CN209730162U - 单极化天线辐射装置及天线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单极化天线辐射装置及天线装置，所述单极化天线辐射装置包括：介质板；辐射单元，包括设于所述介质板上的第一振子臂及设于所述介质板上的第二振子臂；所述第一振子臂与所述第二振子臂呈块状并间隔设置；馈电体，设于所述介质板上并用于对所述第一振子臂与所述第二振子臂进行馈电；巴伦支撑结构，设于所述介质板的下方以支撑所述介质板，并与所述辐射单元连接；及，馈电电缆，其外导体与所述巴伦支撑结构连接，其内导体与所述馈电体连接。本实用新型的天线辐射装置的结构比较简单，利于生产。

Description

单极化天线辐射装置及天线装置

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其是涉及一种单极化天线辐射装置及天线装置。

背景技术

目前，单极化天线的辐射装置一般都是钣金加工成型，该钣金加工成型的辐射装置包括对称振子、馈电片、寄生元件、支撑臂、固定件及馈电电缆(图未示)等，对称振子包括两个相同形状的振子臂，振子臂下连有一个支撑臂，振子臂和支撑臂为一体化结构，支撑臂固定在反射板上，馈电电缆与对称振子馈电连接，馈电片位于支撑臂之间，与对称振子及馈电电缆组成耦合馈电结构，寄生元件通过固定件固定在对称振子上。采用钣金加工成型的辐射装置，零部件很多，因此结构很复杂，不利于生产。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种单极化天线辐射装置及天线装置，其结构比较简单，利于生产。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供了一种单极化天线辐射装置，包括：

介质板；

辐射单元，包括设于所述介质板上的第一振子臂及设于所述介质板上的第二振子臂；所述第一振子臂与所述第二振子臂呈块状并间隔设置；

馈电体，设于所述介质板上并用于对所述第一振子臂与所述第二振子臂进行馈电；

巴伦支撑结构，设于所述介质板的下方以支撑所述介质板，并与所述辐射单元连接；及，

馈电电缆，其外导体与所述巴伦支撑结构连接，其内导体与所述馈电体连接。

作为上述方案的改进，所述第一振子臂与所述第二振子臂均为矩形块结构。

作为上述方案的改进，所述馈电体呈T型。

作为上述方案的改进，所述介质板为PCB板，所述第一振子臂、所述第二振子臂及所述馈电体均形成于所述PCB板上。

作为上述方案的改进，所述第一振子臂与所述第二振子臂间隔设置于所述介质板的底面；所述馈电体，其设于所述介质板的顶面，其一端位于所述第一振子臂的上方，其另一端位于所述第二振子臂的上方。

作为上述方案的改进，所述巴伦支撑结构为铝合金巴伦或铜巴伦，其表面镀有锡层。

作为上述方案的改进，所述馈电电缆为射频同轴电缆。

作为上述方案的改进，所述巴伦支撑结构包括第一巴伦臂、第二巴伦臂及连接臂；所述第一巴伦臂与所述第二巴伦臂相对且间隔设置于所述介质板的下方，所述连接臂连接于所述第一巴伦臂的底部与所述第二巴伦臂的底部之间；

所述介质板开设有贯穿其上下表面的两个第一通孔；

所述第一巴伦臂的顶部与所述第二巴伦臂的顶部一一对应穿过两个所述第一通孔，并一一对应与所述第一振子臂及所述第二振子臂连接。

作为上述方案的改进，所述连接臂开设有一第二通孔，所述介质板开设有一第三通孔；

所述馈电电缆，其设于所述第一巴伦臂与所述第二巴伦臂之间，其顶部的内导体向上穿过所述第三通孔并与所述馈电体连接，其顶部的外导体与所述第二振子臂连接，其底部向下穿过所述连接臂且其外导体与所述连接臂连接。

本实用新型另一实施例提供了一种天线装置，其包括反射板及如上任一方案所述的单极化天线辐射装置；

所述介质板设于所述反射板的上方，所述巴伦支撑结构设于所述介质板与所述反射板之间。

相比于现有技术，上述对应的实施例提供的所述单极化天线辐射装置及所述天线装置，通过让所述辐射单元设于介质板上，并让所述所述馈电体设于所述介质板上，且所述巴伦支撑结构支撑所述介质板并连接所述辐射单元，所述馈电电缆与所述巴伦支撑结构及所述馈电体两者馈电连接，这样所述辐射单元的两个振子臂，就可以通过所述巴伦支撑结构、所述馈电电缆及所述馈电体三者形成的馈电结构实现平衡馈电，从而实现天线的辐射工作。由上分析可知，所述单极化天线辐射装置的零部件较少，因此结构简单，从而利于生产。此外，由于所述第一振子臂与所述第二振子臂呈块状，这样可以利用末端弱效应来减小所述辐射单元的尺寸，从而可以实现所述单极化天线辐射装置的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的一种天线装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的一种天线装置的其中一个侧视图；

