CN219350664U - 一种天线装置及发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种天线装置及发射装置。其中，天线装置包括壳体、金属条和M个天线辐射单元；壳体包括顶面和与顶面连接的N个侧面，N个侧面中任意两个相邻的侧面之间的夹角相同；壳体为绝缘材质；金属条位于壳体的内部，金属条的一端与顶面的中心位置固定连接，金属条的轴线与N个侧面平行；M个天线辐射单元以金属条的轴线为中心，设置于N个侧面中的M个侧面的外侧。如此，由于多个天线辐射单元是以金属条的轴线为中心对称设置于多个侧面的外侧，因此，金属条可以吸收壳体内部电磁波的能量，减少天线辐射单元射向其他天线辐射单元的电磁波信号的能量，从而提高不同天线辐射单元之间的隔离度。

Description

一种天线装置及发射装置

技术领域

本实用新型实施例涉及天线技术领域，特别涉及一种天线装置及发射装置。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，部署在室内的小型基站越来越多。为了提高室内信号的覆盖面，以实现360°的信号覆盖，在小型基站中，往往会设计多个相同频段的天线辐射单元环绕摆放。

然而，在基站小型化的设计要求下，不同天线辐射单元之间的最大间距是有限的。采用上述设计，当一个天线辐射单元有能量辐射时，其他天线辐射单元很容易产生相应的谐振，导致不同天线辐射单元之间隔离度较差，进而导致通信信号质量下降、误码率增加、通信距离缩短等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种天线装置及发射装置，用以提高不同天线辐射单元之间的隔离度。

第一方面，本实用新型实施例提供一种天线装置，该天线装置包括壳体、金属条和M个天线辐射单元；其中，所述壳体包括顶面和与所述顶面连接的N个侧面，所述N个侧面中任意两个相邻的侧面之间的夹角相同；所述壳体为绝缘材质；所述金属条位于所述壳体的内部，所述金属条的一端与所述顶面的中心位置固定连接，所述金属条的轴线与所述N个侧面平行；所述M个天线辐射单元以所述金属条的轴线为中心，对称设置于所述N个侧面中的M个侧面的外侧；其中，M和N均为正整数，且N大于或等于M。

本实用新型实施例中，由于多个天线辐射单元是以金属条的轴线为中心，对称设置于多个侧面的外侧，因此，金属条可以吸收壳体内部电磁波的能量，减少天线辐射单元射向其他天线辐射单元的电磁波信号的能量，从而有效提高不同天线辐射单元之间的隔离度。

可选的，所述金属条为圆柱体、长方体、三棱柱或五棱柱。如此，由于金属条的形状为规则的形状，从而实现较为简单。

可选的，所述金属条的一端与所述顶面固定连接，包括：所述金属条的一端设置有螺纹孔，所述顶面通过与所述螺纹孔匹配的螺栓与所述金属条的一端固定连接。

可选的，所述M个天线辐射单元的长度相同；所述金属条的长度大于所述天线辐射单元的长度。如此，由于金属条的长度大于天线辐射单元的长度，从而可以更充分地吸收壳体内部电磁波的能量。

可选的，所述顶面为x形薄板，所述顶面的中心位置为所述x形薄板的交叉位置。

可选的，所述N个侧面包括第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述x形薄板包括第一端部、第二端部、第三端部和第四端部；所述第一端部与所述第一侧面和所述第二侧面的相接处一体式连接；所述第二端部与所述第一侧面和所述第三侧面的相接处一体式连接；所述第三端部与所述第四侧面和所述第二侧面的相接处一体式连接；所述第四端部与所述第四侧面和所述第三侧面的相接处一体式连接。

可选的，所述天线辐射单元的长度小于所述侧面的长度，所述天线辐射单元设置于所述侧面的中间位置。

可选的，所述侧面设置有天线固定装置，所述天线固定装置用于将所述天线辐射单元固定在所述侧面的外侧，所述天线固定装置与所述侧面一体式连接。

可选的，所述天线固定装置为热融柱。

第二方面，本实用新型实施例提供一种发射装置，该发射装置包括上述第一方面的任一种可能的设计中所描述的天线装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型之实施例提供的一种天线装置的结构示意图；

