CN216354720U - 一种隧道天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道天线，包括：反射板，用于反射电磁波使辐射信号往前辐射；双极化偶极子单元，设置在反射板前侧，且与所述反射板间隔开；馈电机构，设置在反射板后侧，并与双极化偶极子单元连接，以馈电；支架，与反射板连接；引向器，套设于支架上，以引导电磁波增强定向辐射。与现有技术相比，本实用新型隧道天线中的双极化偶极子单元构成了4T4R天线结构，极大地提高了信息载量，契合5G通信需求，且通过引向器使得天线的能量更集中于端射方向，可进一步提高天线的增益，适用于隧道等需要定向性和增益高的环境，且辐射方向集中，迎风面积窄，可以实现贴壁安装或吸顶安装，安装方便。

Description

一种隧道天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，更具体地涉及一种隧道天线。

背景技术

近年来，因5G通信系统的蓬勃发展，支持高速率、广覆盖且低时延的通信网络变得更加全面和普及。随着经济社会的高速发展，高速公路交通网络密度加大，公路沿线，特别是隧道场景是移动通信网络部署中的重要场景，然而由于隧道结构封闭并且高度、宽度、洞体材料及车体穿透损耗等方面存在巨大的差异，所以隧道场景覆盖成为了移动通信网络覆盖的难点。而在5G时代，由于频段范围进一步提高，传统的漏缆难以支撑3.5GHz5G系统的需求，这也给5G隧道覆盖带来了巨大的挑战，且传统天线大多数都是单通道天线，受技术局限性很难实现多通道天线组阵，结构上这一类天线稳定性差，并且天线形式安装结构也有很大局限性，不能够与隧道环境协调一致。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于隧道环境的隧道天线。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种隧道天线，其包括：

反射板，用于反射电磁波使辐射信号往前辐射；

双极化偶极子单元，设置在反射板前侧，且与所述反射板间隔开；

馈电机构，设置在反射板后侧，并与双极化偶极子单元连接，以馈电；

支架，与反射板连接；

引向器，套设于支架上，以引导电磁波增强定向辐射。

其进一步技术方案为：所述引向器包括沿所述支架延伸方向间隔层叠分布的若干金属片。

其进一步技术方案为：所述双极化偶极子单元包括两印刷偶极子，两所述印刷偶极子对称分布于反射板前侧。

其进一步技术方案为：两所述印刷偶极子后端分别通过若干个第一支撑柱固定于反射板上，以与反射板间隔开。

其进一步技术方案为：所述支架包括两支撑杆，每一所述印刷偶极子前端设置有多个第二支撑柱，每一所述印刷偶极子前端的第二支撑柱固定若干个金属片中的一金属片，一支撑杆穿设一该金属片，且其余金属片沿支撑杆延伸方向间隔套设于支撑杆上。

其进一步技术方案为：所述支架还包括有多个套筒，多个所述套筒均套设于支撑杆上，以隔离相邻两金属片。

其进一步技术方案为：所述隧道天线还包括有外罩，所述外罩敞口端连接在馈电机构上，以封装所述双极化偶极子单元以及引向器。

其进一步技术方案为：所述外罩内还设置有一支撑片，所述支撑片固定于所述支架远离反射板的一端。

其进一步技术方案为：所述外罩上设置有用于贴壁安装于隧道内的安装板。

本实用新型的有益技术效果在于：与现有技术相比，本实用新型隧道天线中的双极化偶极子单元构成了4T4R天线结构，极大地提高了信息载量，契合5G通信需求，且通过引向器使得天线的能量更集中于端射方向，可进一步提高天线的增益，适用于隧道等需要定向性和增益高的环境，且辐射方向集中，迎风面积窄，可以实现贴壁安装或吸顶安装，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型隧道天线一具体实施例的结构示意图。

图2是本实用新型隧道天线去掉外罩的结构示意图。

图3是本实用新型隧道天线中印刷偶极子的结构示意图。

图4是本实用新型隧道天线的波束的水平面辐射方向图。

图5是本实用新型隧道天线的波束的垂直面辐射方向图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

参照图1至图5，图1至图5展示了本实用新型隧道天线1的一具体实施例。在附图所示的实施例中，所述隧道天线1包括反射板10、双极化偶极子单元20、馈电机构30、支架以及引向器50，其中，所述反射板10用于反射电磁波使辐射信号往前辐射；所述双极化偶极子单元20设置在反射板10前侧，且与所述反射板10间隔开；所述馈电机构30设置在反射板10后侧，并与双极化偶极子单元20连接，以馈电；具体地，如图2所示，本实施例中，所述馈电机构30包括有馈电连接器301，通过连接端子方便馈电焊接，实现馈电连接器301与双极化偶极子单元20的馈电连接；所述支架与反射板10连接；所述引向器50套设于支架上，以引导电磁波增强定向辐射。基于上述设计，本实用新型中的双极化偶极子单元20构成了4T4R天线1结构，极大地提高了信息载量，契合5G通信需求，且通过引向器50使得天线1的能量更集中于端射方向，可进一步提高天线1的增益，适用于隧道等需要定向性和增益高的环境，且辐射方向集中，迎风面积窄，可以实现贴壁安装或吸顶安装，安装方便。

