CN213660612U - 一种宽波束高隔离度双极化定向天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽波束高隔离度双极化定向天线，包括反射板，反射板的中部设置有一组高频介质基板，高频介质基板的外围与反射板的表面均匀固定有若干组铆钉且背面设置有导通铜箔，高频介质基板的表面均匀开设有若干组固定孔且设置有正45度辐射单元、负45度辐射单元和馈电网络，相邻正45度辐射单元和负45度辐射单元成90度交叉组装并安装于固定孔内，馈电网络覆盖于正45度辐射单元和负45度辐射单元上。本实用新型通过天线单元尺寸及单元间距0.74个波长和单元高度0.2个波长的优化设计，使得天线具有低剖面、较宽的带宽、展宽了天线的3dB波瓣宽度、提高了两个端口之间的隔离度以及交叉极化比等优点，可以方便的使用自动焊接可以降低工时和成本。

Description

一种宽波束高隔离度双极化定向天线

技术领域

本实用新型涉及双极化定向天线技术领域，具体为一种宽波束高隔离度双极化定向天线。

背景技术

随着远距离通信的需求增加，对天线的增益要求会有所提高，同时为了减小天线体积和成本，一般都会采用双极化的设计，这样就会带来一个隔离度以及交叉极化比方面的问题。而对于天线来说，除了能达到客户的指标要求，还需要结构简单，易于组装，一致性好，具有较低的成本等等，这就对天线的设计带来了不小的难度。

然而，现有的双极化定向天线在使用的过程中存在以下的问题：(1)对于通常的辐射单元来说，3dB波瓣宽度一般在65-75度左右，在某些要求3dB波瓣宽度在90度以上的场合就不能满足要求；(2)一般的同相馈电网络带来的优势是馈电网络简单，易于设计，损耗低，但是会导致两个端口之间的隔离度只有15dB左右，不能满足系统需求的20dB隔离的要求，也无法保证交叉极化比达到15dB以上的要求，如果要提高隔离度，需要在天线辐射单元之间增加金属隔离条，这样会增加工时和材料成本，还会影响到天线的辐射方向图。同时由于外观、抗风等因素，天线的厚度不能太厚。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽波束高隔离度双极化定向天线，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种宽波束高隔离度双极化定向天线，包括反射板，所述反射板的中部设置有一组高频介质基板，所述高频介质基板的外围与反射板的表面均匀固定有若干组铆钉且背面设置有导通铜箔，所述高频介质基板的表面均匀开设有若干组固定孔且设置有正45度辐射单元、负45度辐射单元和馈电网络，相邻所述正45度辐射单元和负45度辐射单元成90度交叉组装并安装于固定孔内，所述馈电网络覆盖于正45度辐射单元和负45度辐射单元上，所述正45度辐射单元和负45度辐射单元通过波峰焊接工艺与高频介质基板上面的馈电网络连接在一起，所述高频介质基板的背面对称安装有两组同轴电缆，所述同轴电缆与高频介质基板的馈电网络连接处焊接有馈电点和接地点，所述同轴电缆的下端通过焊接工艺连接有射频连接器，所述射频连接器安装于反射板上，所述反射板的正面还加工成型有弯折斜面一和弯折斜面二，所述弯折斜面一和弯折斜面二分别位于高频介质基板的两侧。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述铆钉分设有十二组且均匀安装于高频介质基板的外围。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述弯折斜面一和弯折斜面二向下进行了一定角度的弯折，减小了反射板的面积，可以起到展宽波瓣宽度的作用，其弯折角度为135度。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述正45度辐射单元和负45度辐射单元的高度的优化设计也可以进一步展开波瓣宽度，其高度的典型值为0.2个波长，使得天线的整体高度较低，实现低剖面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述双极化定向天线的高度为0.2个波长且单元间距0.74个波长。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述双极化定向天线的单元间距为40-45mm且单元高度为10-12mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述双极化定向天线的正45度辐射单元和负45度辐射单元均使用的是PCB。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过天线单元尺寸以及单元间距0.74个波长和单元高度0.2个波长的优化设计，使得天线具有低剖面、较宽的带宽、展宽了天线的3dB波瓣宽度、提高了两个端口之间的隔离度以及交叉极化比等优点，同时由于结构稳定、易于组装、可以方便的使用自动焊接工艺可以降低工时和成本、一致性高，便于量产，具备良好的市场前景。

2.本实用新型设计的结构具有尺寸小、性能稳定性高和通用型高的特点，方便进行组成和安装。

附图说明

图1为本实用新型的整体正面结构图；

图2为本实用新型的侧视结构图；

图3为本实用新型的整体背面结构图。

图中:1、反射板；2、高频介质基板；3、铆钉；4、正45度辐射单元；5、负45度辐射单元；6、同轴电缆；7、射频连接器；8、导通铜箔；9、固定孔；10、馈电网络；11、双极化定向天线；12、弯折斜面一；13、弯折斜面二；21、馈电点；22、接地点。

