CN208820052U - 一种全方位振子盘 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种全方位振子盘，包括基板和振子，振子通过同轴电缆连接至信号处理器，所述振子包括设置于基板中心的用于与同轴电缆连接的接线埠和多个绕基板中心周向阵列分布于基板上的振子单元，所述振子单元包括辐射部和传导部，所述辐射部包括平行设置于基板上的第一辐射片和垂直设置于基板边缘的第二辐射片，所述第一辐射片的外侧边缘与第二辐射片的内侧面相连，所述传导部平行设置于基板上，传导部一端与第一辐射片的一端连接，另一端与接线埠连接。每个振子单元包括相互垂直连接的第一辐射片和第二辐射片，极大地改善了信号接收效果，不仅能接收水平极化波信号，对垂直极化波信号也有一定的接收效果。

Description

一种全方位振子盘

技术领域

本专利涉及无线电通讯领域，更具体地，涉及一种全方位振子盘。

背景技术

天线是一种在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。随着无线数字电视信号的普及，越来越多人在户外或移动中接收电视信号，而不只局限于室内。在户外特别是移动中接收电视信号，因为信号塔是固定的，而接收天线的位置会不断变化，因此需要使用全方位接收天线来保证较好的接收效果。

现有技术公开了一种全方位电视接收天线，其包含三对呈120度排列的半波振子天线阵，该天线阵通过75欧同轴电缆线接入混合器中。其中天线阵与同轴电缆线的连接方式为：用导线将两个振子的输出端连接至第三个振子的输出端，再从该第三个振子的输出端用导线接入同轴电缆的正极或负极。

现有技术还公开了一种电视接收天线，其包含U段折合振子，该U段振子由三个完全相同并弯成120度左右圆弧折合振子组成，并通过馈线与混合放大器相连。其中U段三付振子的接线方式为：三付弧形折合振子，通过铜箔环并联，再与同轴电缆相连。

可见上述全方位天线的接线方式都需要使用到额外的导线，接线复杂，且三对振子是相互独立的振子，需要配置混合器对信号进行混合处理。此外，传统的天线都是振子外露，空气填充在振子之间对振子的阻抗造成影响，在户外风速、气压、空气组成变化的环境下保证不了稳定的阻抗，从而影响接收信号的质量。

实用新型内容

有鉴于此，本专利为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种接线方便、信号接收效果更佳的全方位振子盘。

为了解决上述存在的技术问题，本专利采用下述技术方案：

一种全方位振子盘，包括基板和振子，振子通过同轴电缆连接至信号处理器，所述振子包括设置于基板中心的、用于与同轴电缆连接的接线埠和多个绕基板中心周向阵列分布于基板上的振子单元，所述振子单元包括辐射部和传导部，所述辐射部包括平行设置于基板上的第一辐射片和垂直设置于基板边缘的第二辐射片，所述第一辐射片的外侧边缘与第二辐射片的内侧面相连，所述传导部平行设置于基板上，传导部一端与第一辐射片的一端连接，另一端与接线埠连接。

本专利中振子单元绕基板中心周向阵列分布于基板上，每个振子单元的传导部连接至接线埠，并由接线埠统一通过同轴电缆连接至信号处理器。第一辐射片和第二辐射片均为薄片结构，基板亦是薄板结构，第一辐射片平行设置于基板上，相当于第一辐射片附着于基板上，其所在水平面与基板所在水平面相互平行；第二辐射片垂直设置于基板边缘，即第二辐射片紧绕基板外周，形成与基板边缘形状相适应的曲面或平面，第二辐射片所在水平面或第二辐射片上任一点的切面与基板所在水平面相互垂直，因此，每个振子单元包括相互垂直连接的第一辐射片和第二辐射片，且第一辐射片连接于第二辐射片内侧面在垂直基板方向上的中间位置，带宽更宽，增益更高，极大地改善了信号接收效果，不仅能接收水平极化波信号，对垂直极化波信号也有一定的接收效果。房车天线采用本专利所述的振子盘，即使使用过程中房车经过路面崎岖的道路，接收效果也不受影响。此外，由于与第一辐射片垂直连接的第二辐射片紧挨基板边缘设置，使得振子单元的结构坚固稳定，从而保证信号接收、反射、传递的稳定性，保证信号的接收效果。

