一种天线振子的制作方法

文档序号:15098118发布日期:2018-08-04 15:04阅读:227来源:国知局

本发明涉及天线振子结构技术领域,尤其涉及一种天线振子。



背景技术:

目前,天线是无线移动通讯系统的重要组成部分,天线的性能优劣对于无线通讯数据传输有着重大的影响,随着无线通讯系统的快速发展,天线性能要求越来越高,而天线中的振子即辐射单元是天线的核心,其要求也越来越高。天线小型化、高性能、高效率、成本低是通讯系统未来发展的一种趋势。

但是,现有的全向天线中的振子结构复杂,体积大,加工成本高,而且性能上存在一定缺陷,不宜推广。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种天线振子,其能解决现有的全向天线中的振子结构复杂,体积大,加工成本高,而且性能上存在一定缺陷的技术问题。

本发明采用如上技术方案实现:

本发明提供了一种天线振子,包括上半振子臂、下半振子臂、电缆及金属管,所述上半振子臂及下半振子臂相互间隔套置于所述金属管上,所述电缆穿过所述金属管,所述电缆包括相互绝缘的缆芯和金属层,所述天线振子还包括至少一个馈电片,所述馈电片设置于所述上半振子臂及下半振子臂之间,所述上半振子臂和下半振子臂其中之一与所述馈电片的两端连接,所述电缆的缆芯和金属层其中之一与所述馈电片连接,所述电缆的缆芯和金属层其中之另一与所述上半振子臂和下半振子臂其中之另一连接。

进一步地,所述金属管上设置有贯穿所述金属管管壁的金属管通孔,所述电缆穿过所述金属管通孔后与所述馈电片连接。

进一步地,所述馈电片为上馈电片,包括弧形本体、第一连接片及第二连接片,所述第一连接片两端分别与所述弧形本体一端及上半振子臂的一部位连接,所述第二连接片两端分别与所述弧形本体片的另一端及上半振子臂另一部位连接。

进一步地,所述弧形本体上设置有上电片通孔,所述电缆的缆芯穿过所述上电片通孔后与所述弧形本体连接。

进一步地,所述上半振子臂为管状,所述上半振子臂与所述上馈电片连接的一部位和另一部位间隔180度。

进一步地,所述上半振子臂包括第一槽体及管状构件,所述管状构件与所述第一槽体的底面连通,所述金属管穿过所述第一槽体及管状构件后与所述管状构件连接。

进一步地,所述第一槽体的一端分别设置有第一卡槽及第二卡槽,所述第一连接片及第二连接片上分别设置有第一卡持部及第二卡持部,所述第一卡持部卡置于所述第一卡槽,所述第二卡持部卡置于所述第二卡槽。

进一步地,所述下半振子臂上设置有第二槽体,所述第二槽体与所述第一槽体相对设置。

进一步地,所述馈电片为上馈电片且与上半振子臂连接,所述天线振子还包括下馈电片,所述下馈电片设置于所述上馈电片与所述下半振子臂之间,所述下馈电片的两端分别与所述下半振子臂连接。

进一步地,所述下馈电片上设置有下电片通孔,所述电缆的金属层穿过所述下电片通孔并与所述下馈电片电性连接。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

通过将上半振子臂及下半振子臂对称设置,在后期产品部件组装过程更加简便,能更好的保证辐射功能有全向性,损耗更低,该天线振子的体积小,结构简单,连接紧凑,调节简便,加工成本低,能同时用多个该天线振子组成阵列形式,使天线增益更高,辐射更远,使得整个天线阵列网络设计更简单化,适合于该频率范围所有全向天线的要求。

附图说明

图1为本发明天线振子的结构示意图;

图2为图1的爆炸图;

图3为天线振子剖视图;

图4为图3中A处的局部放大示意图;

图5为上半振子臂的结构示意图;

图6为上馈电片的结构示意图;

图7为天线振子的3D模型图;

图8为天线振子的3D辐射仿真图;

图9为天线振子的垂直面辐射仿真图;

图10为天线振子的水平面辐射仿真图。

图中:

10、上半振子臂;11、第一槽体;111、第二卡槽;12、管状构件;121、第二通孔;20、下半振子臂;21、第二槽体;30、电缆;31、缆芯;32、金属层;40、金属管;41、金属管通孔;42、第一通孔;50、上馈电片;51、弧形本体;511、上电片通孔;52、第一连接片;521、第一卡持部;53、第二连接片;531、第二卡持部;60、下馈电片;61、下电片通孔;70、铆钉。