在某些实施例中，所述引向器50包括沿所述支架延伸方向间隔层叠分布的若干金属片501，若干个金属片501可采用等间距或非等间距的排列方式；优选地，在本实施例中，所述双极化偶极子单元20包括两印刷偶极子201，两所述印刷偶极子201对称分布于反射板10前侧，且两所述印刷偶极子201后端分别通过若干个第一支撑柱60固定于反射板10上，以与反射板10间隔开。可理解地，本实用新型中，每一印刷偶极子201为具有两个收发端口的双极化结构，采用PCB印制板加工，方便结构固定，且结合图3，本实施例中的印刷偶极子201采用十字交叉单元，可实现±45°极化馈电，印刷偶极子201辐射臂呈现U形开口状，且在偶极子臂末端两个极化阵子臂连接，可改善交叉极化电流分量，提高交叉极化鉴别率，优选地，所述印刷偶极子201为带巴伦结构的半波偶极子单元。

继续参照图1和图2，在附图所示的实施例中，所述支架包括两支撑杆401，每一所述印刷偶极子201前端设置有多个第二支撑柱70，每一所述印刷偶极子201前端的第二支撑柱70固定若干个金属片501中的一金属片501，一支撑杆401穿设一该金属片501，且其余金属片501沿支撑杆401延伸方向间隔套设于支撑杆401上，进一步地，所述支架还包括有多个套筒402，多个所述套筒402均套设于支撑杆401上，以隔离相邻两金属片501。基于上述设计，通过第二支撑柱70固定金属片501和支撑杆401，且通过支撑杆401上的套筒402保证金属片501的间距。

在本实施例中，所述隧道天线1还包括有外罩80，所述外罩80敞口端连接在馈电机构30上，以封装所述双极化偶极子单元20以及引向器50，以实现隧道天线1的防水密闭，进而保证性能稳定可靠。具体地，本实施例中，在馈电机构30底部设置有安装固定孔，以通过螺丝固定连接外罩80和馈电机构30。优选地，所述外罩80内还设置有一支撑片90，所述支撑片90固定于所述支撑杆401远离反射板10的一端，以保证天线1主体部分在外罩80内共轴，且支撑片90采用1.0环氧树脂板材料制成，既有一定强度，透波性能也好。

在某些实施例中，所述外罩80上设置有安装板801，通过膨胀螺丝将安装板801固定于隧道内壁，从而使得隧道天线1贴壁安装于隧道内。

可理解地，本实用新型隧道天线1中，双极化偶极子单元20与反射板10的间距可为λ/4(λ为中心频率波长)，双极化偶极子单元20中的两印刷偶极子201同轴线，且间距约λ(λ为中心频率波长)，而距离双极化偶极子单元20最近的金属片501与双极化偶极子单元20的间距也约为λ/4，本实施例中，金属片501间的间距相同，相邻金属片501的间距约为0.7λ，金属片501的直径约0.25λ，金属片501的数量可根据增益需要进行增减，本实施例中，每一支撑杆401上设置有19个金属片501，以实现增益大于16db；而馈电机构30与反射板10之间的间距约0.8λ。

本实用新型中的隧道天线1可满足3300-3700MHZ频段，增益大于14db，波束宽度水平面/垂直面满足30度左右，隔离大于25dB，在5G频段支持4x4MIMO信号交换。满足5G大流量需求，如图4和图5所示，本实施例中的天线1方向图增益满足16db要求。

综上所述，本实用新型隧道天线中的双极化偶极子单元构成了4T4R天线结构，极大地提高了信息载量，契合5G通信需求，且通过引向器使得天线的能量更集中于端射方向，可进一步提高天线的增益，适用于隧道等需要定向性和增益高的环境，且辐射方向集中，迎风面积窄，可以实现贴壁安装或吸顶安装，安装方便，还设置有馈电机构，且设置第一支撑柱固定印刷偶极子，通过第二支撑柱固定金属片和支撑杆，结构更为简单紧凑，更具备成本优势。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道天线，其特征在于，所述隧道天线包括：

反射板，用于反射电磁波使辐射信号往前辐射；

双极化偶极子单元，设置在反射板前侧，且与所述反射板间隔开；

馈电机构，设置在反射板后侧，并与双极化偶极子单元连接，以馈电；

支架，与反射板连接；

引向器，套设于支架上，以引导电磁波增强定向辐射。

2.如权利要求1所述的隧道天线，其特征在于：所述引向器包括沿所述支架延伸方向间隔层叠分布的若干金属片。

3.如权利要求2所述的隧道天线，其特征在于：所述双极化偶极子单元包括两印刷偶极子，两所述印刷偶极子对称分布于反射板前侧。

4.如权利要求3所述的隧道天线，其特征在于：两所述印刷偶极子后端分别通过若干个第一支撑柱固定于反射板上，以与反射板间隔开。

5.如权利要求3所述的隧道天线，其特征在于：所述支架包括两支撑杆，每一所述印刷偶极子前端设置有多个第二支撑柱，每一所述印刷偶极子前端的第二支撑柱固定若干个金属片中的一金属片，一支撑杆穿设一该金属片，且其余金属片沿支撑杆延伸方向间隔套设于支撑杆上。

6.如权利要求5所述的隧道天线，其特征在于：所述支架还包括有多个套筒，多个所述套筒均套设于支撑杆上，以隔离相邻两金属片。

7.如权利要求1所述的隧道天线，其特征在于：所述隧道天线还包括有外罩，所述外罩敞口端连接在馈电机构上，以封装所述双极化偶极子单元以及引向器。

8.如权利要求7所述的隧道天线，其特征在于：所述外罩内还设置有一支撑片，所述支撑片固定于所述支架远离反射板的一端。

9.如权利要求7所述的隧道天线，其特征在于：所述外罩上设置有用于贴壁安装于隧道内的安装板。

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