图2是本实用新型之实施例提供的几种金属条结构示意图；

图3是本实用新型之实施例提供的一种金属条示意图；

图4是本实用新型之实施例提供的一种天线结构正视示意图；

图5是本实用新型之实施例提供的一种天线装置的立体结构示意图；

图6是本实用新型之实施例提供的一种卡扣结构示意图；

图7是本实用新型之实施例的未加金属条的仿真天线隔离度、天线带宽的仿真结果示意图；

图8是本实用新型之实施例的加金属条仿真天线隔离度、天线带宽的仿真结果示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如背景技术所述，现有的天线设计可能会导致不同天线辐射单元之间隔离度较差。为了提高天线隔离度，常用的技术手段是增大不同天线辐射单元之间的距离，或者采用不同极化方式的天线辐射单元来优化同频天线之间隔离度。然而，如果采用增大天线辐射单元之间物理距离的方法，会导致基站体积增大，在基站尺度确定的情况下对隔离度提升较小；采用不同极化方式的天线辐射单元，会导致天线系统复杂度增加，信道损失增强，组装、调试难度大。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种天线装置的结构示意图。如图1所示，该天线装置可以包括壳体1、金属条2、M个天线辐射单元3(比如天线辐射单元31、天线辐射单元32、天线辐射单元33和天线辐射单元34)；壳体1包括顶面101和N个侧面(比如侧面11、侧面12、侧面13和侧面14)，顶面101与N个侧面固定连接。金属条2的一端与顶面101的中心位置固定连接。且金属条2的轴线与N个侧面平行。M个天线辐射单元3以金属条2的轴线为中心，对称设置于N个侧面中的M个侧面的外侧。比如，天线辐射单元3的数量(即M)与侧面的数量(即N)相同，且均为4，则4个天线辐射单元可以分别设置于4个侧面的外侧，如图1所示。此外，壳体1可以为绝缘材质，比如塑料材质。

本实用新型实施例中，由于多个天线辐射单元是以金属条的轴线为中心，对称设置于多个侧面的外侧，因此，金属条可以吸收壳体内部电磁波的能量，减少天线辐射单元射向其他天线辐射单元的电磁波信号的能量，从而有效提高不同天线辐射单元之间的隔离度。相比于上述“增大天线辐射单元之间物理距离，来提高不同天线辐射单元之间的隔离度”的方式来说，本实用新型中的方案更便于实现小型化的设计；相比于上述“采用不同极化方式的天线辐射单元，来提高不同天线辐射单元之间的隔离度”的方式来说，本实用新型中的方案实现较为简单。

示例性地，本实用新型实施例中，M个天线辐射单元3(比如天线辐射单元31、天线辐射单元32、天线辐射单元33和天线辐射单元34)可以工作在相同的频段上。

示例性地，金属条2可以呈长条状，比如金属条2可以为圆柱形、三棱柱形、四棱柱形、五棱柱形，参见图2所示。可以理解的是，金属条2的具体形状可以根据实际的需求来设置，如此，可以提高方案的灵活性；本实用新型实施例对金属条2的形状不做限定。

其中，金属条2的一端与顶面101的中心位置之间的固定连接方式可以有多种，下面描述两种可能的方式，分别为方式1和方式2。

方式1：通过螺纹孔和螺栓实现金属条2的一端与顶面101的中心位置之间的固定连接。

具体来说，金属条2的一端设置有螺纹孔，顶面101的中心设置有螺栓开孔，进而与金属条2的螺纹孔匹配的螺栓可以穿过螺栓开孔(螺栓开孔的尺寸小于螺栓的螺帽的尺寸)，插入螺纹孔，从而使得金属条2的一端与顶面101固定连接。

方式2：通过特定形状的固定器(比如L形固定器)实现金属条2的一端与顶面101的中心位置之间的固定连接。

具体来说，参见图3所示，金属条2的一端设置有通孔201，L形固定器7的第一方向上设置有圆形开孔701，第二方向上设置有圆形开孔702；金属螺栓801穿过圆形开孔702，通孔201，另一L形固定器的圆形开孔，与螺母802栓接。L形固定器的第一方向通过圆形开孔701与顶面101栓接。

此外，金属条2的另一端可以悬空，不与壳体1相连接，此种情形下，壳体1可以包括底面或者也可以不包括底面。或者，壳体还包括底面，金属条2的另一端与底面的中心位置固定连接(具体的连接方式可以参照上述方式1或方式2)。

示例性地，M个天线辐射单元3的长度可以相同，金属条2的长度可以大于或等于天线辐射单元3的长度。如图1所示，金属条2与天线辐射单元3平行放置，金属条2的一端21可以高于或等于天线辐射单元3的一端301，金属条2的另一端22可以低于或等于天线辐射单元3的另一端302。金属条2的长度与天线辐射单元3的长度的差值可以小于2cm。

示例性地，天线辐射单元的长度可以小于侧面的长度，此种情形下，天线辐射单元可以设置于所述侧面的中间位置。如图1所示，天线辐射单元31设置于侧面11的中间位置，天线辐射单元32设置于侧面12的中间位置，天线辐射单元33设置于侧面13的中间位置，天线辐射单元34设置于侧面14的中间位置，四个天线辐射单元与金属条2平行，并以金属条2的轴线为中心对称。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，天线辐射单元也可不位于侧面的中间位置。比如，每一个天线辐射单元与侧面纵向中线平行，均向一个方向平移相同的长度，四个天线辐射单元与金属条2平行，并以金属条2的轴线为中心对称；也就是说，多个天线辐射单元可根据实际的应用需求来向相同的方向平移相同的长度。

示例性地，壳体的每个侧面可设置天线固定装置，天线固定装置用于将天线辐射单元固定在侧面的外侧，天线固定装置与侧面一体式连接。图4为本实用新型实施例提供的天线结构的正视图，如图4所示，以天线辐射单元31为例，天线固定装置401、402、403、404，分别位于天线辐射单元31的四角，从而将天线辐射单元31固定在侧面11的外侧。

