元，所述馈电单元包括两个交叉设置且彼此间隔开的馈电件，两个所述馈电件设在所述容纳腔内，每个所述馈电件的一部分穿过所述容纳腔的底壁和所述焊盘且与所述PCB板的下表面相连。

根据本实用新型的天线具有性能良好的优点。

另外，根据本实用新型上述的天线还可以具有如下附加的技术特征：

所述馈电件包括第一金属件、第二金属件和连接件，所述第一金属件的长度大于所述第二金属件的长度，所述连接件的一端与所述第一金属件相连且另一端与所述第二金属件相连，其中两个所述馈电件的连接件交叉设置，所述第一金属件的一部分穿过所述容纳腔的底壁和所述焊盘且与所述PCB板的下表面相连。

所述同轴线缆包括外导体和设在所述外导体内的内导体，所述外导体通过金属化过孔连接至所述PCB板的下表面，所述内导体与所述馈电线的另一端相连。

所述辐射件包括两对交叉设置的偶极子，每个所述偶极子包括两个金属部，所述辐射件的四个所述金属部呈中心对称排列。

所述天线进一步包括设在所述容纳腔内的下支架，所述下支架上设有第一支撑孔和第二支撑孔，其中所述第一金属件的一部分穿过所述第一支撑孔且所述第一金属件支撑在所述下支架上，所述第二金属件的一部分穿过所述第二支撑孔且所述第二金属件支撑在所述下支架上。

所述辐射件上设有第三支撑孔，所述下支架的一部分配合在所述第三支撑孔内。

所述辐射件上设有第四支撑孔，所述天线进一步包括：上支架，所述上支架的一部分配合在所述第四支撑孔内；和顶部加载，所述顶部加载设在所述上支架上。

所述上支架的所述一部分在所述辐射件的周向上与相邻两个所述偶极子之间的缝隙间隔开。

所述天线进一步包括：两个第一挡板，两个所述第一挡板相对地设在所述反射板上，每个所述第一挡板构造成台阶状；两个第二挡板，两个所述第二挡板相对地设在所述底座的两侧，每个所述第二挡板位于两个所述第一挡板之间，两个所述第二挡板位于所述反射板的上方，两个所述第二挡板和两个所述第一挡板彼此平行；和两个第三挡板，两个所述第三挡板相对地设在所述底座的两侧，每个所述第三挡板位于两个所述第一挡板之间，两个所述第三挡板位于所述反射板的上方，两个所述第三挡板垂直于所述第一挡板。

每个所述第三挡板为U型，所述U型的开口朝下。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的天线的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的天线的振子的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的天线的振子的辐射件的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的天线的局部结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的天线的局部结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的天线的一个馈电件的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的天线的另一个馈电件的结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例的天线的局部结构示意图；

图9是根据本实用新型实施例的天线的局部结构示意图。

附图标记：

天线10、

反射板101、PCB板102、

振子103、底座1031、辐射件1032、偶极子1033、金属部1034、第三支撑孔1035、第四支撑孔1036、支脚1037、缝隙1038

同轴线缆104、外导体1041、内导体1042、

馈电线1051、插口1052、隔离孔1053、焊盘1054、

馈电件106、第一金属件1061、第二金属件1062、连接件1063、

下支架1071、上支架1072、顶部加载108、

第一挡板1091、第一竖直部10911、第二竖直部10912、水平部10913、第二挡板1092、第三挡板1093、

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的天线10。如图1-图9所示，根据本实用新型实施例的天线10包括反射板101、PCB板102、振子103和馈电系统。

PCB板102设在反射板101的上表面上。振子103包括底座1031和设在底座1031上的辐射件1032，底座1031内有容纳腔。该馈电系统包括同轴线缆104、馈电网络和馈电单元。

同轴线缆104的至少一部分设在PCB板102上。该馈电网络包括设在PCB板102上的馈电线1051、沿上下方向贯通PCB板102的插口1052和隔离孔1053以及设在隔离孔1053内的焊盘1054。馈电线1051的一端与焊盘1054相连，馈电线1051的另一端与同轴线缆104相连。其中，底座1031的一部分穿过插口1052且与PCB板102的下表面相连。馈电单元包括两个交叉设置且彼此间隔开的馈电件106，两个馈电件106设在容纳腔内，每个馈电件106的一部分穿过容纳腔的底壁和焊盘1054且与PCB板102的下表面相连。