图3是本实用新型一实施例提供的一种天线装置的另一个侧视图；

图4是本实用新型一实施例提供的一种天线装置的俯视图；

图5是图1示出的介质板的俯视图；

图6是图1示出的介质板的仰视图。

附图标注说明：1.介质板；10.第一通孔；11.第三通孔；2.辐射单元；20.第一振子臂；21.第二振子臂；3.馈电体；4.巴伦支撑结构；40.第一巴伦臂；41.第二巴伦臂；42.连接臂；5.馈电电缆；6.反射板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的说明书和权利要求书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部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实施例的限制。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，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，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参见图1至图4，本实用新型一实施例提供了一种天线装置，包括反射板6及单极化天线辐射装置。其中，所述单极化天线辐射装置，包括：介质板1、辐射单元2、馈电体3、巴伦支撑结构4及馈电电缆5；所述介质板1设于所述反射板6的上方；参见图6，所述辐射单元2，包括设于所述介质板1上的第一振子臂20及设于所述介质板1上的第二振子臂21；所述第一振子臂20与所述第二振子臂21呈块状并间隔设置；所述馈电体3，设于所述介质板1上并用于对所述第一振子臂20与所述第二振子臂21进行馈电；所述巴伦支撑结构4，设于设于所述介质板1与所述反射板6之间并支撑所述介质板1，且与所述辐射单元2连接；所述馈电电缆5，其外导体与所述巴伦支撑结构4连接，其内导体(即芯线)与所述馈电体3连接。其中，所述馈电电缆5、所述巴伦支撑结构4及所述馈电体3三者构成一个馈电结构，用于实现对所述辐射单元2的两个振子臂的平衡馈电。而所述反射板6用于实现对所述辐射单元2的天线信号的反射，提高所述辐射单元2的天线信号的集中性及辐射能力。

相比于现有技术，在本实用新型实施例中，通过让所述辐射单元2设于介质板1上，并让所述所述馈电体3设于所述介质板1上，且所述巴伦支撑结构4支撑所述介质板1并与所述辐射单元连接，所述馈电电缆5与所述巴伦支撑结构4及所述馈电体3两者馈电连接，这样所述辐射单元2的两个振子臂，就可以通过所述巴伦支撑结构4、所述馈电电缆5及所述馈电体3三者形成的馈电结构实现平衡馈电，从而实现天线的辐射工作。由上分析可知，所述单极化天线辐射装置的零部件较少，因此结构简单，从而利于生产。此外，由于所述第一振子臂20与所述第二振子臂21呈块状，这样可以利用末端弱效应来减小所述辐射单元2的尺寸，从而可以实现所述单极化天线辐射装置的小型化。

可以理解的是，末端弱效应指的是电流由振子臂的首端向末端边缘传播的过程中，电流会边传播、边辐射、边扩散，最终在振子臂的末端基本无电流。

优选地，所述第一振子臂20与所述第二振子臂21为半波振子，两者为对称结构，实际上可以看做是粗棒半波振子在平面结构上的变形。此外，辐射单元2、馈电体3、巴伦支撑结构4及馈电电缆5四者相互之间的连接可以采用焊接的方式。

在本实施例中，较佳地，参见图6，所述第一振子臂20与所述第二振子臂21均为矩形块结构。这样能够更有效地利用末端弱效应来减小所述辐射单元2的尺寸，从而可以实现所述单极化天线辐射装置的小型化及天线宽带化。当然，所述第一振子臂20与所述第二振子臂21还可以为扇形结构或三角形结构等，在此不做具体限定。

在上述实施例中，较佳地，参见图5，所述馈电体3呈T型。这样T型的所述馈电体3可以有效对两个振子臂进行耦合馈电，从而可以有效提高天线的带宽。当然，所述馈电体3还可以为Y型或一字型等，在此不做具体限定。

在上述任一实施例中，优选地，所述介质板1为PCB板，所述第一振子臂20、所述第二振子臂21及所述馈电体3均制作形成(例如蚀刻形成)于所述PCB板上。这样能够使得所述辐射单元2及所述馈电体3两者的制作更加简单，且使得这两者一体化，从而使得整个天线辐射装置的结构更简单。此外，由于所述馈电体3是制作形成于所述PCB上而与两个振子臂馈电连接的(即在制作PCB时，就可以让两个振子臂与该馈电体3一体连接)，这样就可以有效避免馈电体3与两个振子臂之间的焊点，从而能够减小焊接带来的不确定性而导致的杂讯干扰，有效保证了天线的无源互调的一致性。

在上述任一实施例中，较佳地，参见图5与图6，所述第一振子臂20与所述第二振子臂21间隔设置于所述介质板1的底面，所述馈电体3设于所述介质板1的顶面，这样所述馈电体3与两个振子臂会被该介质板1有效隔离。所述馈电体3的一端位于所述第一振子臂20的上方，其另一端位于所述第二振子臂21的上方。其中，通过调节两个振子臂之间的间隙距离、两个振子臂的大小尺寸或者馈电体3的大小尺寸等，就可以实现对天线辐射装置的阻抗带宽的调节。

