CN102509861B - 超宽频全向天线单元及天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超宽频全向天线单元，包括辐射体以及与所述辐射体电性连接的馈电电缆，所述辐射体包括第一片状结构体和与所述第一片状结构体电连接的第二片状结构体。辐射体采用第一片状结构体与第二片状结构体组合，相较于现有技术中采用锥形状的金属体作为天线的辐射体，第一片状结构体与第二片状结构体组合结构更简单，其制作可一体成型，非常方便；片状结构体相对于锥形状的金属体，所使用的金属材料更少，加工工艺更简单，大幅度降低辐射体的成本进而降低了吸顶天线的成本，为运营商降低工程造价，为社会创造价值。

Description

超宽频全向天线单元及天线

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及移动通信领域中的一种广泛使用的超宽频全向天线单元及包括该超宽频全向天线单元的天线。

背景技术

随着移动通信网络建设的发展，从600MHz-2700MHz频带内，各个移动通信***频谱高密度配置，空间电磁场环境极为复杂，在各种移动通信网络覆盖工程中，而天线单元的金属反射板、天线外壳与天线的辐射体之间的连接非常复杂，且金属反射板和天线外壳的金属结构材料比较昂贵，制造成本较高。同时，除了天线单元的带宽指标之外，其他指标如三阶交调、增益、方向性、不圆度等技术指标的要求更为严格。因此对于天线单元的设计、选材、工艺等都提出了更为严格的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种结构简单、且可大幅度降低制造成本的超宽频全向天线单元。

本发明是这样实现的，一种超宽频全向天线单元，包括辐射体以及与所述辐射体电性连接的馈电电缆，所述辐射体包括第一片状结构体和与所述第一片状结构体电连接的第二片状结构体。

进一步地，所述第一片状结构体与所述第二片状结构体通过至少一连接件连接固定且位设于同一平面。

进一步地，所述第一片状结构体为第一金属片，所述第二片状结构体为第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片通过所述连接件连接固定。所述第一金属片与所述第二金属片之间连接有至少一金属体。

进一步地，所述第一片状结构体与所述第二片状结构体通过至少一连接块连接且构成两个平面。

进一步地，所述第一片状结构体为一片状金属片或是由两个折弯的第三金属片组合构成，所述第二片状结构体为一片状金属板或是由形状与所述第三金属片相近的两个折弯的第四金属片组合构成。

进一步地，所述第三金属片组合成“十”字形结构，所述第四金属片组合成“十”字形结构。

进一步地，所述第一片状结构体沿垂直面上的中线折弯成120°，由两片相同结构合并成“Y”字形结构，所述“Y”字形结构的三个夹角均为120°；所述第二片状结构体电连接在所述第一片状结构体下方，呈平板状结构。

进一步地，所述辐射体上设有增加增益的增益补偿机构和提高带宽的阻抗匹配机构。所述增益补偿机构集成在所述第二片状结构体上，所述阻抗匹配机构设在所述第二片状结构体底面。

本发明还提供一种天线，包括如上述的全向天线单元，还包括一天线罩，所述天线罩由上下两部分构成，所述天线罩的下部分呈圆形或规则多边形，于所述天线罩的下部分上设有改善天线驻波比的金属件，所述金属件连接所述辐射体。

进一步地，所述超宽频全向天线单元可通过增设一金属反射面以构成定向天线单元；所述定超宽频全向天线单元与金属反射面保持与频率相关的高度，并通过多个塑料件相对固定。

本发明超宽频全向天线单元的辐射体采用第一片状结构体与第二片状结构体组合，相较于现有技术中采用锥形状的金属体作为天线的辐射体，第一片状结构体与第二片状结构体组合结构更简单，其制作可一体成型，非常方便；片状结构体相对于锥形状的金属体，所使用的金属材料更少，大幅度降低辐射体的成本进而降低了吸顶天线的成本，为运营商降低工程造价，为社会创造价值；同时，辐射体可直接焊接在所述底板上，连接更加方便。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的天线立体示意图；