相互垂直连接的第一辐射片与第二辐射片之间基本形成线连接，按照目前的加工工艺现状，可以采用焊接的方式使两者连接在一起，但是很容易形成虚焊，不利于信号的传输，而且难以保证振子单元的美观；也可以采用一体成型的方式，但对加工工艺要求极高。为方便第一辐射片与第二辐射片的连接，所述第二辐射片的内侧面上设有若干第一连接埠，第二辐射片通过第一连接埠与第一辐射片导通连接。

优选地，为方便第二辐射片的制作，第一辐射片连接于第二辐射片在垂直基板方向上的中间处，两者之间形成的连接线将第二辐射片分为上部和下部，所述第二辐射片的上部局部向内侧翻折形成第一连接埠，即通过设置断线的方式使第二辐射片的上部形成相互断开的几个部分，断开后的每个部分依旧连接于第二辐射片的下部之上，然后将其中某些部分向内侧翻折形成第一连接埠，极大地提高第二辐射片的制作效率，保证了第二辐射片与第一辐射片的连接稳定性和有效性，进一步保证信号的传输效果。

所述辐射部还包括平行设置且与基板相距设置的第三辐射片，所述第三辐射片的外侧边缘与第二辐射片的内侧面相连。同样地，第三辐射片也是薄片结构，辐射部包括彼此平行的第一辐射片和第三辐射片以及将前两者连接在一起的第二辐射片，而第一辐射片又与传导部连接，三者接收到的信号最终都经过传导部及与传导部连接的同轴电缆传至信号处理器。增加了与第一辐射片平行设置的第三辐射片，天线振子反射指标更好，由于结构的改变，使得天线匹配性能改善，减少信号的反射，提高接收效率。振子结构的改进，加大了振子尺寸，使得天线接收频带变宽，提高了470-520MHz频接的增益，从而加强了接收效果。在不增加产品直径的情况下，加大了振子的接收面积，改善了UHF频带内增益平坦度。

优选地，所述第一辐射片与第三辐射片之间的距离为5~25mm。第一辐射片与第三辐射片之间的距离为5~25mm左右时可以获得UHF频率的加宽，进一步提高信号接收效果。

与第一辐射片及第二辐射片的连接相同，相互垂直连接的第三辐射片与第二辐射片之间基本形成线连接，按照目前的加工工艺现状，可以采用焊接的方式使两者连接在一起，但是很容易形成虚焊，不利于信号的传输，而且难以保证振子单元的美观；也可以采用一体成型的方式，但对加工工艺要求极高。为方便第三辐射片与第二辐射片的连接，所述第二辐射片的内侧面的下沿或上沿设有若干第二连接埠，第二辐射片通过第二连接埠与第三辐射片导通连接。

振子单元通过基板得到定位和固定，而基板是薄板结构，可以在基板上设置卡槽、卡扣、限位凸起或者三者的结合用以定位和固定第一辐射片和传导部，从而使振子单元得到固定。但由于第三辐射片没有得到基板的支撑，运输过程中容易将振子单元压坏，为此，所述基板上设有若干连接柱，所述连接柱具有贯穿基板的螺纹孔，所述第一辐射片、第三辐射片、第一连接埠第二连接埠上设有与螺纹孔对应的通孔，第一辐射片和第一连接埠通过通孔与基板螺纹孔的配合连接固定于基板上，第三辐射片和第二连接埠通过通孔与连接柱螺纹孔的配合连接固定于连接柱上。如此一来，振子单元的所有组成部分都能够得到基板的支撑定位和固定，提高了振子盘的结构稳定性，进而保证了信号接收的稳定性。另外，相互平行的第一辐射片与第三辐射片分设在基板的上下两侧，避免了相互干扰，同时还提高了信号强度，接收效果更佳。

