一种低频振子及一种多频多端口天线装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种低频振子及一种多频多端口天线装置，其中，该低频振子具有四个振子臂，四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。该天线装置包括主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及与所述至少一列低频振子阵列相邻的至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列低频振子阵列中的每一列中至少一个低频振子满足以下条件：所述低频振子具有四个振子臂，所述四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/?45度极化。所述多频多端口天线装置由于采用了上述低频振子的结构，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，减小了高低频振子之间的互耦。
【专利说明】
一种低频振子及一种多频多端口天线装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种低频振子及一种包括所述低频振子的多频多端口天线装置。
【背景技术】
[0002]现有的多频多端口天线装置的排列一般采用嵌套的方式，如图Ι-a所示。高频振子在低频振子中间，这种排列方式不可避免导致高低频振子之间互耦影响很大，导致放置在低频振子中间的高频振子驻波变差，方向图变形，隔离指标调试困难;放置在低频振子外围的高频振子，也受到低频振子臂的显著影响，对驻波，隔离影响小一些，对方向图影响大；中间的高频振子对低频振子的驻波和隔离度也有影响。通常需要按这种排列方式同时优化低频振子和高频振子，技术难度非常大。
[0003]现有的多频多端口天线装置还经常采用如图Ι-b所示的排列方式，这种排列方式由于低频振子的馈电方式决定了低频振子的振子臂一定会放置在高频振子的上方，高低频振子之间的去耦成为比较大的问题，互耦导致高低频振子的方向图在某些频段突然变差，导致这些频点的天线性能突然变差，同时这种低频振子的方向图波束宽度较宽，满足不了客户要求的尚性能指标。
[0004]因此，如何在解决多频多端口天线装置中高低频振子之间的合理排列问题的同时解决高低频振子之间的强互耦成为本领域技术人员亟需解决的问题之一。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种低频振子及一种包括所述低频振子的多频多端口天线装置。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种低频振子，其中，所述低频振子具有四个振子臂，所述四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。
[0007]优选地，所述馈电的方式包括以下至少任一项:
[0008]耦合馈电；
[0009]直接馈电。
[0010]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂呈片状。
[0011]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。
[0012]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。
[0013]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。
[0014]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。
[0015]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种多频多端口天线装置，其中，该天线装置包括:主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及与所述至少一列低频振子阵列相邻的至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列低频振子阵列中的每一列包括至少一个如上所述的低频振子，其中，所述低频振子与所述高频振子未互相遮挡。
[0016]优选地，所述至少一个低频振子的呈“+”字型水平垂直放置的所述四个振子臂的至少一个角上设置有一个高频振子。
[0017]更优选地，所述至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。
[0018]优选地，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。
[0019]优选地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。
[0020]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0021]本实用新型所述多频多端口天线装置的所述低频振子的四个振子臂通过采用“+”字型水平垂直放置的方式，并使每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦。
[0022]进一步地，通过在低频振子的振子臂上增加反向电流回路，改变低频振子的振子臂的形状、横截面积或者在振子臂上开设凹槽等方式进一步减小高低频振子之间的互耦，并提高天线装置的方向图性能和改变低频振子的驻波带宽，提高天线装置的性能。
【附图说明】
[0023]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0024]图1-a示出一种现有的多频多端口天线装置的结构示意图；
[0025]图Ι-b示出另一种现有的多频多端口天线装置的结构示意图；
[0026]图2-a示出根据本实用新型一个实施例的低频振子的俯视图；
[0027]图2_b示出根据本实用新型一个实施例的低频振子的侧视图；
[0028]图2-c示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子；
[0029]图2-d示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子；
[0030]图2-e示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子；
[0031]图3-a示出根据本实用新型另一个实施例的包括所述低频振子的多频多端口天线装置的结构示意图。
[0032]图3-b示出根据本实用新型的一个实施例的多频多端口天线装置的一个低频振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图；
[0033]图3-c示出根据本实用新型的另一个实施例的多频多端口天线装置的一个低频振子的两个角上设置有两个不同类型高频振子的示意图。
[0034]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0035]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本实用新型的示例性实施例的目的。但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
[0036]这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0037]还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
[0038]除非另行定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，除非在这里被明确定义，否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。