图2为本发明实施例一提供的天线平面示意图；

图3为本发明实施例二提供的天线立体示意图；

图4为本发明实施例二提供的辐射体立体示意图；

图5为本发明实施例三提供的天线立体示意图；

图6为本发明实施例四提供的天线立体示意图；

图7为本发明实施例五提供的超宽频全向天线单元立体示意图；

图8为本发明实施例六提供的定向天线单元立体示意图；

图9为本发明实施例六提供的定向天线单元平面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1、图2、图3、图5，图6，图7、图8本发明实施例提供了一种超宽频全向天线单元10及天线1，所述天线1包括天线罩的上部分11和与上部分11相匹配的下部分12、辐射体13以及与所述辐射体13电性连接的馈电电缆14，所述辐射体13设在所述天线罩的下部分12上，所述辐射体13包括第一片状结构体131和与所述第一片状结构体131电连接的第二片状结构体132。这样，超宽频全向天线单元10的辐射体13采用第一片状结构体131与第二片状结构体132组合，相较于现有技术中采用锥形状的金属体作为天线的辐射体，第一片状结构体131与第二片状结构体132组合结构更简单，其制作时可一体成型，非常方便；片状结构体相对于锥形状的金属体，所使用的金属材料更少，大幅度降低辐射体13的成本进而降低了吸顶天线1的成本，为运营商降低工程造价，为社会创造价值。

下面结合实施例对本发明做进一步详述。

实施例一：

请参见图1、图2，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的一种具体实施方式，所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132通过两个连接件15连接固定且位设于同一平面。所述连接件15将所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132固定在一起；所述第一片状结构体131的高度在30mm-80mm之间，最佳优选为60mm，所述第二片状结构体132的高度在30mm-90mm之间，最佳优选为55mm，所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132之间的间距约为2mm，当然，也可以在保证所述辐射体13的整体高度不变的情况下，适当的将第一片状结构体131增高，所述第二片状结构体132降低，或将第一片状结构体131降低，所述第二片状结构体132增高，其尺寸可相对设计地比较自由。这样，所述吸顶天线1的谐振频率可以在800MHz-2700MHz甚至在更宽的频带内可以使得吸顶天线1的电压驻波比小于1.5，同时，吸顶天线1的最大辐射面的不圆度可以控制在正负2dB以内。(不圆度是指在近圆形的方向图平面上的最大增益方向与最小增益方向的增益差值，一般要求小于1dB或者2dB，不圆度指标主要是为了保证天线覆盖的广度)具体地，所述第一片状结构体131为第一金属片，所述第二片状结构体132为第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片通过所述连接件15连接。所述第一金属片和所述第二金属片呈倒置梯形和梯形，扁平状，需要说明一点的是，所述第一金属片和所述第二金属片可根据吸顶天线1设计需求可为实心或部分镂空。所述连接件15为一种塑胶件，以将第一金属片和第一金属片固定，形成一个平面，使得辐射体13在向外辐射信号时其覆盖面最大。具体地，需要说明的是，在所述第一金属片与所述第二金属片之间可以连接有至少一金属体16。金属体16为一种折弯的金属杆，通过这个折弯的金属杆以连接所述第一金属片与所述第二金属片，金属杆可以使得吸顶天线有良好的接地作用。

请参见图1、图2，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的一种具体实施方式，所述馈电电缆14为同轴线缆，同轴线缆传送电信号，包括内导体141和外导体142，所述内导体141、所述外导体142分别连接所述第一片状结构体131和所述第二片状结构体132以对其进行激励。

请参见图1、图2，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的一种具体实施方式，所述天线罩的下部分12呈圆形或规则多边形，于所述天线罩的下部分12上设有可改善天线驻波比的金属件17，所述金属件17连接所述辐射体13。所述底板12优选为圆形状，其直径在170mm-190mm之间，优选为180mm，所述金属件17为长条形扁平金属条，结构简单，可直接固定在所述天线罩的下部分12上，非常方便。增设所述金属件17可进一步保证所述吸顶天线1的电压驻波比小于1.5。

如图2，需要说明的是，所述天线罩上部分11与所述天线罩的下部分12配合将所述辐射体13置设其内，其中所述天线罩11高度约在90mm-135mm之间，优选为95mm。