通过调整振子盘的尺寸可以获得预想接收的频率范围，本专利中，振子盘的厚度与其径向尺寸之间成反比关系，如果预想接收低频范围，在径向尺寸不变的情况下，可通过增加振子盘的厚度（即第二辐射片的宽度）获得，也可以在厚度不变的情况下通过增大振子盘的径向尺寸获得。考虑到信号接收效果及振子盘结构的合理性问题，振子盘的厚度优选为10~40mm。

所述基板为圆形或正多边形结构，基板上设有3~4个绕基板中心等角度周向阵列分布的振子单元，第一辐射片或第一辐射片及第三辐射片为与基板边缘形状相适应的扇环结构或条形结构或<形结构。

所述基板的上表面和下表面均设有3~4个绕基板中心等角度周向阵列分布的振子单元，每个振子单元在周向上的长度不超过基板边缘周长的1/6或1/8，安装于基板上表面的振子单元与安装于基板下表面的振子单元相互间隔分布。

振子单元通过设置在基板中心的接线埠与同轴电缆连接，为了方便两者的连接，尤其对于上表面和下表面都设有振子单元的振子盘而言，所述接线埠包括分别设置于基板上表面和下表面的第一接线环和第二接线环，所述第二接线环的内壁上设有接线臂，所述基板中心设有接线通孔，同轴电缆从基板上侧或下侧连接第一接线环后穿过接线通孔与接线臂连接。设置于基板上表面及下表面的振子单元的传导部可以以一体成型或后期连接的方式分别连接至第一接线环或第二接线环外壁，也可以后期安装时将各个振子单元的传导部分别搭接至第一接线环或第二接线环之上。为方便同轴电缆与两个接线环的连接，第二接线环内壁上设置接线臂，同轴电缆可以连接第一接线环后通过第一接线环中心与第二接线环的接线臂连接，有利于提高同轴电缆与振子之间的连接稳定性，进而提高信号的传输稳定性。

所述基板上表面和下表面均设有接线埠定位凸起。

所述基板设有若干避开振子且绕基板中心周向阵列分布的大镂空孔和若干用于固定线缆或安装固定振子盘的小圆孔。在基板上设置大镂空孔，一来便于抓取，无论是振子盘装配过程中对基板的抓取，还是天线装配过程中对振子盘的抓取，二来有利于节省基板原材料，实现振子盘的轻量化。小圆孔的设置使得连接振子的线缆能够得到有序的排列，避免线缆对信号接收形成干扰；也可以在后期安装固定于天线壳体时作为定位连接孔使用。

本专利与现有技术相比较有如下有益效果：本专利中振子单元绕基板中心周向阵列分布于基板表面，每个振子单元的传导部连接至接线埠，并由接线埠统一通过同轴电缆连接至信号处理器。每个振子单元包括相互垂直连接的第一辐射片和第二辐射片，且第一辐射片连接于第二辐射片内侧面在垂直方向上的中间位置，极大地改善了信号接收效果，不仅能接收水平极化波信号，对垂直极化波信号也有一定的接收效果。增加了与第一辐射片平行设置并连接于第二辐射片的第三辐射片，天线振子反射指标更好，由于结构的改变，使得天线匹配性能改善，减少信号的反射，提高接收效率。振子结构的改进，加大了振子尺寸，使得天线接收频带变宽，提高了470-520MHz频接的增益，从而加强了接收效果。在不增加产品直径的情况下，加大了振子的接收面积，改善了UHF频带内增益平坦度。

附图说明

图1是实施例1振子盘示意图。

图2是实施例1振子单元结构示意图。

图3是实施例2振子盘结构示意图一。

图4是实施例2振子盘结构示意图二。

图5是实施例2振子单元结构示意图。

图6是图3中A部的局部放大图。

图7是图3中B部的局部放大图。

图8是图4中C部的局部放大图。

附图标记说明：基板100，连接柱110，接线通孔120，接线埠定位凸起130，大镂空孔140，小圆孔150，接线埠210，第一接线环211，第二接线环212，接线臂2121，振子单元220，第一辐射片221，第二辐射片222，第一连接埠2221，第二连接埠2222，第三辐射片223，传导部224。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合具体实施例对本专利做进一步详细说明。

