CN110797635A - 一种超宽带多频天线 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种结构简单，且高低频之间互相影响很小的超宽带多频天线。包括反射板、若干高频辐射单元和若干低频辐射单元；高频辐射单元包括4个折合振子，这4个折合振子共面，所共之面称为高频振子面；高频振子面与反射板互相平行，它们之间的距离为D；在高频振子面内该4个折合振子绕一中间点均匀分布；在每个折合振子的中间还设有条状的短路导体，短路导体的一端与其所在的折合振子的中部位置导通；短路导体的另一端指向反射板，与反射板构成射频耦合短路或物理短路。本发明不会对高频本身的性能有太大影响，而且极大消除了低频与高频之间的互相影响，且设计简单、易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频天线。
背景技术
在移动通信中，为了减少基点天线的架设站点，会把多个不同频段的天线整合在一个天线外罩里面，且要求天线的整体尺寸越来越小，这就使得天线的辐射单元必须高低频嵌套。但是天线外罩内的空间是非常有限的，高低频嵌套会使得高频辐射单元与低频辐射单元相互谐振而相互干扰，从而影响天线的方向图，在超宽带多频天线中这个问题会更明显。
现有的解决方法是在高低频辐射单元周边增加金属边界，如金属制成的隔离条等，以调整辐射单元的形状或者在馈电巴仑上加共模谐振滤波器，这些方法要么方向图带宽不是很足,要么阻抗带宽受到严重影响。
因此需要对现有的超宽带多频天线的结构作进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，且高低频之间互相影响很小的超宽带多频天线。
为达到上述目的，本发明采取了以下的技术方案：
一种超宽带多频天线，包括反射板、若干高频辐射单元和若干低频辐射单元；所述高频辐射单元和低频辐射单元错落地安装固定在反射板的一个面上；特别地，所述高频辐射单元包括4个折合振子，这4个折合振子共面，所共之面称为高频振子面；高频振子面与反射板互相平行，它们之间的距离为D；在高频振子面内该4个折合振子绕一中间点均匀分布；在每个折合振子的中间还设有条状的短路导体，所述短路导体的一端与其所在的折合振子的中部位置导通；所述短路导体的另一端指向反射板，与反射板构成射频耦合短路或物理短路。
通过这样的技术方案，可以使高频辐射单元的共模阻抗被短路，打破高频辐射单元在低频处的共模谐振，抑制高频辐射单元对低频方向图的影响，而不会影响到高频辐射单元自身的方向图和阻抗。
所述距离D的目标值为高频辐射单元的工作频率所对应波长的1/4。然而实际上距离D通常为“高频辐射单元的工作频率所对应波长的1/4”的0.7～1.1倍。
所述的4个折合振子可以是由金属板材冲压而一体成型的，或者是在一PCB板上进行刻蚀而成的。
所述的短路导体可以是一件额外焊接在折合振子上的金属件，而这样的金属件可以是冲压件，或者是拉伸件，或者是PCB板上的导线。
在4个折合振子是由金属板材冲压而一体成型的情况下，所述短路导体最好是与这4个折合振子同时冲压一体成型的，然后被弯曲而指向反射板。当此时短路导体与反射板是构成射频耦合短路时，此时短路导体靠近反射板的一端至反射板之间的距离D2优选在0.1～5mm范围内；当此时短路导体与反射板是构成物理短路时，此时短路导体指向反射板的该端可以通过铆钉或锡焊与反射板实现直接导通。
本发明的有益效果是：不会对高频本身的性能有太大影响，而且极大消除了低频与高频之间的互相影响，且设计简单、易于实现。
附图说明
图1是实施例1的立体结构示意图一；
图2是实施例1的立体结构示意图二；
图3是实施例1的俯视结构示意图；
图4是实施例1的高频辐射单元的立体结构示意图一；
图5是实施例1的高频辐射单元的立体结构示意图二；
图6是实施例1的高频辐射单元没有设置短路导体时低频的方向图；
图7是实施例1的高频辐射单元设置短路导体后的低频的方向图；
图8是实施例2的高频辐射单元的折合振子以及短路导体的一体冲压成型形状示意图；
图9是实施例2的高频辐射单元的立体结构示意图；
图10是实施例3的高频辐射单元的折合振子以及短路导体的一体冲压成型形状示意图；
图11是实施例3的俯视结构示意图；
图12是图11的A点放大图。
附图标记说明：1-反射板；2-高频辐射单元；3-低频辐射单元；21-折合振子；22-高频振子面；23-短路导体；5-高频辐射单元；51-折合振子；53-短路导体；