[0039]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。需要说明的是在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例特征可以相互组合。
[0040]根据本实用新型的一个方面，提供了一种低频振子，其中，所述低频振子具有四个振子臂，所述四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。
[0041 ] 其中一个实施例例如图2-a，2-b所示。
[0042]图2-a示出根据本实用新型一个实施例的低频振子的俯视图，图2-b示出根据本实用新型一个实施例的低频振子的侧视图。低频振子2包括四个振子臂201，所述振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间馈电。如图2-b所示，振子臂201通过馈电点202连接馈线进行焊接。其中，每个振子臂上对应相同的位置处各有一馈电点202，每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化天线振子。
[0043]在此，低频振子2的四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，结构上与水平垂直极化天线振子相同，但是由于相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成了+/-45度极化天线振子。所述结构的低频天线振子在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，克服了高低频振子臂相互遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦。
[0044]其中，所述低频振子每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电的方式包括但不限于:
[0045]I)耦合馈电。例如，上述低频振子2中每相邻的两个互相垂直的振子臂201之间进行親合馈电，如图2-b，馈线207通过馈电点202与振子臂201进行焊接，馈线207自馈电点202垂直向上延伸，如图2-b中的馈线段dl，中间有一个直角折弯如图2-b中的馈线段d2和d3之间的直角弯折，馈线段d4与dl平行，实现每相邻的两个振子臂的耦合馈电，四个振子臂的场强分别进行组合叠加之后，例如，图2-a中的场强203和204进行叠加组合，205和206进行叠加组合，形成了+/-45度极化天线振子。
[0046]2)直接馈电。通过对每相邻的两个振子臂直接馈电，四个振子臂的场强分别进行组合叠加之后，形成了 +/-45度极化天线振子。
[0047]本领域技术人员应能理解，上述馈电方式仅为举例，现有的或以后可能出现的馈电方式如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0048]优选地，低频振子2的四个振子臂中至少一个振子臂呈片状。例如，图2-b示出的低频振子2的振子臂201采用的是片状结构，且该片状结构的振子臂呈垂直放置。振子臂采用片状结构便于在振子臂上设置沟槽，优化天线的驻波，方向图和交叉极化鉴别率等性能，而且采用片状结构使得加工和设计更方便。
[0049]优选地，低频振子2的四个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。其中，所述柱状结构包括但不限于:圆柱、多棱柱等，所述多棱柱包括但不限于:三棱柱、四棱柱或者有多个棱的柱状体。例如，图2-c示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子，所述低频振子2的四个振子臂201采用圆柱状结构，所述振子臂201呈“+”字型水平垂直放置，且相邻的两个互相垂直的振子臂201之间馈电。
[0050]在此，通过改变振子臂201的柱状结构的横截面积可以调整低频振子2的驻波宽度。
[0051]本领域技术人员应能理解，上述振子臂的结构形状仅为举例，现有的或以后可能出现的振子臂的结构形状如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0052]优选地，低频振子2的四个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。例如，图2-d示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子的结构示意图，低频振子2的振子臂由两部分组成:四棱柱体的实心导线和四棱柱体的空芯金属外壳，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同时，较佳地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积大于所述柱体实心导线的横截面积时，所述空芯金属外壳可以起到反向电流回路的作用，以便在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，抵消高低频之间的互耦合。
[0053]在此，采用上述结构一方面可以调节低频振子2的驻波带宽，另一方面所述柱体空芯金属外壳还可以起到反向电流回路的作用抵消高低频之间的互耦合。
[0054]本领域技术人员应能理解上述低频振子的振子臂采用四棱柱体仅为举例，现有的或以后可能出现的振子臂的结构形状如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。另外，组成上述低频振子2振子臂的柱体的棱的数量可以相同也可以不同，例如，可以是实心三棱柱体与空芯三棱柱体的组合，也可以是实心三棱柱体与空芯四棱柱体的组合等，其他不同的柱体组合方式如可适用于本实用新型也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0055]优选地，低频振子2的四个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。例如，图2-e示出根据本实用新型一个优选实施例的低频振子的结构示意图，如图2-e所示，低频振子2的四个振子臂中上分别延伸出两段导线208，导线208构成了振子臂的反向电流回路，以便在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，抵消高低频之间的互耦合;如图2-d所示，所述空芯金属外壳可以起到反向电流回路的作用，在低频振子2与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，同样能够起到抵消高低频之间的互耦合的作用。
[0056]本领域技术人员应能理解上述反向电流回路的结构仅为举例，现有的或者今后可能出现的反向电流回路的结构如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0057]优选地，所述四个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。例如，如图2-b所示，四个振子臂上分别设置有一个凹槽，以改变低频振子的方向图性能和调节所述低频振子的交叉极化鉴别率。
[0058]在此，低频振子可以通过设置凹槽、改变凹槽的个数或者改变凹槽的形状达到改变低频振子的方向图性能和调节所述低频振子的交叉极化鉴别率的效果。
[0059]本领域技术人员应能理解，上述振子臂上设置的凹槽的形状或者个数仅为举例，凹槽个数可以根据天线性能的需求进行设置，现有的或者今后可能出现的反凹槽的形状如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0060]进一步地，所述低频振子可以用于定向天线。