实施例1

如图1~2所示，一种全方位振子盘，包括基板100和振子，振子通过同轴电缆连接至信号处理器，所述振子包括设置于基板100中心的用于与同轴电缆连接的接线埠210和多个绕基板100中心周向阵列分布于基板100上的振子单元220，所述振子单元220包括辐射部和传导部，所述辐射部包括平行设置于基板100上的第一辐射片221和垂直设置于基板100边缘的第二辐射片222，所述第一辐射片221的外侧边缘与第二辐射片222内侧面相连，所述传导部平行设置于基板100上，传导部一端与第一辐射片221的一端连接，另一端与接线埠210连接。

本专利中振子单元220绕基板100中心周向阵列分布于基板100表面，每个振子单元220的传导部连接至接线埠210，并由接线埠210统一通过同轴电缆连接至信号处理器。第一辐射片221和第二辐射片222均为薄片结构，基板亦是薄板结构，第一辐射片221平行设置于基板100上，相当于第一辐射片221附着于基板100上，其所在水平面与基板100所在水平面相互平行；第二辐射片222垂直设置于基板100边缘，即第二辐射片222紧绕基板100外周，形成与基板100边缘形状相适应的曲面或平面，第二辐射片222所在水平面或第二辐射片222上任一点的切面与基板100所在水平面相互垂直，因此，每个振子单元220包括相互垂直连接的第一辐射片221和第二辐射片222，且第一辐射片221连接于第二辐射片222内侧面在垂直方向上的中间位置，带宽更宽，增益更高，极大地改善了信号接收效果，不仅能接收水平极化波信号，对垂直极化波信号也有一定的接收效果。房车天线采用本专利所述的振子盘，即使使用过程中房车经过路面崎岖的道路，接收效果也不受影响。此外，由于与第一辐射片221垂直连接的第二辐射片222紧挨基板边缘设置，使得振子单元的结构坚固稳定，从而保证信号接收、反射、传递的稳定性，保证信号的接收效果。

如图2所示，所述辐射部还包括平行设置且与基板100相距设置的第三辐射片223，所述第三辐射片223的外侧边缘与第二辐射片222内侧面相连。增加了与第一辐射片221平行设置并连接于第二辐射片222内侧面在垂直方向上的上沿或下沿的第三辐射片223，天线振子反射指标更好，由于结构的改变，使得天线匹配性能改善，减少信号的反射，提高接收效率。振子结构的改进，加大了振子尺寸，使得天线接收频带变宽，提高了470-520MHz频接的增益，从而加强了接收效果。在不增加产品直径的情况下，加大了振子的接收面积，改善了UHF频带内增益平坦度。

实施例2

如图3~5所示，一种全方位振子盘，包括基板100和振子，振子通过同轴电缆连接至信号处理器，所述振子包括设置于基板100中心的用于与同轴电缆连接的接线埠210和多个绕基板100中心周向阵列分布于基板100上的振子单元220，所述振子单元220包括辐射部和传导部，所述辐射部包括平行设置于基板100上的第一辐射片221和垂直设置于基板100边缘的第二辐射片222，所述第一辐射片221的外侧边缘与第二辐射片222内侧面相连，所述传导部平行设置于基板100上，传导部一端与第一辐射片221的一端连接，另一端与接线埠210连接。

