CN211428343U - 一种半波振子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半波振子，包括实心塑料介质半波振子本体；实心塑料介质半波振子本体包括实心塑料介质巴伦和与实心塑料介质巴伦一体化的实心塑料介质振子臂；入实心塑料介质巴伦的馈电体；位于实心塑料介质半波振子本体表面包覆实心塑料介质半波振子本体的金属壁；与相对的两个实心塑料介质振子臂电连接的馈电片。由馈电体接收的电磁波具体会在实心塑料介质半波振子本体内传播，而电磁波在塑料介质内传播的波长会明显小于电磁波在空气中的波长，而半波振子的长度需要与传递电磁波波长相对应，从而实现半波振子体积的减少；通过使用塑料介质表面镀金属的方式替代纯金属材质的半波振子天线，可以有效降低半波振子的重量以及用料成本。

Description

一种半波振子

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种半波振子。

背景技术

在现阶段，随着移动通信技术的发展，多制式、多频段通信系统的融合使用，基站天馈面资源越发紧缺，对天线系统的多频段、小型化、轻量化设计也提出更高的要求。

最近十几年，随着移动通信频率向高频的发展，频率越高对天线辐射单元的结构尺寸及加工精度要求也越来越高，对天线的材质及加工工艺也提出了新的要求。而半波振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。

随着对天线系统的多频段、小型化、轻量化更高的要求，如何提供一种更小型的半波振子是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种半波振子，具有更小的体积、重量、以及更低的制作成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半波振子，包括：

实心塑料介质半波振子本体；所述实心塑料介质半波振子本体包括实心塑料介质巴伦和与所述实心塑料介质巴伦一体化的实心塑料介质振子臂；

嵌入所述实心塑料介质巴伦的馈电体；

位于所述实心塑料介质半波振子本体表面包覆所述实心塑料介质半波振子本体的金属壁；

与相对的两个所述实心塑料介质振子臂电连接的馈电片。

可选的，所述金属壁厚度的取值范围为10μm至20μm，包括端点值。

可选的，所述实心塑料介质半波振子本体为以PEI、PPO或PPS为基础材质的改性塑料实心半波振子本体。

可选的，所述馈电体包括多段子馈电体，相邻所述子馈电体具有预设的半径差；所述实心塑料介质巴伦中对应所述子馈电体的介质的半径与所述子馈电体的半径相对应。

可选的，所述馈电体的一端裸露于一所述实心塑料介质振子臂表面，所述馈电片的一端与所述馈电体中裸露于所述实心塑料介质振子臂表面的端部相互焊接；所述馈电片的另一端与覆盖另一所述实心塑料介质振子臂表面预设凸起的金属壁相互焊接。

可选的，所述实心塑料介质半波振子本体包括四个所述实心塑料介质振子臂，相邻所述实心塑料介质振子臂之间夹角呈90°。

本实用新型所提供的一种半波振子，包括实心塑料介质半波振子本体；实心塑料介质半波振子本体包括实心塑料介质巴伦和与实心塑料介质巴伦一体化的实心塑料介质振子臂；入实心塑料介质巴伦的馈电体；位于实心塑料介质半波振子本体表面包覆实心塑料介质半波振子本体的金属壁；与相对的两个实心塑料介质振子臂电连接的馈电片。

由馈电体接收的电磁波具体会在实心塑料介质半波振子本体内传播，而电磁波在塑料介质内传播的波长会明显小于电磁波在空气中的波长，而半波振子的长度需要与传递电磁波波长相对应，从而实现半波振子体积的减少；通过使用塑料介质表面镀金属的方式替代纯金属材质的半波振子天线，可以有效降低半波振子的重量以及用料成本。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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例，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为本实用新型实施例所提供的一种半波振子的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种具体的半波振子的结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本实用新型实施例所提供的另一种具体的半波振子的结构示意图；

图6为图5的俯视图。

图中：1.实心塑料介质半波振子本体、11.实心塑料介质巴伦、12.实心塑料介质振子臂、2.馈电体、3.金属壁、4.馈电片。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种半波振子。在现有技术中，半波振子通常是纯金属材质，而电磁波会沿半波振子在空气中进行传播，这将导致现有技术中半波振子的体积较大，重量较重且成本较高。

而本实用新型所提供的一种半波振子，包括实心塑料介质半波振子本体；实心塑料介质半波振子本体包括实心塑料介质巴伦和与实心塑料介质巴伦一体化的实心塑料介质振子臂；入实心塑料介质巴伦的馈电体；位于实心塑料介质半波振子本体表面包覆实心塑料介质半波振子本体的金属壁；与相对的两个实心塑料介质振子臂电连接的馈电片。

由馈电体接收的电磁波具体会在实心塑料介质半波振子本体内传播，而电磁波在塑料介质内传播的波长会明显小于电磁波在空气中的波长，而半波振子的长度需要与传递电磁波波长相对应，从而实现半波振子体积的减少；通过使用塑料介质表面镀金属的方式替代纯金属材质的半波振子天线，可以有效降低半波振子的重量以及用料成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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。

