内置天线型路灯结构的制作方法

本发明属于照明及无线通信技术领域，尤其涉及一种内置天线型路灯结构。

背景技术：

随着各行各业的不断发展以及城市建设的步伐不断加大，基站信号往往很难在高楼林立的城市中完全覆盖，而室外分布天线作为基站信号的中转站，可有效对复杂环境的小区进行全方位覆盖。

传统的基站信号中转接收或是安装于墙面上的定向天线亦或是低增益的全向天线，覆盖效果并不是很理想，因此如果能提供一款高增益、全向覆盖而且成本低廉的天线，定能为各大运营商所采用。

基于此，本案提供一种内置天线型的路灯结构。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能实现照明又能实现信号全向覆盖的内置天线型路灯结构。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：内置天线型路灯结构，包括灯头与灯座，所述灯头与所述灯座之间连接有灯杆，所述灯杆兼作天线体，所述天线体内安装有全向天线；所述灯座通过地脚螺栓与水泥地基固定，所述水泥地基内设置有用于供电及信号传输的走线管。

作为优选的技术方案，所述全向天线包括介质基板，所述介质基板上布置有多组辐射单元，任一所述辐射单元包括布置在所述介质基板正面的第一辐射臂和布置在所述介质基板背面的第二辐射臂，所述第一辐射臂与所述第二辐射臂呈上下对称布置且两者之间设置有供电缆装置连接的馈电装置。

作为优选的技术方案，所述第一辐射臂包括第一正三角形贴片，所述第一正三角形贴片的下方连接有垂直于所述第一正三角形贴片底边的第一下矩形贴片，且所述第一正三角形贴片的两侧分别对称连接有垂直于所述第一正三角形贴片底边的第一侧矩形贴片。

作为优选的技术方案，所述第二辐射臂包括第二倒三角形贴片，所述第二倒三角形贴片的下方连接有垂直于所述第二倒三角形贴片底边的第二上矩形贴片，且所述第二倒三角形贴片的两侧分别对称连接有垂直于所述第二倒三角形贴片底边的第二侧矩形贴片。

作为优选的技术方案，所述馈电装置包括连接在所述第一正三角形贴片顶端的馈电矩形贴片，所述馈电矩形贴片的顶端还连接有馈电圆形贴片，所述馈电圆形贴片内设置有与所述电缆装置连接的第一圆孔，所述第二倒三角形贴片的下部设置有与所述电缆装置连接的第二圆孔。

作为优选的技术方案，所述电缆装置包括同轴设置的电缆外导体和电缆内导体，所述电缆外导体穿过所述第二圆孔与所述第二辐射臂连接，所述电缆内导体伸出所述电缆外导体外依次穿过所述介质基板与所述第一圆孔与所述第一辐射臂连接。

作为优选的技术方案，所述第一正三角形贴片内还设置有第一长条形孔；所述第二倒三角形贴片内还设置有第二长条形孔。

作为优选的技术方案，所述介质基板设置为fr4基板。

作为优选的技术方案，所述灯头为led灯，所述灯头内设置有光线传感器和声音传感器，所述灯头内还设置有与所述光线传感器及所述声音传感器连接的路灯控制器。

作为优选的技术方案，所述天线体外设置有玻璃钢外罩。

由于采用了上述技术方案，所述灯杆兼作天线体，所述天线体内安装有全向天线；所述灯座通过地脚螺栓与水泥地基固定，所述水泥地基内设置有用于供电及信号传输的走线管；本发明的有益效果是：

(1)本发明在满足正常照明的同时，能够实现806-960mhz频段的信号覆盖，通过对辐射单元进行组阵，可大大提高天线增益，降低驻波比低，能减少天线的调试时间，提高生产效率；

(2)天线的辐射单元采用微带贴片结构，具有低剖面、尺寸小、重量轻、成本低廉的优势，组成阵列天线后可实现水平面360°全向覆盖；

(3)同时具有隐蔽性好、尺寸小、重量轻、成本低廉、制作简单、易于规模生产等优势，且还可极大减少小区居民对电磁环境的恐慌。

(4)突破传统全向天线单一频段系统辐射的局限性，能解决传统全向天线难加工、难调试、成本高和性能差的问题，能实现多频段和宽频带的全向辐射；

(5)天线宽频段覆盖，能弥补同类型天线频带窄的不足，满足电信设备商对多个通信频段覆盖的需求，同时也能满足设备运营商低成本和高性能的要求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例全向天线正面的结构示意图；