本专利中振子单元220绕基板100中心周向阵列分布于基板100表面，每个振子单元220的传导部连接至接线埠210，并由接线埠210统一通过同轴电缆连接至信号处理器。第一辐射片221和第二辐射片222均为薄片结构，基板亦是薄板结构，第一辐射片221平行设置于基板100上，相当于第一辐射片221附着于基板100上，其所在水平面与基板100所在水平面相互平行；第二辐射片222垂直设置于基板100边缘，即第二辐射片222紧绕基板100外周，形成与基板100边缘形状相适应的曲面或平面，第二辐射片222所在水平面或第二辐射片222上任一点的切面与基板100所在水平面相互垂直，因此，每个振子单元220包括相互垂直连接的第一辐射片221和第二辐射片222，且第一辐射片221连接于第二辐射片222内侧面在垂直方向上的中间位置，带宽更宽，增益更高，极大地改善了信号接收效果，不仅能接收水平极化波信号，对垂直极化波信号也有一定的接收效果。房车天线采用本专利所述的振子盘，即使使用过程中房车经过路面崎岖的道路，接收效果也不受影响。此外，由于与第一辐射片221垂直连接的第二辐射片222紧挨基板边缘设置，使得振子单元的结构坚固稳定，从而保证信号接收、反射、传递的稳定性，保证信号的接收效果。

如图5所示，为方便第一辐射片221与第二辐射片222的连接，所述第二辐射片222的内侧面设有若干第一连接埠2221，第二辐射片222通过第一连接埠2221与第一辐射片221导通连接。优选地，为方便第二辐射片222的制作，第一辐射片221连接于第二辐射片222在垂直基板方向上的中间处，两者之间形成的连接线将第二辐射片222分为上部和下部，所述第二辐射片222的上部局部向内侧翻折形成第一连接埠2221。

如图5所示，所述辐射部还包括平行设置且与基板100相距设置的第三辐射片223，所述第三辐射片223的外侧边缘与第二辐射片222内侧面相连。增加了与第一辐射片221平行设置并连接于第二辐射片222内侧面在垂直方向上的第三辐射片223，天线振子反射指标更好，由于结构的改变，使得天线匹配性能改善，减少信号的反射，提高接收效率。振子结构的改进，加大了振子尺寸，使得天线接收频带变宽，提高了470-520MHz频接的增益，从而加强了接收效果。在不增加产品直径的情况下，加大了振子的接收面积，改善了UHF频带内增益平坦度。优选地，所述第一辐射片221与第三辐射片223之间的距离为5~25mm。第一辐射片221与第三辐射片223之间的距离为5~25mm左右时可以获得UHF频率的加宽，进一步提高信号接收效果。

为方便第三辐射片223与第二辐射片222的连接，所述第二辐射片222的内侧面的下沿或上沿设有若干第二连接埠2222，第二辐射片222通过第二连接埠2222与第三辐射片223导通连接。

如图6所示，所述基板100上设有若干连接柱110，所述连接柱110具有贯穿至基板100表面的螺纹孔，所述第一辐射片221、第三辐射片223、第一连接埠2221第二连接埠2222上设有与螺纹孔对应的通孔，第一辐射片221和第一连接埠2221通过通孔与基板100螺纹孔的配合连接固定于基板100上，第三辐射片223和第二连接埠2222通过通孔与连接柱110螺纹孔的配合连接固定于连接柱110上。

通过调整振子盘的尺寸可以获得预想接收的频率范围，本专利中，振子盘的厚度与其径向尺寸之间成反比关系，如果预想接收低频范围，在径向尺寸不变的情况下，可通过增加振子盘的厚度（即第二辐射片的宽度）获得，也可以在厚度不变的情况下通过增大振子盘的径向尺寸获得。考虑到信号接收效果及振子盘结构的合理性问题，振子盘的厚度优选为10~40mm。

如图3~4所示，所述基板100为圆形，基板100上设有3~4个绕基板100中心等角度周向阵列分布的振子单元220，第一辐射片221或第一辐射片221及第三辐射片223为与基板100边缘形状相适应的扇环结构。

如图3~4所示，所述基板100的上表面和下表面均设有3~4个绕基板100中心等角度周向阵列分布的振子单元220，每个振子单元220在周向上的长度不超过基板100边缘周长的1/6或1/8，安装于基板100上表面的振子单元220与安装于基板100下表面的振子单元220相互间隔分布。