实施例二：

请参见图3、图4，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的另一种具体实施方式，所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132通过至少一连接块18连接且构成两个平面。形成两个平面，使得辐射体13在向外辐射信号时其覆盖面扩大。所述连接块18为一种塑胶件，以连接所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132保持稳固。具体地，所述第一片状结构体131是由两个折弯第三金属片133组合构成，所述第二片状结构体132由形状与所述第三金属片133相近的两个折弯第四金属片134组合构成。更具体地，所述第三金属片133组合成“十”字形结构，所述第四金属片134组合成“十”字形结构。所述第三金属片133、所述第四金属片134优选为折弯呈90°，是由于成型最简单，外形也比较美观，不影响室内观赏，但本实施例中不仅仅局限于90°，所述第三金属片133、所述第四金属片134折弯为在0°-360°之间皆是本发明所保护的范围。

实施例三：

结合图3、图4并具体参见图5，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的另一种具体实施方式，其与实施例二的区别在于：所述第一片状结构体131为一片状金属片以替代两个折弯第三金属片133，所述第二片状结构体132由形状与所述第三金属片133相近的两个折弯第四金属片134组合构成。当然，在其它实施例中，也可以是由所述第二片状结构体132为一片状金属板以替代两个折弯第四金属片134，所述第一片状结构体131是由两个折弯第三金属片133组合构成，也为本发明所保护的范围。

实施例四：

参见图6所示，所述第一片状结构体131沿垂直面上的中轴线折弯成120°，并由两片相同结构合并成Y”字形结构，构成新的第一片状结构体131，其中，重叠部分的多余材料在保证联接可靠的情况下可以去掉，第二片状结构体132电连接在所述第一片状结构体131下方，呈平板状结构，具体地是以圆片的形式置于天线罩的下部分12之上，以构成新的第二片状结构体132，天线1的正视图的上下部分类似“⊥”字形结构。“Y”字形结构的三个夹角均为120°；具体地，所述第一片状结构体131与所述第二片状结构体132构成新的天线辐射体，并在第二片状结构体132圆心处通过所述馈电电缆14，来实现激励，所述第一片状结构体131的延长部分133与第二片状结构体132电连接来实现直流接地。增设所述金属件17可进一步保证所述吸顶天线1的电压驻波比小于1.5。

实施例五：

结合图7，作为本发明提供的一种超宽频全向天线单元的另一种具体实施方式，所述辐射体13上设有增加增益的增益补偿机构20和提高带宽的阻抗匹配机构21。具体地，所述增益补偿机构20集成在所述第二片状结构体132上，增益补偿机构20为具有一定弧度的金属片，以增加所述超宽频全向天线单元10的增益；所述阻抗匹配机构21设在所述第二片状结构体132底面，阻抗匹配机构21为规则扁平片状金属片，邻近分布在第二片状结构体132周围，以提高所述超宽频全向天线单元10的带宽。

实施例六：

参见图8、图9，作为本发明提供的一种天线的一种应用方式，为一种宽频壁挂天线，辐射体13是水平设置，其通过增加一金属构件22，并保持与频率相关的高度，以此来实现天线的定向辐射。具体地，通过设置多个塑料柱23在所述辐射体13与所述金属构件22之间以保持高度，同时，所述塑胶柱23固定所述辐射体13于所述金属构件22上，以使得所述辐射体13保持稳定。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种超宽频全向天线单元，其特征在于：包括辐射体以及与所述辐射体电性连接的馈电电缆，所述辐射体包括第一片状结构体和与所述第一片状结构体电连接的第二片状结构体，所述第一片状结构体和所述第二片状结构体呈扁平状倒置梯形和梯形；所述馈电电缆包括内导体和外导体，所述内导体连接所述第一片状结构体以及所述外导体连接所述第二片状结构体；所述辐射体上设有增加增益的增益补偿机构和提高带宽的阻抗匹配机构，所述增益补偿机构成对集成在所述第二片状结构体上且为具有一定弧度的金属片，所述增益补偿机构所在的平面垂直于所述第一片状结构体、所述第二片状结构体所在平面，且同时垂直所述外导体，所述阻抗匹配机构设在所述第二片状结构体底面，所述阻抗匹配机构为规则扁平片状金属片，邻近分布在所述第二片状结构体周围。

2.一种天线，其特征在于：包括如上述权利要求1所述的超宽频全向天线单元，还包括一天线罩，所述天线罩由上下两部分构成，所述天线罩的下部分呈圆形或规则多边形，于所述天线罩的下部分上设有改善天线驻波比的金属件，所述金属件连接所述辐射体。