现有的天线的馈电方式十分复杂，需要添加额外部件，从而不但增加了天线结构的复杂程度，而且对天线的性能造成较大的影响。同时，现有的天线在系统工作时，由于其复杂的馈电方式，现有的天线很难与微波网络器件连接，导致集成化低，需要专门设计天线与微波网络器件相连接的匹配网络。

根据本实用新型实施例的天线10的该馈电网络通过利用PCB板102加馈电线1051的方式，从而不仅调整了天线10的匹配性能，而且简化了天线10的结构，易于天线10和微波系统集成。

而且，根据本实用新型实施例的天线10的馈电系统形成巴伦，可以对天线10的各指标进行一定范围内的调控，使天线10的单元易于匹配，性能良好。

也就是说，根据本实用新型实施例的天线10通过添加天线部件，优化馈电系统，改善结构设计，从而可以使各个天线指标实现优化，同时天线10的结构稳定、易于加工和生产。

根据本实用新型实施例的天线10具有性能良好、结构简单、易于加工和生产等优点。

具体地，根据本实用新型实施例的天线10可以是宽频带双极化天线。

如图1-图9所示，根据本实用新型的一些实施例的天线10包括反射板101、PCB板102、振子103、馈电系统、下支架1071、上支架1072、顶部加载108、两个第一挡板1091、两个第二挡板1092和两个第三挡板1093。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，两个第一挡板1091相对地设在反射板101上，每个第一挡板1091构造成台阶状。两个第二挡板1092相对地设在底座1031的两侧，每个第二挡板1092位于两个第一挡板1091之间。两个第二挡板1092位于反射板101的上方，两个第二挡板1092和两个第一挡板1091彼此平行。两个第三挡板1093相对地设在底座1031的两侧，每个第三挡板1093位于两个第一挡板1091之间，两个第三挡板1093位于反射板101的上方，两个第三挡板1093垂直于第一挡板1091，第三挡板1093垂直于第二挡板1092。

通过设置第一挡板1091、第二挡板1092和第三挡板1093，从而可以对天线10的各项指标(例如天线增益、波束宽度，交叉极化等)进行调节，提高天线10的性能。

有利地，每个第一挡板1091包括第一竖直部10911、第二竖直部10912和水平部10913，第一竖直部10911的下沿与反射板101的边沿相连，水平部10913的内沿与第一竖直部10911的上沿相连，水平部10913的外沿与第二竖直部10912的下沿相连。其中，上下方向如图1中的箭头A所示，内外方向如图1中的箭头B所示。

第一挡板1091、第二挡板1092和第三挡板1093都可以是金属件。第一挡板1091、第二挡板1092和第三挡板1093中的每一个与天线10的其它部件都不相连。第二挡板1092和第三挡板1093都可以通过支架支撑。

如图1所示，在本实用新型的一个具体示例中，每个第三挡板1093为U型，U型的开口朝下，即每个第三挡板1093的开口朝下。

如图1、图4和图5所示，PCB板102设在反射板101的上表面上，同轴线缆104的至少一部分设在PCB板102上。反射板101可以是金属结构。反射板101位于振子103的底座1031底座下面且与该馈电网络和第一挡板1091相连。

该馈电系统包括同轴线缆104、该馈电网络和馈电单元。该馈电网络包括设在PCB板102上的馈电线1051、沿上下方向贯通PCB板102的插口1052和隔离孔1053以及设在隔离孔1053内的焊盘1054。其中，馈电线1051的一端与焊盘1054相连，馈电线1051的另一端与同轴线缆104相连。

如图4和图5所示，具体地，焊盘1054可以是两个，焊盘1054用于焊接馈电件106的第一金属件1061。馈电线1051和同轴线缆104都可以是两个，两个馈电线1051一一对应地与两个同轴线缆104相连。

如图6-图9所示，在本实用新型的一个示例中，馈电件106包括第一金属件1061、第二金属件1062和连接件1063，第一金属件1061的长度大于第二金属件1062的长度，即第一金属件1061为长金属件，第二金属件1062为短金属件。连接件1063的一端与第一金属件1061相连，连接件1063的另一端与第二金属件1062相连，两个馈电件106的连接件1063交叉设置。也就是说，一个馈电件106的第一金属件1061、第二金属件1062和连接件1063与另一个馈电件106的第一金属件1061、第二金属件1062和连接件1063彼此都不接触。