请参考图1以及图2，图1为本实用新型实施例所提供的一种半波振子的结构示意图；图2为图1的剖视图。

参见图1以及图2，在本实用新型实施例中，半波振子包括实心塑料介质半波振子本体1；所述实心塑料介质半波振子本体1包括实心塑料介质巴伦11和与所述实心塑料介质巴伦11一体化的实心塑料介质振子臂12；嵌入所述实心塑料介质巴伦11的馈电体2；位于所述实心塑料介质半波振子本体1表面包覆所述实心塑料介质半波振子本体1的金属壁3；与相对的两个所述实心塑料介质振子臂12电连接的馈电片4。

上述实心塑料介质半波振子本体1主要用于传递电磁波，该实心塑料介质半波振子本体1内通常不设置有空气间隙，以避免电磁波传递速度不均匀。具体的，该实心塑料介质半波振子本体1包括实心塑料介质巴伦11和实心塑料介质振子臂12，该实心塑料介质巴伦11与该实心塑料介质振子臂12具体呈一体化结构，上述实心塑料介质振子臂12通常位于实心塑料介质巴伦11的同一侧端部，相对的两个实心塑料介质振子臂12的总长度通常等于电磁波在该实心塑料介质半波振子本体1内传播的半波长。

具体的，上述实心塑料介质半波振子本体1可以为以PEI、PPO或PPS为基础材质的改性塑料实心半波振子本体，即上述实心塑料介质半波振子本体1的材质可以为以PEI、PPOPPO或PPS为基础材质的改性塑料，使用该改性塑料可以使得实心塑料介质半波振子本体1具有耐高温的特性以及稳定的介电常数。当然，在本实用新型实施例中也可以选用其他塑料介质来制作实心塑料介质半波振子本体1，在本实用新型实施例中不做具体限定。

上述实心塑料介质巴伦11内嵌入有馈电体2，该馈电体2通常会沿厚度方向贯穿该实心塑料介质巴伦11，即该馈电体2的两段通常会延伸出实心塑料介质巴伦11已形成与其他部件连接的触点。该馈电体2用于引导高频电流进出半波振子，并与馈电网络连接。有关馈电体2的具体结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述。需要说明的是，在本实用新型实施例中馈电体2与实心塑料介质半波振子本体1之间通常不留有缝隙。

上述实心塑料介质半波振子本体1表面设置有金属壁3，该金属壁3会包覆上述实心塑料介质半波振子本体1，以构造出波导腔，在使用过程中限制电磁波的传输范围，使得电磁波仅仅能在实心塑料介质半波振子本体1内传播。有关金属壁3的具体材质可以参考现有技术中纯金属半波振子的材质，在本实用新型实施例中不做具体限定。

具体的，在本实用新型实施例中，上述金属壁3厚度的取值范围通常为10μm至20μm，包括端点值。将金属壁3的厚度限制在上述范围内，可以在有效限制电磁波传输范围的同时，保证半波振子足够的轻量化。当然，在本实用新型实施例中对于金属壁3厚度的取值范围并不做具体限定，视具体情况而定。

在本实用新型实施例中，半波振子还设置有馈电片4，该馈电片4会分别电连接相对的两个实心塑料介质振子臂12，以形成半波振子。有关馈电片4的具体功能以及具体结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述。具体的，在本实用新型实施例中，所述馈电体2的一端裸露于一所述实心塑料介质振子臂12表面，所述馈电片4的一端与所述馈电体2中裸露于所述实心塑料介质振子臂12表面的端部相互焊接；所述另一端与覆盖另一所述实心塑料介质振子臂12表面预设凸起的金属壁3相互焊接。即在本实用新型实施例中，通常是将馈电片4具体焊接的在馈电体2裸露出某一实心塑料介质振子臂12表面的端部，以及另一实心塑料介质振子臂12表面凸起被覆盖的金属壁3之间，以形成半波振子。

在本实用新型实施例中，电磁波在实心塑料介质半波振子本体1内传播时的波长可以由下式得出：

λg＝λ0/(ε_r×μ)^l/2；

其中λg为电磁波在实心塑料介质半波振子本体1内传播的波长，λ0为电磁波在空气中传播的波长，ε_r为所使用塑料介质的相对介电常数，μ为所使用塑料介质的磁导率。由于电磁波的频率一致，相比于在空气中传输，电磁波在塑料介质中传输时的波长更短。而半波振子整体形状的参数与其内传输电磁波波长相关，所以使电磁波传输时的波长更短可以使半波振子整体形状更加小型化。

本实用新型实施例所提供的一种半波振子，包括实心塑料介质半波振子本体1；实心塑料介质半波振子本体1包括实心塑料介质巴伦11和与实心塑料介质巴伦11一体化的实心塑料介质振子臂12；入实心塑料介质巴伦11的馈电体2；位于实心塑料介质半波振子本体1表面包覆实心塑料介质半波振子本体1的金属壁3；与相对的两个实心塑料介质振子臂12电连接的馈电片4。