在上述任一实施例中，较佳地，所述巴伦支撑结构4为铝合金巴伦(即为铝合金材质)或铜巴伦(即为铜材质)，且其表面镀有锡层，这样既能够有效防止所述巴伦支撑结构3被氧化，又能够增加与所述振子臂及所述馈电电缆4两者之间的焊接性能。

在上述任一实施例中，较佳地，所述馈电电缆5为射频同轴电缆，从而实现对辐射单元2的同轴线馈电。其中，该电缆的特性阻抗优选为50Ω。

在上述任一实施例中，较佳地，参见图1与图6，所述巴伦支撑结构4包括第一巴伦臂40、第二巴伦臂41及连接臂42；所述第一巴伦臂40与所述第二巴伦臂41相对且间隔设置于所述介质板1的下方，所述连接臂42连接于所述第一巴伦臂40的底部与所述第二巴伦臂41的底部之间，这样能够实现这三者的紧紧连接，使得整个巴伦支撑结构4更稳固。所述介质板1开设有贯穿其上下表面的两个第一通孔10；所述第一巴伦臂40的顶部与所述第二巴伦臂41的顶部一一对应穿过两个所述第一通孔10，并一一对应与所述第一振子臂20及所述第二振子臂21连接，这样就可以使得所述巴伦支撑结构4能够稳固地支撑所述介质板1。此外，所述连接臂42固定于所述反射板6的顶面上。

进一步地，参见图1与图6，所述介质板1开设有一第三通孔11；所述馈电电缆5，其设于所述第一巴伦臂40与所述第二巴伦臂41之间，其顶部的内导体向上穿过所述第三通孔11并与所述馈电体3连接，其顶部的外导体与所述第二振子臂21连接，其底部向下穿过所述连接臂及所述反射板且其外导体与所述连接臂焊接，这样可以减少巴伦支撑结构的表面电流的通过。其中，通过让所述馈电电缆5设于两个巴伦臂之间，这样可以使得整个天线辐射装置的结构更加紧凑，有利于天线辐射装置的小型化。

综上所述，所述单极化天线辐射装置的零部件较少，因此结构简单，从而利于生产。此外，通过让辐射单元2的两个振子臂为矩形块结构，并采用T型馈电体3作为耦合馈电结构，这样不仅能够使得天线辐射装置的小型化，同时还有利于拓展天线辐射装置的阻抗带宽。其中，本实用新型实施例的辐射单元2的尺寸由传统的半波长0.5λ₀(λ₀为天线中心频率对应的天线工作信号波长)缩小为0.35λ₀，尺寸缩小了30％左右。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单极化天线辐射装置，其特征在于，包括：

介质板；

辐射单元，包括设于所述介质板上的第一振子臂及设于所述介质板上的第二振子臂；所述第一振子臂与所述第二振子臂呈块状并间隔设置；

馈电体，设于所述介质板上并用于对所述第一振子臂与所述第二振子臂进行馈电；

巴伦支撑结构，设于所述介质板的下方以支撑所述介质板，并与所述辐射单元连接；及，

馈电电缆，其外导体与所述巴伦支撑结构连接，其内导体与所述馈电体连接。

2.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述第一振子臂与所述第二振子臂均为矩形块结构。

3.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述馈电体呈T型。

4.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述介质板为PCB板，所述第一振子臂、所述第二振子臂及所述馈电体均形成于所述PCB板上。

5.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述第一振子臂与所述第二振子臂间隔设置于所述介质板的底面；

所述馈电体，其设于所述介质板的顶面，其一端位于所述第一振子臂的上方，其另一端位于所述第二振子臂的上方。

6.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述巴伦支撑结构为铝合金巴伦或铜巴伦，其表面镀有锡层。

7.根据权利要求1所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述馈电电缆为射频同轴电缆。

8.根据权利要求1-7任一项所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述巴伦支撑结构包括第一巴伦臂、第二巴伦臂及连接臂；所述第一巴伦臂与所述第二巴伦臂相对且间隔设置于所述介质板的下方，所述连接臂连接于所述第一巴伦臂的底部与所述第二巴伦臂的底部之间；

所述介质板开设有贯穿其上下表面的两个第一通孔；

所述第一巴伦臂的顶部与所述第二巴伦臂的顶部一一对应穿过两个所述第一通孔，并一一对应与所述第一振子臂及所述第二振子臂连接。

9.根据权利要求8所述的单极化天线辐射装置，其特征在于，所述介质板开设有一第三通孔；

所述馈电电缆，其设于所述第一巴伦臂与所述第二巴伦臂之间，其顶部的内导体向上穿过所述第三通孔并与所述馈电体连接，其顶部的外导体与所述第二振子臂连接，其底部向下穿过所述连接臂且其外导体与所述连接臂连接。

10.一种天线装置，其特征在于，包括反射板及如权利要求1-9任一项所述的单极化天线辐射装置；

所述介质板设于所述反射板的上方，所述巴伦支撑结构设于所述介质板与所述反射板之间。