图3是本发明实施例全向天线背面的结构示意图；

图4是本发明实施例辐射单元正面的结构示意图；

图5是本发明实施例辐射单元背面的结构示意图；

图6是本发明实施例第一辐射臂与第二辐射臂的安装示意图；

图7是本发明实施例全向天线的水平面方向图；

图8是本发明实施例全向天线的垂直面方向图；

图9是本发明实施例全向天线s参数曲线图；

图中：1-灯头；2-灯杆；31-灯座；32-地脚螺栓；33-走线管；34-水泥地基；41-介质基板；421-第一辐射臂；4211-第一正三角形贴片；4212-第一下矩形贴片；4213-第一侧矩形贴片；4214-第一长条形孔；422-第二辐射臂；4221-第二倒三角形贴片；4222-第二上矩形贴片；4223-第二侧矩形贴片；4224-第二长条形孔；431-电缆外导体；432-电缆内导体；441-馈电矩形贴片；442-馈电圆形贴片；443-第一圆孔；444-第二圆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，内置天线型路灯结构，包括灯头1与灯座31，所述灯头1与所述灯座31之间连接有灯杆2，所述灯杆2兼作天线体，所述天线体内安装有全向天线；所述灯座31通过地脚螺栓32与水泥地基34固定，所述水泥地基34内设置有用于供电及信号传输的走线管33，电缆线以及电源线可以通过所述走线管33进入至所述天线体内，将所述走线管33埋设于坚固的所述水泥地基34内，可以有效的防止被破坏与腐蚀，不仅可以提高装置的使用寿命，而且安全性更好，可以防止出现漏电现象对人身造成伤害。

参见图2至图6，所述全向天线为微带全向阵列天线，所述全向天线包括介质基板41，所述介质基板41上布置有多组辐射单元，任一所述辐射单元包括布置在所述介质基板41正面的第一辐射臂421和布置在所述介质基板41背面的第二辐射臂422，所述第一辐射臂421与所述第二辐射臂422呈上下对称布置且两者之间设置有供电缆装置连接的馈电装置。在本实施例中，所述辐射单元的数量为5个，等间距分布于所述介质基板41上，其间距为170mm。

参见图2至图6，所述第一辐射臂421包括第一正三角形贴片4211，所述第一正三角形贴片4211的下方连接有垂直于所述第一正三角形贴片4211底边的第一下矩形贴片4212，且所述第一正三角形贴片4211的两侧分别对称连接有垂直于所述第一正三角形贴片4211底边的第一侧矩形贴片4213。

参见图2至图6，所述第二辐射臂422包括第二倒三角形贴片4221，所述第二倒三角形贴片4221的下方连接有垂直于所述第二倒三角形贴片4221底边的第二上矩形贴片4222，且所述第二倒三角形贴片4221的两侧分别对称连接有垂直于所述第二倒三角形贴片4221底边的第二侧矩形贴片4223。

参见图2至图6，所述馈电装置包括连接在所述第一正三角形贴片4211顶端的馈电矩形贴片441，所述馈电矩形贴片441的顶端还连接有馈电圆形贴片442，所述馈电圆形贴片442内设置有与所述电缆装置连接的第一圆孔443，所述第二倒三角形贴片4221的下部设置有与所述电缆装置连接的第二圆孔444。

参见图2至图6，所述电缆装置包括同轴设置的电缆外导体431和电缆内导体432，所述电缆外导体431穿过所述第二圆孔444与所述第二辐射臂422连接，所述电缆内导体432伸出所述电缆外导体431外依次穿过所述介质基板41与所述第一圆孔443与所述第一辐射臂421连接。

参见图2至图6，所述第一正三角形贴片4211内还设置有第一长条形孔4214；所述第二倒三角形贴片4221内还设置有第二长条形孔4224，所述第一长条形孔4214与所述第二长条形孔4224的尺寸均为35mm×2.5mm。

所述介质基板41设置为fr4基板。所述介质基板41材质为fr4，其厚度为1mm。

所述灯头1为led灯，led灯作为光源，所述灯头1内设置有光线传感器和声音传感器，所述灯头1内还设置有与所述光线传感器及所述声音传感器连接的路灯控制器。所述路灯控制器用于控制所述灯头1，实现自动控制，白天光线好时，光源停止工作；晚上无人员活动时，光线自动调暗；人员活动密集时，光线自动调亮。

所述天线体外设置有玻璃钢外罩，具有很好的透波性，同时强度较高，其直径为76mm。

图7至图9，为本发明数据图，包括水平面方向图、垂直面方向图以及s参数曲线图。图7为本发明案例中5个单元的水平面方向图，图8为垂直面方向图，由图7和图8可以得知，天线阵列在水平面具有很好的全向性，垂直面副瓣较低，增益达到7.17dbi；图9为s参数数据图，由图9可以得知，全面天线能够有效覆盖806-960mhz频段，驻波均在1.5以下。

综上，与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明在满足正常照明的同时，能够实现806-960mhz频段的信号覆盖，通过对辐射单元进行组阵，可大大提高天线增益，降低驻波比低，能减少天线的调试时间，提高生产效率；

(2)天线的辐射单元采用微带贴片结构，具有低剖面、尺寸小、重量轻、成本低廉的优势，组成阵列天线后可实现水平面360°全向覆盖；

(3)同时具有隐蔽性好、尺寸小、重量轻、成本低廉、制作简单、易于规模生产等优势，且还可极大减少小区居民对电磁环境的恐慌。

(4)突破传统全向天线单一频段系统辐射的局限性，能解决传统全向天线难加工、难调试、成本高和性能差的问题，能实现多频段和宽频带的全向辐射；

(5)天线宽频段覆盖，能弥补同类型天线频带窄的不足，满足电信设备商对多个通信频段覆盖的需求，同时也能满足设备运营商低成本和高性能的要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。