此外，如图4所示，天线辐射单元31可以通过天线馈电线501与信号发生装置相连。可选的，天线馈电线501可连接于天线辐射单元31的中心，沿侧面11的中线向下延伸。可选的，天线馈电线501可以从壳体1的内部或外部进行走线，本实用新型实施例对此不做限定。当采用内部走线的方式时，侧面11的中线上可开有供天线馈电线501穿入壳体内部的通孔。

图5为本实用新型实施例提供的又一种天线装置的结构示意图。如图5所示，顶面101的形状可以为交叉的x形薄板，顶面101的中心位置即为x形薄板的交叉位置。示例性地，顶面101与N个侧面可以一体式连接，从而方便制造，不轻易脱落。

比如，N个侧面包括第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面(即N＝4)，x形薄板包括第一端部、第二端部、第三端部和第四端部；则第一端部可以与第一侧面和第二侧面的相接处一体式连接；第二端部可以与第一侧面和第三侧面的相接处一体式连接；第三端部可以与第四侧面和第二侧面的相接处一体式连接；第四端部可以与第四侧面和第三侧面的相接处一体式连接。

此外，可选的，本实用新型实施例中的天线装置的下端可设置有连接装置9，连接装置9用于将天线装置与发射装置中的其他部件(比如信号发生装置)进行固定。比如，参见图6所示，连接装置9上设置有卡扣901，用于固定天线辐射单元3的天线馈电线501。卡扣901为钩形，一端与连接装置9固定连接，另一端有一延伸向内的凸起，利用钩形装置的弹性将天线馈电线501固定在卡扣901内。可以理解的是，连接装置9上设置的卡扣901的数量可以与天线辐射单元3的数量相同，每个卡扣可用于固定一个天线辐射单元的天线馈电线。

图7为未加金属隔离条的天线隔离度、天线带宽的仿真结果示意图。图8是本实用新型实施例提供的加金属条后的天线隔离度、天线带宽的仿真结果示意图。图7和图8中的横轴代表频率，纵轴代表分贝(dB)。如图7、图8所示，曲线1a为未加金属隔离条的天线带宽仿真曲线，曲线2a为添加金属条仿真天线隔离度、天线带宽的仿真曲线，以纵坐标低于10dB对应的频率区间作为天线带宽，可以看出，曲线2a对应天线带宽大于曲线1a。如图7、图8所示，曲线1b为未加金属隔离条的相邻天线隔离度仿真曲线，曲线2b为添加金属隔离条的相邻天线隔离度仿真曲线，对比曲线1b和曲线2b可以看出，添加金属隔离条后相邻天线隔离度有明显下降。如图7、图8所示，曲线1c为未加金属隔离条的相对天线隔离度仿真曲线，曲线2c为添加金属隔离条的相对天线隔离度仿真曲线，对比曲线1b和曲线2b可以看出，添加金属隔离条后相邻天线隔离度有明显下降。综上，金属条可有效提高多个同频天线的带宽和天线之间隔离度。

本实用新型实施例提供了一种发射装置，包含上述实施例中所描述的天线装置。可选地，发射装置还包括上述实施例中所描述的连接装置和信号发生装置。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括壳体、金属条和M个天线辐射单元；

所述壳体包括顶面和与所述顶面连接的N个侧面，所述N个侧面中任意两个相邻的侧面之间的夹角相同；所述壳体为塑胶材质；

所述金属条位于所述壳体的内部，所述金属条的一端与所述顶面的中心位置固定连接，所述金属条的轴线与所述N个侧面平行；

所述M个天线辐射单元以所述金属条的轴线为中心，对称设置于所述N个侧面中的M个侧面的外侧；

其中，M和N均为正整数，且N大于或等于M。

2.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述金属条为圆柱体、长方体、三棱柱或五棱柱。

3.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述金属条的一端与所述顶面固定连接，包括：所述金属条的一端设置有螺纹孔，所述顶面通过与所述螺纹孔匹配的螺栓与所述金属条的一端固定连接。

4.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述M个天线辐射单元的长度相同；

所述金属条的长度大于所述天线辐射单元的长度。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述顶面为x形薄板，所述顶面的中心位置为所述x形薄板的交叉位置。

6.如权利要求5中所述的装置，其特征在于，所述N个侧面包括第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述x形薄板包括第一端部、第二端部、第三端部和第四端部；

所述第一端部与所述第一侧面和所述第二侧面的相接处一体式连接；

所述第二端部与所述第一侧面和所述第三侧面的相接处一体式连接；

所述第三端部与所述第四侧面和所述第二侧面的相接处一体式连接；

所述第四端部与所述第四侧面和所述第三侧面的相接处一体式连接。

7.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述天线辐射单元的长度小于所述侧面的长度，所述天线辐射单元设置于所述侧面的中间位置。

8.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述侧面设置有天线固定装置，所述天线固定装置用于将所述天线辐射单元固定在所述侧面的外侧，所述天线固定装置与所述侧面一体式连接。

9.如权利要求8中所述的装置，其特征在于，所述天线固定装置为热融柱。

10.一种发射装置，其特征在于，所述发射装置包括如权利要求1至9中任一项所述的天线装置。

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