由馈电体2接收的电磁波具体会在实心塑料介质半波振子本体1内传播，而电磁波在塑料介质内传播的波长会明显小于电磁波在空气中的波长，而半波振子的长度需要与传递电磁波波长相对应，从而实现半波振子体积的减少；通过使用塑料介质表面镀金属的方式替代纯金属材质的半波振子天线，可以有效降低半波振子的重量以及用料成本。

有关被实用新型所提供的一种半波振子的具体结构将在下述实用新型实施例中做详细介绍。

请参考图3，图4，图5以及图6，图3为本实用新型实施例所提供的一种具体的半波振子的结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为本实用新型实施例所提供的另一种具体的半波振子的结构示意图；图6为图5的俯视图。

区别于上述实用新型实施例，本实用新型实施例是在上述实用新型实施例的基础上，进一步的对半波振子的结构进行具体限定。其余内容已在上述实用新型实施例中进行了详细介绍，在此不再进行赘述。在本实用新型实施例中，具体提供两种半波振子的具体结构，可以对半波振子的结构进行优化。

第一种，参见图3以及图4，在本实用新型实施例中，所述馈电体2包括多段子馈电体，相邻所述子馈电体具有预设的半径差；所述实心塑料介质巴伦11中对应所述子馈电体的介质的半径与所述子馈电体的半径相对应。

具体的，在本实用新型实施例中，馈电体2设置为多段子馈电体的结构，并且每段子馈电体的半径可以不尽相同，从而改变馈电体2的电阻，可以实现馈电体2的阻抗匹配。相应的，上述实心塑料介质巴伦11中对应各段子馈电体的介质的半径，即包裹各段子馈电体的介质的半径，需要与被包裹的子馈电体的半径相对应，以实现阻抗匹配，满足振子端口阻抗要求。

具体的，在本实用新型实施例中，每段子馈电体以及包覆该子馈电体的等效阻抗Z₀具体数值可以参考下述公式：

Z₀＝(μ/ε_r)^1/2×ln(b/a)/2π；

其中εr为所使用塑料介质的相对介电常数，μ为所使用塑料介质的磁导率；b为塑料介质截面的等效半径；a为子馈电体的半径。在本实用新型实施例中，通过设置具有不同半径的子馈电体，以及相应的实心塑料介质巴伦11，可以实现阻抗匹配，满足振子端口阻抗要求。

第二种，参见图5以及图6，在本实用新型实施例中，所述实心塑料介质半波振子本体1包括四个所述实心塑料介质振子臂12，相邻所述实心塑料介质振子臂12之间夹角呈90°。

在本实用新型实施例中，是将上述实用新型实施例所提供的两个单极化振子做正交分布，以形成双极化振子。具体的，在制作双极化振子时，会将上述两个单极化振子做成一体化结构，即本实用新型实施例中实心塑料介质巴伦11呈四瓣结构，而实心塑料介质巴伦11的每一个端部均设置有一体化成型的实心塑料介质振子臂12，一共设置有四个实心塑料介质振子臂12。上述相邻实心塑料介质振子臂12之间呈90°，相对的两个实心塑料介质振子臂12属于同一单极化半波振子，相对的两个实心塑料介质振子臂12之间设置有上述馈电片4，一共设置有两个馈电片4呈正交分布。

本实用新型实施例所提供的一种半波振子，一共提供两种具体的半波振子结构，均可以有效降低半波振子的重量以及用料成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种半波振子进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种半波振子，其特征在于，包括：

实心塑料介质半波振子本体；所述实心塑料介质半波振子本体包括实心塑料介质巴伦和与所述实心塑料介质巴伦一体化的实心塑料介质振子臂；

嵌入所述实心塑料介质巴伦的馈电体；

位于所述实心塑料介质半波振子本体表面包覆所述实心塑料介质半波振子本体的金属壁；

与相对的两个所述实心塑料介质振子臂电连接的馈电片。

2.根据权利要求1所述的半波振子，其特征在于，所述金属壁厚度的取值范围为10μm至20μm，包括端点值。

3.根据权利要求2所述的半波振子，其特征在于，所述实心塑料介质半波振子本体为以PEI、PPO或PPS为基础材质的改性塑料实心半波振子本体。

4.根据权利要求1所述的半波振子，其特征在于，所述馈电体包括多段子馈电体，相邻所述子馈电体具有预设的半径差；所述实心塑料介质巴伦中对应所述子馈电体的介质的半径与所述子馈电体的半径相对应。

5.根据权利要求1所述的半波振子，其特征在于，所述馈电体的一端裸露于一所述实心塑料介质振子臂表面，所述馈电片的一端与所述馈电体中裸露于所述实心塑料介质振子臂表面的端部相互焊接；所述馈电片的另一端与覆盖另一所述实心塑料介质振子臂表面预设凸起的金属壁相互焊接。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的半波振子，其特征在于，所述实心塑料介质半波振子本体包括四个所述实心塑料介质振子臂，相邻所述实心塑料介质振子臂之间夹角呈90°。

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