低輪廓多頻段雙端口定向天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種低輪廓多頻段雙端口定向天線。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，實(shí)現(xiàn)806-960MHz (或 695_960MHz)，1710-2700MHz 頻段的雙端口天線大部分應(yīng)用于室外的基站天線系統(tǒng)中，且絕大部分采用定向半波振子方案，即將低頻單元(698-960MHz)和高頻單元(1710-2700MHz)共同組裝在一反射板上，然后通過(guò)射頻合路器將兩組信號(hào)相連組成多頻段的單元。
[0003]然而，上述方案中，由于工作頻率低至806MHz (甚至695MHz)，根據(jù)半波振子的要求其高度大約為其0.25個(gè)波長(zhǎng)，即93mm，從而使得輻射單元的高度較高，不適用于應(yīng)用在室內(nèi)天線上；同時(shí)，高頻單元和低頻單元需要通過(guò)射頻合路器相連，由于需要實(shí)現(xiàn)低互調(diào)特性，所以合路器在材料的選取和整個(gè)天線的加工精度要求非常高，且采用低互調(diào)特性的合路器使得整個(gè)天線的成本非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種厚度薄、成本低的低輪廓多頻段雙端口定向天線。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種低輪廓多頻段雙端口定向天線，包括天線殼、反射板和兩組極化天線單元，所述反射板和所述極化天線單元設(shè)置于所述天線殼內(nèi)，每組所述極化天線單元包括輻射單元、饋電金屬螺釘、耦合介質(zhì)板、饋電巴倫以及射頻同軸電纜，所述福射單元包括低頻福射單元和高頻福射寄生單元，所述福射單元固定于所述親合介質(zhì)板上，所述輻射單元、耦合介質(zhì)版、饋電巴倫以及反射板在垂直面內(nèi)依次排布，所述饋電金屬螺釘與所述低頻輻射單元連接且穿過(guò)所述耦合介質(zhì)板與所述饋電巴倫連接，所述饋電巴倫與所述射頻同軸電纜的一端連接，所述射頻同軸電纜的另一端穿出所述天線殼，所述射頻同軸電纜中的射頻信號(hào)激勵(lì)所述低頻輻射單元而使所述輻射單元諧振于低頻段，同時(shí)所述射頻信號(hào)通過(guò)耦合形式激勵(lì)所述高頻輻射寄生單元而使所述輻射單元同時(shí)諧振于高頻段。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在輻射單元以及反射板之間增設(shè)耦合介質(zhì)板，由于空氣的介電常數(shù)是最低(接近于真空)的，因此輻射單元向反射板上輻射的電磁波經(jīng)過(guò)耦合介質(zhì)板時(shí)會(huì)發(fā)生折射，電磁波的傳輸路徑比沒(méi)有耦合介質(zhì)板時(shí)大大加長(zhǎng)，故相當(dāng)于增高了輻射單元距反射板的高度，從而可以降低輻射單元距反射板的實(shí)際高度，即降低了天線的厚度，可以應(yīng)用于室內(nèi)天線；此外，通過(guò)一個(gè)射頻信號(hào)同時(shí)激勵(lì)低頻輻射單元以及高頻輻射寄生單元而工作于低頻段和高頻段，相比現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)兩個(gè)射頻信號(hào)分別激勵(lì)低頻單元和高頻單元再通過(guò)射頻合路器將兩組信號(hào)相連組成多頻段，本發(fā)明無(wú)需使用合路器，降低了生產(chǎn)成本。
[0007]較佳地，所述福射單元還包括固定于所述親合介質(zhì)板上的低頻福射寄生單元，所述高頻輻射寄生單元設(shè)置于所述低頻輻射單元的兩側(cè)，所述低頻輻射寄生單元設(shè)置于所述高頻福射寄生單元的周邊。
[0008]較佳地，所述輻射單元以冷壓形式固定于所述耦合介質(zhì)板上，且所述輻射單元通過(guò)鋁鍍錫工藝成型。
[0009]較佳地，所述低輪廓多頻段雙端口定向天線還包括隔板，所述隔板設(shè)置于兩組所述極化天線單元之間且與所述反射板固定連接。
[0010]較佳地，所述極化天線單元還包括輻射單元尼龍支撐柱，所述輻射單元尼龍支撐柱的一端與所述耦合介質(zhì)板固定連接，所述輻射單元尼龍支撐柱的另一端與所述反射板固定連接。
[0011 ] 較佳地，所述耦合介質(zhì)板的厚度為1.8至3毫米、介電常數(shù)為2至2.4，且通過(guò)ABS材料注塑成型。
[0012]較佳地，所述極化天線單元還包括Z型調(diào)節(jié)件，所述Z型調(diào)節(jié)件固定設(shè)置于所述反射板上。
[0013]較佳地，所述極化天線單元還包括電纜固定件，所述電纜固定件包括與所述反射板固定連接的兩側(cè)翼以及連接于兩所述側(cè)翼之間且呈橋型的中間部，所述射頻同軸電纜穿過(guò)所述中間部而被夾緊。
[0014]較佳地，兩組所述極化天線單元中的兩所述輻射單元沿同一方向設(shè)置或呈垂直設(shè)置。
[0015]較佳地，所述低輪廓多頻段雙端口定向天線還包括安裝支架，所述安裝支架包括第一連接件和第二連接件，所述第一連接件通過(guò)螺釘與所述天線殼固定連接，所述第二連接件與所述第一連接件卡接，所述第二連接件通過(guò)螺釘固定至任一位置而實(shí)現(xiàn)所述低輪廓多頻段雙端口定向天線的安裝。
[0016]通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明低輪廓多頻段雙端口定向天線的外觀圖。