其中，两个馈电件106容纳在底座1031的容纳腔内，第一金属件1061的一部分(下部)穿过该容纳腔的底壁和焊盘1054且与PCB板102的下表面相连。换言之，第一金属件1061的下端穿过底座1031和PCB板102，并PCB板102背面的焊盘1054。

这两个馈电件106不与振子103相连，即这两个馈电件106与振子103间隔开。

如图5所示，同轴线缆104包括外导体1041和设在外导体1041内的内导体1042，外导体1041通过金属化过孔连接至PCB板102的下表面，内导体1042与馈电线1051的另一端相连。

其中，同轴线缆104的一端连接馈电线1051的一端，同轴线缆104的另一端连接其他射频部件。

现有的天线的馈电方式十分复杂，需要添加额外部件，从而不但增加了天线结构的复杂程度，而且对天线的性能造成较大的影响。同时，现有的天线在系统工作时，由于其复杂的馈电方式，现有的天线很难与微波网络器件连接，导致集成化低，需要专门设计天线与微波网络器件相连接的匹配网络。

根据本实用新型实施例的天线10的馈电网络通过利用PCB板102加馈电线1051的方式，从而不仅调整了天线10的匹配性能，而且简化了天线10的结构，易于天线10和微波系统集成。

同时，根据本实用新型实施例的天线10的馈电系统形成巴伦，可以对天线10的各指标进行一定范围内的调控，使天线10的单元易于匹配，性能良好。

如图1-图3所示，在本实用新型的一些示例中，振子103包括底座1031和设在底座1031上的辐射件1032，底座1031内有容纳腔。底座1031的一部分穿过插口1052且与PCB板102的下表面相连。

底座1031可以是金属件，底座1031可以是大体圆柱形金属结构。具体地，如图2所示，底座1031的下表面上设有四个支脚1037，PCB板102上设有四个插口1052(如图4和图5所示)，四个支脚1037一一对应地穿过四个插口1052，且每个支脚1037可以与PCB板102的下表面相连。

有利地，底座1031的容纳腔的底壁上可以设有通孔，以便第一金属件1061的下端穿过该通孔。

辐射件1032可以与底座1031物理相连。

如图1-图3所示，在本实用新型的一个实施例中，辐射件1032包括两对交叉设置的偶极子1033，每个偶极子1033包括两个金属部1034，辐射件1032的四个金属部1034呈中心对称排列。

如图2所示，从俯视角度看，辐射件1032的外形为四叶草仿生外形，美观且结构紧凑。从结构上看，辐射件1032的外形不规则，各个金属部1034之间互不相连。在四个金属部1034中间具有一个中空部分，该中空部分可嵌入下支架1071，支撑和固定馈电件106，保持交叉的馈电件106的位置和高度。同时，金属部1034上设置有孔槽，利于调节天线性能，且一些孔槽用来嵌入上支架1072，用于固定顶部加载108。

有利地，两对偶极子1033的四个金属部1034彼此不相连，即这四个金属部1034中的每一个均与其它三个间隔开。

如图1-图3所示，辐射件1032上设有第三支撑孔1035，下支架1071的一部分配合在第三支撑孔1035内，由此可以将下支架1071安装在辐射件1032上。其中，下支架1071可以容纳在底座1031的容纳腔内。

具体而言，如图1-图3所示，两对偶极子1033的四个金属部1034之间形成中心孔，即四个金属部1034绕该中心孔设置，该中心孔就是第三支撑孔1035。

如图9所示，在本实用新型的一个实施例中，下支架1071上设有第一支撑孔和第二支撑孔，第一金属件1061的一部分穿过该第一支撑孔且第一金属件1061支撑在下支架1071上，第二金属件1062的一部分穿过第二支撑孔且第二金属件1062支撑在下支架1071上。换言之，下支架1071套装在每个馈电件106的第一金属件1061和第二金属件1062上。通过设置下支架1071，从而可以有效地固定馈电件106，从而可以使天线10的性能更加稳定。