6-短路导体；7-反射板；8-铆钉；60-折合振子；61-铆钉孔；62-连接耳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。
实施例1
如图1、图2所示，本实施的超宽带多频天线包括：反射板1、高频辐射单元2和低频辐射单元3(没有画出低频辐射单元与反射板相连的部位)。高频辐射单元2和低频辐射单元3错落地安装固定在反射板1的一个面上。其中的高频辐射单元2有4套以上，其中的低频辐射单元3有1套以上，但本实施例的附图只示出4套高频辐射单元和1套低频辐射单元。
如图1、图4所示，本实施例的高频辐射单元2包括4个折合振子21，这4个折合振子21是在一PCB板上进行刻蚀而成的，因此它们是共面的，所共之面称为高频振子面22。如图3所示，高频振子面22与反射板1互相平行，它们之间的距离为D为高频辐射单元的工作频率所对应波长的1/4，具体为40mm。如图4所示，在高频振子面22内该4个折合振子21绕一中间点均匀分布。如图4、图5所示，在每个折合振子21的中间还设有条状的短路导体23，本实施例的短路导体23是由金属制成的细棒，短路导体23的一端与其所在的折合振子21的中部导通，短路导体23的另一端指向反射板1，与反射板1构成射频耦合短路，具体为，如图3所示，短路导体23的长度为D1，D1是一个比D短的长度，D1的长度为37mm，那么此时短路导体23靠近反射板1的一端至反射板之间的距离D2相当于是D-D1＝3mm。由于D2足够小，因此短路导体23可与反射板1之间构成射频耦合短路。
如图6、图7所示，在依据本方案进行改良后的多频天线，其低频受到的影响明显更小。
实施例2
如图8、图9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：高频辐射单元5的4个折合振子51以及这些折合振子所对应的短路导体53是由金属板材冲压而一体成型的，然后短路导体53被弯曲而指向反射板。这样的好处是可以免除了短路导体与折合振子之间进行焊接导通的工序。本实施例的短路导体的结构是用于与反射板构成射频耦合短路的结构。
实施例3
如图10所示，本实施例的短路导体6也是与折合振子60一起由金属板材冲压而一体成型的，与实施例2的不同之处在于：短路导体6的结构是用于与反射板7构成物理短路的结构。
如图10所示，本实施例的短路导体6在被冲压时所形成的长度是要比实施例2的短路导体的长度要长的，并且在靠近短路导体6的自由端上被冲压出一个铆钉孔61。如图11、图12所示，冲压下料后，将短路导体6弯曲向反射板7后，再在短路导体6的自由端附近进行二次弯曲使形成一个连接耳62，此时所述的铆钉孔61即处在连接耳62上，后续在反射板7上对应的位置钻孔，并用铆钉8将连接耳62和反射板7铆接在一起，则短路导体6与反射板7构成物理短路的结构。
本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种超宽带多频天线，包括反射板、若干高频辐射单元和若干低频辐射单元；所述高频辐射单元和低频辐射单元错落地安装固定在反射板的一个面上；其特征是：所述高频辐射单元包括4个折合振子，这4个折合振子共面，所共之面称为高频振子面；高频振子面与反射板互相平行，它们之间的距离为D；在高频振子面内该4个折合振子绕一中间点均匀分布；在每个折合振子的中间还设有条状的短路导体，所述短路导体的一端与其所在的折合振子的中部位置导通；所述短路导体的另一端指向反射板，与反射板构成射频耦合短路或物理短路。
2.如权利要求1所述的一种超宽带多频天线，其特征是：所述距离D的目标值为高频辐射单元的工作频率所对应波长的1/4。
3.如权利要求1所述的一种超宽带多频天线，其特征是：当短路导体与反射板是构成射频耦合短路时，此时短路导体靠近反射板的一端至反射板之间的距离D2在0.1～5mm范围。
4.如权利要求1所述的一种超宽带多频天线，其特征是：所述的4个折合振子是由金属板材冲压而一体成型的。
5.如权利要求1所述的一种超宽带多频天线，其特征是：所述的4个折合振子是在一PCB板上进行刻蚀而成的。
6.如权利要求1所述的一种超宽带多频天线，其特征是：所述的短路导体是一件额外焊接在折合振子上的金属件，而这样的金属件是冲压件，或者是拉伸件，或者是PCB板上的导线。
7.如权利要求4所述的一种超宽带多频天线，其特征是：所述短路导体是与这4个折合振子同时冲压一体成型的，然后被弯曲而指向反射板。
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