CN216529369U - 一种用于移动通信的高增益抛物面天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于移动通信的高增益抛物面天线，采用用抛物面天线，在有限的尺寸内可以获得高增益，满足不同使用场景如偏僻地区的狭长公路、桥梁、铁路等场景的需求；通过采用双面敷铜、相互垂直相交的双极化振子，形成PCB形式的对称振子，使得整个天线的一致性较好；通过采用合理的双极化振子结构，使馈电结构简单，天线具有直流接地防雷击等功能；本用于移动通信的高增益抛物面天线工作频段在1710‑2690MHZ宽频带内，具有优良的电路和辐射性能；整个的用于移动通信的高增益抛物面天线的结构简单，成本低，满足使用要求。

Description

一种用于移动通信的高增益抛物面天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其涉及的是一种用于移动通信的高增益抛物面天线。

背景技术

抛物面天线是指由抛物面反射器和位于其焦点上的馈源组成的面天线。通常采用金属的旋转抛物面、切制旋转抛物面或柱形抛物面作为反射器，采用喇叭或带反射器的对称振子作馈源。抛物面天线具有高方向性、低副瓣和高前后比等优点，常用于点对点通信、雷达天线、家用卫星电视天线中。

如专利CN200420102902公开了一种抛物面天线的馈源，其采用了金属形式的对称振子，但其存在馈电方式复杂、装配困难和一致性差的问题。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于移动通信的高增益抛物面天线，采用PCB形式的对称振子，结构简单，一致性好。

本实用新型的技术方案如下：一种用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，包括：

馈源组件，用于将高频电流或束缚电磁波变成辐射的电磁波信号，所述馈源组件包括对称的双极化振子，所述双极化振子包括两组对称振子，分别为第一组对称振子和第二组对称振子，第一组对称振子和第二组对称振子相互垂直相交；

抛物面反射器，用于将所述电磁波信号向空间辐射；

介质支撑杆，将馈源组件连接固定在抛物面反射器的焦点处。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述馈源组件还包括振子固定座、反射腔和馈源罩，所述馈源罩与介质支撑杆连接，振子固定座固定安装在馈源罩内，双极化振子固定安装在振子固定座上，反射腔与馈源罩配合安装形成容纳双极化振子和振子固定座的空间，双极化振子居中于反射腔内部。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述双极化振子固定焊接在振子固定座上。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述第一组对称振子和第二组对称振子均采用双面敷铜板制成。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述振子固定座采用单面敷铜板制成，双极化振子设置在振子固定座设置敷铜的一面上。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述馈源罩为非导电材料，馈源罩末端与介质支撑杆连接固定。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述反射腔内表面覆盖有导电材料。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述第一组对称振子和第二组对称振子的结构一致，实现两个垂直方向的信号辐射：在振子固定座上设置有同轴线，所述第一组对称振子通过同轴线进行馈电；在第一组对称振子的背面敷铜与同轴线的外导体电连接；所述阻抗变换线位于第一组对称振子的正面一侧，同轴线的内导体与阻抗变换线一端电连接，阻抗变换线另一端通过贯穿设置在第一组对称振子上的导电通孔与第一组对称振子的背面敷铜电连接。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述第一组对称振子的背面敷铜和第二组对称振子的背面敷铜通过设置在第一组对称振子和第二组对称振子上的电镀通孔焊接连接在一起。

所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其中，所述抛物面反射器的焦径比为0.38。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过提供一种用于移动通信的高增益抛物面天线，采用用抛物面天线，在有限的尺寸内可以获得高增益，满足不同使用场景如偏僻地区的狭长公路、桥梁、铁路等场景的需求；通过采用双面敷铜、相互垂直相交的双极化振子，形成PCB形式的对称振子，使得整个天线的一致性较好；通过采用合理的双极化振子结构，使馈电结构简单，天线具有直流接地防雷击等功能；本用于移动通信的高增益抛物面天线工作频段在1710-2690MHZ宽频带内，具有优良的电路和辐射性能；整个的用于移动通信的高增益抛物面天线的结构简单，成本低，满足使用要求。

附图说明

图1是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的结构示意图。

图2是本实用新型中馈源组件的结构示意图。

图3a至图3b是本实用新型中双极化振子的的结构示意图。

图4是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的驻波示意图。

图5是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的隔离度示意图。

图6是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的在1710MHZ频段的方向图。

图7是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的在2200MHZ频段的方向图。

图8是本实用新型中用于移动通信的高增益抛物面天线的在2690MHZ频段的方向图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，一种用于移动通信的高增益抛物面天线，包括：

馈源组件20，用于将高频电流或束缚电磁波变成辐射的电磁波信号，所述馈源组件20包括对称的双极化振子201；

抛物面反射器30，用于将所述电磁波信号向空间辐射；

介质支撑杆10，将馈源组件20连接固定在抛物面反射器30的焦点处。

在某些具体实施例中，如图2所示，所述馈源组件20还包括振子固定座202、反射腔203和馈源罩204，所述馈源罩204与介质支撑杆10连接，振子固定座202固定安装在馈源罩204内，双极化振子201固定安装在振子固定座202上，反射腔203与馈源罩204配合安装形成容纳双极化振子201和振子固定座202的空间，双极化振子201居中于反射腔203内部。

在某些具体实施例中，所述双极化振子201固定焊接在振子固定座202上。

在某些具体实施例中，所述双极化振子201包括两组对称振子，分别为第一组对称振子2011和第二组对称振子2012，第一组对称振子2011和第二组对称振子2012相互垂直相交。