如图7~8所示，所述接线埠210包括分别设置于基板100上表面和下表面的第一接线环211和第二接线环212，所述第二接线环212的内壁上设有接线臂2121，所述基板100中心设有接线通孔120，同轴电缆从基板100上侧或下侧连接第一接线环211后穿过接线通孔120与接线臂2121连接。

所述基板100上表面和下表面均设有接线埠210定位凸起130。

结合图3所示，所述基板100设有若干避开振子且绕基板100中心周向阵列分布的大镂空孔140和若干用于固定线缆或安装固定振子盘的小圆孔150。在基板上设置大镂空孔140，一来便于抓取，无论是振子盘装配过程中对基板100的抓取，还是天线装配过程中对振子盘的抓取，二来有利于节省基板原材料，实现振子盘的轻量化。小圆孔150的设置使得连接振子的线缆能够得到有序的排列，避免线缆对信号接收形成干扰；也可以在后期安装固定于天线壳体时作为定位连接孔使用。

显然，本专利的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利所作的举例，而并非是对本专利的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全方位振子盘，包括基板和振子，振子通过同轴电缆连接至信号处理器，其特征在于，所述振子包括设置于基板中心的用于与同轴电缆连接的接线埠和多个绕基板中心周向阵列分布于基板上的振子单元，所述振子单元包括辐射部和传导部，所述辐射部包括平行设置于基板上的第一辐射片和垂直设置于基板边缘的第二辐射片，所述第一辐射片的外侧边缘与第二辐射片的内侧面相连，所述传导部平行设置于基板上，传导部一端与第一辐射片的一端连接，另一端与接线埠连接。

2.根据权利要求1所述的全方位振子盘，其特征在于，所述第二辐射片的内侧面上设有若干第一连接埠，第二辐射片通过第一连接埠与第一辐射片导通连接。

3.根据权利要求2所述的全方位振子盘，其特征在于，所述辐射部还包括平行设置且与基板相距设置的第三辐射片，所述第三辐射片的外侧边缘与第二辐射片的内侧面相连。

4.根据权利要求3所述的全方位振子盘，其特征在于，所述第一辐射片与第三辐射片之间的间距为5~25mm。

5.根据权利要求3所述的全方位振子盘，其特征在于，所述第二辐射片的内侧面上设有若干第二连接埠，第二辐射片通过第二连接埠与第三辐射片导通连接。

6.根据权利要求5所述的全方位振子盘，其特征在于，所述基板上设有若干连接柱，所述连接柱具有贯穿基板的螺纹孔，所述第一辐射片、第三辐射片、第一连接埠第二连接埠上设有与螺纹孔对应的通孔，第一辐射片和第一连接埠通过通孔与基板螺纹孔的配合连接固定于基板上，第三辐射片和第二连接埠通过通孔与连接柱螺纹孔的配合连接固定于连接柱上。

7.根据权利要求1~6任一项所述的全方位振子盘，其特征在于，所述振子盘的厚度为10~40mm。

8.根据权利要求1~6任一项所述的全方位振子盘，其特征在于，所述基板的上表面和下表面均设有3~4个绕基板中心等角度周向阵列分布的振子单元，每个振子单元在周向上的长度不超过基板边缘周长的1/6或1/8，安装于基板上表面的振子单元与安装于基板下表面的振子单元相互间隔分布。

9.根据权利要求8所述的全方位振子盘，其特征在于，所述接线埠包括分别设置于基板上表面和下表面的第一接线环和第二接线环，所述第二接线环的内壁上设有接线臂，所述基板中心设有接线通孔，同轴电缆从基板上侧或下侧连接第一接线环后穿过接线通孔与接线臂连接。

10.根据权利要求1~6任一项所述的全方位振子盘，其特征在于，所述基板设有若干避开振子且绕基板中心周向阵列分布的大镂空孔和若干用于固定线缆或安装固定振子盘的小圆孔。