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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：该天线有7个部分组成：1对应的是反射板，2对应的是带有馈电网络的高频介质基板，3对应的是固定用的铆钉，4对应的是正45度辐射单元，5对应的是负45度辐射单元，6对应的是同轴线缆，7对应的是射频连接器，其中带有馈电网络的高频介质基板2是通过十二个固定用的铆钉3与反射板1固定连接在一起，高频介质基板2背面的地是一大块导通铜箔8，可以与反射板1良好接触从而导通，正45度辐射单元4和负45度辐射单元5成90度交叉组装在一起，插入高频介质基板2上面的固定孔9，再通过焊接工艺与高频介质基板2上面的馈电网络10连接在一起，从而实现功率的分配与辐射，这些焊接可以通过波峰焊的工艺进行焊接，保证焊接一致性以及可靠性，避免人工焊接由于焊点多而导致的漏焊、虚焊等问题，同时可以节约工时，降低成本，同轴线缆6与高频介质基板2上面的馈电网络10是与馈电点21和接地点22通过焊接的方式连接在一起，可以实现信号的传输，射频连接器7与同轴线缆6是通过焊接工艺连接在一起，信号通过射频连接器7经过同轴线缆6与馈电网络10上面的馈电点21输入到馈电网络10，通过馈电网络10的功率和相位的分配，将信号传输到天线的辐射单元4和5上，将高频电流转化成电磁波辐射出去，反之，天线的正45度辐射单元4和负45度辐射单元5将接收到的电磁波转换成高频电流输入到馈电网络10，然后通过馈电网络10上面的馈电点21传输到同轴线缆6，然后再传输到与同轴线缆6焊接在一起的射频连接器7，从而传输到接收机，实现信号的发射与接收；

其中反射板1上面的弯折斜面一12和弯折斜面二13向下进行了一定角度的弯折，减小了反射板1的面积，可以起到展宽波瓣宽度的作用，其弯折角度为135度，同时天线的正45度辐射单元4和负45度辐射单元5的高度的优化设计也可以进一步展开波瓣宽度，其高度的典型值为0.2个波长，使得天线的整体高度较低，实现低剖面，同时由于天线高度0.2个波长和单元间距0.74个波长，可以在一定程度上改善天线单元之间的互耦，提高端口之间的隔离度，同时也改善了两个极化方式之间的交叉极化比，另外，由于天线的正45度辐射单元4和负45度辐射单元5使用的是PCB，不需要开模即可量产，节约成本以及缩短量产时间。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种宽波束高隔离度双极化定向天线，包括双极化定向天线(11)，其特征在于：所述双极化定向天线(11)包括反射板(1)，所述反射板(1)的中部设置有一组高频介质基板(2)，所述高频介质基板(2)的外围与反射板(1)的表面均匀固定有若干组铆钉(3)且背面设置有导通铜箔(8)，所述高频介质基板(2)的表面均匀开设有若干组固定孔(9)且设置有正45度辐射单元(4)、负45度辐射单元(5)和馈电网络(10)，相邻所述正45度辐射单元(4)和负45度辐射单元(5)成90度交叉组装并安装于固定孔(9)内，所述馈电网络(10)覆盖于正45度辐射单元(4)和负45度辐射单元(5)上，所述正45度辐射单元(4)和负45度辐射单元(5)通过波峰焊接工艺与高频介质基板(2)上面的馈电网络(10)连接在一起，所述高频介质基板(2)的背面对称安装有两组同轴电缆(6)，所述同轴电缆(6)与高频介质基板(2)的馈电网络(10)连接处焊接有馈电点(21)和接地点(22)，所述同轴电缆(6)的下端通过焊接工艺连接有射频连接器(7)，所述射频连接器(7)安装于反射板(1)上，所述反射板(1)的正面还加工成型有弯折斜面一(12)和弯折斜面二(13)，所述弯折斜面一(12)和弯折斜面二(13)分别位于高频介质基板(2)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述铆钉(3)分设有十二组且均匀安装于高频介质基板(2)的外围。

3.根据权利要求1所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述弯折斜面一(12)和弯折斜面二(13)向下进行了一定角度的弯折，其弯折角度为135度。

4.根据权利要求1所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述正45度辐射单元(4)和负45度辐射单元(5)高度的典型值为0.2个波长。

5.根据权利要求1所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述双极化定向天线(11)的高度为0.2个波长且单元间距0.74个波长。

6.根据权利要求5所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述双极化定向天线(11)的单元间距为40-45mm且单元高度为10-12mm。

7.根据权利要求6所述的一种宽波束高隔离度双极化定向天线，其特征在于：所述双极化定向天线(11)的正45度辐射单元(4)和负45度辐射单元(5)均使用的是PCB。

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