[0018]圖2為圖1中低輪廓多頻段雙端口定向天線另一角度的外觀圖。
[0019]圖3為圖1低輪廓多頻段雙端口定向天線的局部分解圖。
[0020]圖4為圖2中低輪廓多頻段雙端口定向天線另一角度的局部分解圖。
[0021]圖5為圖3中輻射單元的具體結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖6為兩個(gè)極化天線單元垂直時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖7a、7b分別為兩個(gè)端口的駐波曲線圖。
[0024]圖7c為兩個(gè)端口的隔離度曲線圖。
[0025]圖8a、8b分別為其中之一端口在900MHz、1800MHz時(shí)的3階互調(diào)曲線圖。
[0026]圖9a、9b分別為其中之另一端口在900MHz、1800MHz時(shí)的3階互調(diào)曲線圖。
[0027]圖10a、10b、10c分別為圖8a中端口在960MHz、1880MHz、2700MHz時(shí)的輻射方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。
[0029]請(qǐng)參考圖1至圖4，本發(fā)明低輪廓多頻段雙端口定向天線100包括天線殼10、反射板12和兩組極化天線單元14，反射板12和極化天線單元14設(shè)置于天線殼10內(nèi)，每組極化天線單元14包括輻射單元141、饋電金屬螺釘142、耦合介質(zhì)板143、饋電巴倫144以及射頻同軸電纜145，輻射單元141包括低頻輻射單元1411和高頻輻射寄生單元1412，輻射單元141固定于親合介質(zhì)板143上，且福射單元141、親合介質(zhì)版143、饋電巴倫144以及反射板12在垂直面內(nèi)依次排布，饋電金屬螺釘142與低頻輻射單元1411連接且穿過(guò)耦合介質(zhì)板143與饋電巴倫144連接，饋電巴倫144與射頻同軸電纜145的一端連接，射頻同軸電纜145的另一端穿出天線殼10，射頻同軸電纜145中的射頻信號(hào)激勵(lì)低頻輻射單元1411而使輻射單元141諧振于低頻段，同時(shí)射頻信號(hào)通過(guò)耦合形式激勵(lì)高頻輻射寄生單元1412而使輻射單元141同時(shí)諧振于高頻段。其中上述低頻段為806-960MHZ (或695_960MHz)，高頻段為 1710-2700MHz。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在輻射單元141以及反射板12之間增設(shè)耦合介質(zhì)板143，由于空氣的介電常數(shù)是最低(接近于真空)的，因此輻射單元141向反射板12上輻射的電磁波經(jīng)過(guò)耦合介質(zhì)板143時(shí)會(huì)發(fā)生折射，電磁波的傳輸路徑比沒(méi)有耦合介質(zhì)板143時(shí)大大加長(zhǎng)，故相當(dāng)于增高了輻射單元143距反射板12的高度，從而可以降低輻射單元141距反射板12的實(shí)際高度，即降低了天線的厚度，可以應(yīng)用于室內(nèi)天線；此外，通過(guò)一個(gè)射頻信號(hào)同時(shí)激勵(lì)低頻輻射單元1411以及高頻輻射寄生單元1412而工作于低頻段和高頻段，相比現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)兩個(gè)射頻信號(hào)分別激勵(lì)低頻單元和高頻單元再通過(guò)射頻合路器將兩組信號(hào)相連組成多頻段，本發(fā)明無(wú)需使用合路器，降低了生產(chǎn)成本。
[0031]具體的，如圖1所示，極化天線單元14還包括射頻同軸連接器149，天線殼10包括天線罩101、天線頂端蓋102以及天線底端蓋103，其中天線罩101采用聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,簡(jiǎn)稱PVC)材料注塑成型，而天線底端蓋103上開設(shè)有允許射頻同軸電纜145穿出天線殼10的兩通孔，射頻同軸電纜145穿出天線殼10的一端與射頻同軸連接器149連接。
[0032]優(yōu)選的，如圖5所示，輻射單元141還包括固定于耦合介質(zhì)板143上的低頻輻射寄生單1413元，且高頻輻射寄生單元1412設(shè)置于低頻輻射單元1411的兩側(cè)，低頻輻射寄生單元1413設(shè)置于高頻輻射寄生單元1412的周邊，其中低頻輻射寄生單元1413用于擴(kuò)展低頻段的帶寬。此外，低頻輻射單元1411、高頻輻射寄生單元1412以及低頻輻射寄生單元1413為金屬成型件，可用金屬鋁沖壓制成、金屬銅沖壓制成、鋁電鍍銅或鋁電鍍錫制成，優(yōu)選為銷電鍍錫制成；而低頻福射單元1411、高頻福射寄生單元1412以及低頻福射寄生單元1413通過(guò)冷壓工藝固定于耦合介質(zhì)版143上，從而能夠有效的促使無(wú)源交調(diào)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。工作時(shí)，射頻同軸電纜145中的射頻信號(hào)通過(guò)連接的饋電巴倫144聯(lián)通饋電金屬螺釘142而激勵(lì)低頻福射單元1411使得福射單元141諧振于低頻段8O6-96OMHz (或695-960MHZ)，在低頻輻射單元141的兩側(cè)為高頻輻射寄生單元1412，射頻信號(hào)通過(guò)耦合形式激勵(lì)高頻輻射寄生單元1412使得輻射單元141同時(shí)工作于另一個(gè)頻段，即高頻段1710-