在某些具体实施例中，所述第一组对称振子2011和第二组对称振子2012均采用双面敷铜板制成，得到PCB形式的对称振子。

在某些具体实施例中，所述振子固定座202为单面敷铜板制成（与双极化振子201接触的一面敷铜），双极化振子201与振子固定座202通过焊接固定，使第一组对称振子2011和第二组对称振子2012保持相互正交。

在某些具体实施例中，所述馈源罩204为非导电材料，用于固定振子固定座202和反射腔203，并且提供物理防护，馈源罩204末端与介质支撑杆10连接固定。

在某些具体实施例中，所述反射腔203由导电材料制成，如在金属或介质表面覆盖一层导电材料形成反射腔203。

在某些具体实施例中，如图3a和图3b所示，所述第一组对称振子2011和第二组对称振子2012的结构一致，实现原理和实现方式均一致，这里只对第一组对称振子2011进行说明：在振子固定座202上设置有同轴线2018，所述第一组对称振子2011通过同轴线2018进行馈电；在第一组对称振子2011的背面（第一组对称振子2011的背面是指第一组对称振子2011面向同轴线2018的一面，反之为正面）敷铜2017与同轴线2018的外导体电连接；所述阻抗变换线2013位于第一组对称振子2011的正面一侧，同轴线2018的内导体与阻抗变换线2013一端电连接，阻抗变换线2013另一端通过贯穿设置在第一组对称振子2011上的导电通孔2014与第一组对称振子2011的背面敷铜2017电连接。

在某些具体实施例中，所述第一组对称振子2011的背面敷铜2017和第二组对称振子2012的背面敷铜通过设置在第一组对称振子2011和第二组对称振子2012上的电镀通孔2015焊接连接在一起，从而形成一个巴伦平衡馈电，达到馈电平衡的目的，而且具有直流接地的功能。

在某些具体实施例中，所述抛物面反射器30的直径为2米，焦径比为0.38。

通过采用上述结构，本用于移动通信的高增益抛物面天线可以工作在1710-2690MHZ频段内，该天线的驻波＜1.5（如图4所示），该天线的隔离度＜-40dB（如图5所示）；图6、图7、图8分别为该天线在1710MHZ、2200MHZ、2690MHZ频段的方向图，方向图3dB的波宽均在5°～6°之间，增益＞28dB，满足使用要求。

本用于移动通信的高增益抛物面天线相对于现有技术，具有以下优点：

（1）目前市面上的基站天线一般都通过增加辐射单元的数量来提高天线的增益，成本高，馈电网络复杂，插损大，不能满足偏僻地区的狭长公路、桥梁、铁路等场景的需求；本方案采用抛物面天线，在有限的尺寸内可以获得高增益，满足不同使用场景要求。

（2）填补了目前市面上没有针对狭长公路设计的高增益移动通信抛物面天线的空缺。

（3）本用于移动通信的高增益抛物面天线工作频段在1710-2690MHZ宽频带内，具有优良的电路和辐射性能。

（4）通过采用双面敷铜板的双极化振子，使得整个天线的一致性好。

（5）通过采用合理的双极化振子201结构，使馈电结构简单，天线具有直流接地防雷击等功能。

（6）整个的用于移动通信的高增益抛物面天线的结构简单，成本低，满足使用要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

附图标号

介质支撑杆10；馈源组件20；双极化振子201；第一组对称振子2011；第二组对称振子2012；阻抗变换线2013；导电通孔2014；电镀通孔2015；背面敷铜2017；同轴线2018；振子固定座202；反射腔203；馈源罩204；抛物面反射器30。

Claims (10)

1.一种用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，包括：

馈源组件，用于将高频电流或束缚电磁波变成辐射的电磁波信号，所述馈源组件包括对称的双极化振子，所述双极化振子包括两组对称振子，分别为第一组对称振子和第二组对称振子，第一组对称振子和第二组对称振子相互垂直相交；

抛物面反射器，用于将所述电磁波信号向空间辐射；

介质支撑杆，将馈源组件连接固定在抛物面反射器的焦点处。

2.根据权利要求1所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述馈源组件还包括振子固定座、反射腔和馈源罩，所述馈源罩与介质支撑杆连接，振子固定座固定安装在馈源罩内，双极化振子固定安装在振子固定座上，反射腔与馈源罩配合安装形成容纳双极化振子和振子固定座的空间，双极化振子居中于反射腔内部。

3.根据权利要求1所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述双极化振子固定焊接在振子固定座上。

4.根据权利要求1所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述第一组对称振子和第二组对称振子均采用双面敷铜板制成。

5.根据权利要求2所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述振子固定座采用单面敷铜板制成，双极化振子设置在振子固定座设置敷铜的一面上。

6.根据权利要求2所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述馈源罩为非导电材料，馈源罩末端与介质支撑杆连接固定。

7.根据权利要求2所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述反射腔内表面覆盖有导电材料。

8.根据权利要求1所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述第一组对称振子和第二组对称振子的结构一致，实现两个垂直方向的信号辐射：在振子固定座上设置有同轴线，所述第一组对称振子通过同轴线进行馈电；在第一组对称振子的背面敷铜与同轴线的外导体电连接；第一组对称振子的正面一侧设有阻抗变换线，同轴线的内导体与阻抗变换线一端电连接，阻抗变换线另一端通过贯穿设置在第一组对称振子上的导电通孔与第一组对称振子的背面敷铜电连接。

9.根据权利要求8所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述第一组对称振子的背面敷铜和第二组对称振子的背面敷铜通过设置在第一组对称振子和第二组对称振子上的电镀通孔焊接连接在一起。

10.根据权利要求1所述的用于移动通信的高增益抛物面天线，其特征在于，所述抛物面反射器的焦径比为0.38。

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