如图1-图3所示，辐射件1032上设有第四支撑孔1036，上支架1072的一部分配合在第四支撑孔1036内，由此可以将上支架1072安装在辐射件1032上。

在本实用新型的一个示例中，如图1所示，上支架1072的所述一部分在辐射件1032的周向上与相邻两个偶极子1033之间的缝隙1038间隔开。换言之，上支架1072的配合在第四支撑孔1036内的部分在辐射件1032的周向上与相邻两个偶极子1033之间的缝隙1038间隔开。

现有的天线中，上支架和下支架固定在金属结构之间的缝隙和底座中空部分，而由于材料特性，上支架和下支架与底座的介电常数很难保证一致性，因此天线设计受其影响较大。

根据本实用新型实施例的天线10优化了天线支架结构与天线结构，使上支架1072嵌入辐射件1032的部分偏离辐射件1032的相邻两个金属部1034之间的缝隙，从而可以有效地减小上支架1072对天线性能的影响，使天线10的性能的一致性好。

如图1所示，顶部加载108设在上支架1072上。也就是说，上支架1072的第一部分嵌入辐射件1032的第四支撑孔1036，上支架1072的第二部分嵌入顶部加载108的孔槽中。

具体而言，顶部加载108为金属接口，顶部加载108具有若干孔槽，该孔槽用于嵌入上支架1072的一部分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：

反射板；

PCB板，所述PCB板设在所述反射板的上表面上；

振子，所述振子包括底座和设在所述底座上的辐射件，所述底座内有容纳腔；以及

馈电系统，所述馈电系统包括：

同轴线缆，所述同轴线缆的至少一部分设在所述PCB板上；

馈电网络，所述馈电网络包括设在所述PCB板上的馈电线、沿上下方向贯通所述PCB板的插口和隔离孔以及设在所述隔离孔内的焊盘，所述馈电线的一端与所述焊盘相连且另一端与所述同轴线缆相连，其中所述底座的一部分穿过所述插口且与所述PCB板的下表面相连；和

馈电单元，所述馈电单元包括两个交叉设置且彼此间隔开的馈电件，两个所述馈电件设在所述容纳腔内，每个所述馈电件的一部分穿过所述容纳腔的底壁和所述焊盘且与所述PCB板的下表面相连。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电件包括第一金属件、第二金属件和连接件，所述第一金属件的长度大于所述第二金属件的长度，所述连接件的一端与所述第一金属件相连且另一端与所述第二金属件相连，其中两个所述馈电件的连接件交叉设置，所述第一金属件的一部分穿过所述容纳腔的底壁和所述焊盘且与所述PCB板的下表面相连。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述同轴线缆包括外导体和设在所述外导体内的内导体，所述外导体通过金属化过孔连接至所述PCB板的下表面，所述内导体与所述馈电线的另一端相连。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射件包括两对交叉设置的偶极子，每个所述偶极子包括两个金属部，所述辐射件的四个所述金属部呈中心对称排列。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，进一步包括设在所述容纳腔内的下支架，所述下支架上设有第一支撑孔和第二支撑孔，其中所述第一金属件的一部分穿过所述第一支撑孔且所述第一金属件支撑在所述下支架上，所述第二金属件的一部分穿过所述第二支撑孔且所述第二金属件支撑在所述下支架上。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述辐射件上设有第三支撑孔，所述下支架的一部分配合在所述第三支撑孔内。

7.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述辐射件上设有第四支撑孔，所述天线进一步包括：

上支架，所述上支架的一部分配合在所述第四支撑孔内；和

顶部加载，所述顶部加载设在所述上支架上。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述上支架的所述一部分在所述辐射件的周向上与相邻两个所述偶极子之间的缝隙间隔开。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括：

两个第一挡板，两个所述第一挡板相对地设在所述反射板上，每个所述第一挡板构造成台阶状；

两个第二挡板，两个所述第二挡板相对地设在所述底座的两侧，每个所述第二挡板位于两个所述第一挡板之间，两个所述第二挡板位于所述反射板的上方，两个所述第二挡板和两个所述第一挡板彼此平行；和

两个第三挡板，两个所述第三挡板相对地设在所述底座的两侧，每个所述第三挡板位于两个所述第一挡板之间，两个所述第三挡板位于所述反射板的上方，两个所述第三挡板垂直于所述第一挡板。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，每个所述第三挡板为U型，所述U型的开口朝下。