[0061]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种多频多端口天线装置，其中，该天线装置包括:主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及与所述至少一列低频振子阵列相邻的至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列低频振子阵列中的每一列包括至少一个上述的低频振子，其中，所述低频振子与所述高频振子未互相遮挡。
[0062]其中一个实施例例如图3-a所示。
[0063]图3-a示出包括所述低频振子的多频多端口天线装置结构示意图。多频多端口天线装置3包括:主反射板301、设置于所述主反射板301上的一列低频振子阵列302及与所述一列低频振子阵列302相邻的两列高频振子阵列303，其中，低频振子阵列302由三个低频振子2组成，所述低频振子与所述高频振子未互相遮挡。图3-a所示多频多端口天线装置3中，所述两列高频振子阵列303中的高频振子在水平方向上呈直线放置，垂直方向上也呈直线放置，所述低频振子阵列302也呈直线放置，所述高频振子和所述低频振子未互相遮挡。
[0064]本领域技术人员应能理解，上述多频多端口天线装置3的结构仅为举例，低频振子阵列的数目可以有两列、三列或者更多列，并且低频振子阵列302由三个低频振子2组成也仅为举例，上述至少一列低频振子阵列中每一列可以包括一个、两个、三个或者更多个本实用新型所述低频振子2，只要满足至少一列低频振子阵列中每一列包括至少一个所述低频振子2即可适用于本实用新型。所述高频振子阵列303的个数也可以根据需求进行设置，可以是一列，两列，三列或者多列。另外，所述两列高频振子阵列303中的高频振子在水平方向上呈直线放置，垂直方向上也呈直线放置也仅为举例，高频振子阵列中高频振子的排列也可以采用不规则的排列方式，所述低频振子阵列中低频振子的排列也可以采用不规则的排列方式，只要满足所述低频振子与所述高频振子的排列未互相遮挡即可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型的保护范围内。
[0065]优选地，所述至少一个低频振子的呈“+”字型水平垂直放置的所述四个振子臂的至少一个角上设置有一个高频振子。例如，图3_b示出根据本实用新型的一个方面的多频多端口天线装置的一个低频振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图，如图3-b所示，所述低频振子2的一个角上设置有一个高频振子。
[0066]本领域技术人员应能理解，上述低频振子2的一个角上设置有一个高频振子仅为举例，可以在低频振子2的任意两个角上分别设置一个高频振子，也可以在低频振子2的任意三个角上分别设置一个高频振子、还可以在低频振子2的四个角上各设置一个高频振子，只要满足至少一个低频振子2的至少一个角上设置有一个高频振子即可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型的保护范围内。
[0067]优选地，所述至少一个低频振子的至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。例如，所述高频振子可以采用水平放置的片状结构，如图Ι-a中所述;也可以采用垂直放置的片状结构，如图Ι-b中的低频振子片状结构的放置方式直立放置高频振子的片状振子臂。进一步地，所述至少一个低频振子的不同的角上设置的高频振子可以分别采用不同类型的振子臂，如图3-c所示。
[0068]本领域技术人员应能理解上述高频振子振子臂的类型仅为举例，现有的或者今后可能出现的高频振子振子臂的类型如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0069]优选地，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。例如，当用户需求天线的带宽比较窄时可以将振子臂的横截面积设置为比较小，当用户需求宽带的天线时，可以将振子臂的横截面积设置为比较大，或者振子臂采用多种横截面积组合构成，便于根据天线性能的需求灵活设置。
[0070]本领域技术人员应能理解上述低频振子振子臂的设置方式仅为举例，现有的或者今后可能出现的低频振子振子臂的设置方式如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。
[0071]优选地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。通常，采用较粗的横截面积来设计宽带的辐射单元，若需要满足窄频特殊要求，则会考虑设置较细的横截面积。
[0072]在此，所述多频多端口天线装置的所述低频振子的四个振子臂通过采用“+”字型水平垂直放置的方式，并使每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦。
[0073]优选地，通过前述在低频振子的振子臂上增加反向电流回路、改变低频振子的振子臂的形状、横截面积或者在振子臂上开设凹槽等方式，进一步减小高低频振子之间的互耦，并提高天线装置的方向图性能和改变低频振子的驻波带宽，提高天线装置的性能。
[0074]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【主权项】
1.一种低频振子，其中，所述低频振子具有四个振子臂，所述四个振子臂呈“+”字型水平垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。2.根据权利要求1所述的低频振子，其中，所述馈电的方式包括以下至少任一项: 耦合馈电； 直接馈电。3.根据权利要求1所述的低频振子，其中，所述四个振子臂中至少一个振子臂呈片状。4.根据权利要求1所述的低频振子，其中，所述四个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。5.根据权利要求1所述的低频振子，其中，所述四个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。6.根据权利要求1至5中任一项所述的低频振子，其中，所述四个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。7.根据权利要求1至5中任一项所述的低频振子，其中，所述四个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。8.—种多频多端口天线装置，其中，该天线装置包括:主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及与所述至少一列低频振子阵列相邻的至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列低频振子阵列中的每一列包括至少一个如权利要求1至7中任一项所述的低频振子，其中，所述低频振子与所述高频振子未互相遮挡。9.根据权利要求8所述的天线装置，其中，至少一个所述低频振子的呈“+”字型水平垂直放置的所述四个振子臂的至少一个角上设置有一个高频振子。10.根据权利要求9所述的天线装置，其中，所述至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。11.根据权利要求8至10中任一项所述的天线装置，其中，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。12.根据权利要求8至10中任一项所述的天线装置，其中，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。
【文档编号】H01Q1/38GK205564979SQ201521028031
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月10日
【发明人】康斯坦·谢莫诺夫, 徐澄宇, 李耀焕
【申请人】上海贝尔股份有限公司, 安弗施无线射频系统（上海）有限公司