具体实施方式

上面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提上,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。另外,本发明所称连接包括直接连接和通过第三者进行的间接连接。

如图1-6所示,本发明公开了一种天线振子,天线振子是天线组装的重要部件,该天线振子包括上半振子臂10、下半振子臂20、电缆30及金属管40,上半振子臂10及下半振子臂20可以由铝合金材料或其他金属材料制成,上半振子臂10及下半振子臂20表面均经过电镀处理,上半振子臂10及下半振子臂20相互间隔套置于金属管40上,以提高电气性能的稳定性,在后期天线振子产品部件组装过程更加简便,电缆30穿过金属管40,电缆30包括相互绝缘的缆芯31和金属层32,优选地,上半振子臂10及下半振子臂20均采用圆形结构,圆形结构的上半振子臂10及下半振子臂20可以更好的保证天线振子辐射有全向性,损耗更低,本实施例中,金属管40为铜管,铜管对上半振子臂10及下半振子臂20所产生的信号向四周形成反射,能屏蔽管外的信号对管内的电缆30造成辐射影响,优选地,半振子臂10、20的轴向长度为四分之一波长,从而相对于传统半波振子可降低同频段的尺寸。

天线振子还包括至少一个馈电片,馈电片由金属铜板冲压成型,馈电片的表面经过电镀处理,馈电片设置于上半振子臂10及下半振子臂20之间,上半振子臂10和下半振子臂20其中之一与馈电片的两端连接,电缆30的缆芯31和金属层32其中之一与馈电片连接,电缆30的缆芯31和金属层32其中之另一与上半振子臂10和下半振子臂20其中之另一连接,优选地,上半振子臂10、下半振子臂20、馈电片、金属管40及电缆30同轴设置,以减少天线振子的增益损失。

本实施例中,金属管40上设置有椭圆形的金属管通孔41,椭圆形的金属管通孔41贯穿金属管40管壁,电缆30经金属管40内壁穿过金属管通孔41后与馈电片连接,从而将电缆30固定于天线振子上,其中位于金属管40内的电缆30与金属管40同轴设置,可以减少天线振子的增益损失。

馈电片为上馈电片50,包括弧形本体51、第一连接片52及第二连接片53,第一连接片52两端分别与弧形本体51一端及上半振子臂10的一部位垂直连接,第二连接片53两端分别与弧形本体51的另一端及上半振子臂10另一部位垂直连接,使得弧形本体51平行设置于上半振子臂10及下半振子臂20之间。

作为优选的实施方式,弧形本体51上设置有上电片通孔511,电缆30的缆芯31穿过上电片通孔511后与弧形本体51通过焊接连接,从而使得电缆30的缆芯31被固定于上弧形电片上。

作为优选的实施方式,上半振子臂10为管状,上半振子臂10与上馈电片50连接的一部位和另一部位之间间隔180度,以便于上馈电片50相对于上半振子臂10实现对称设置,从而便于天线振子全向辐射传播时,损耗更低。

作为优选的实施方式,上半振子臂10包括第一槽体11及管状构件12,管状构件12与第一槽体11的底面连通,金属管40穿过第一槽体11及管状构件12后与管状构件12连接,从而使得上半振子臂10被固定于金属管40上。

天线振子还包括铆钉70,金属管40上还设置有第一通孔42,管状构件12上设置有第二通孔121,铆钉70穿过第一通孔42后与第二通孔121连接,将金属管40及管状构件12铆接,防止上半振子臂10在金属管40上晃动。

本实施例中,第一槽体11的一端分别设置有第一卡槽(图中未示出)及第二卡槽111,第一连接片52及第二连接片53上分别设置有第一卡持部521及第二卡持部531,第一卡持部521卡置于第一卡槽并与第一卡槽焊接固定,第二卡持部531卡置于第二卡槽111并与第二卡槽111焊接固定,防止在使用时第一连接片52及第二连接片53发生松脱现象。

下半振子臂20结构与上半振子臂10的结构相似,下半振子臂20上设置有第二槽体21,第二槽体21与第一槽体11开口相对设置,从而使得天线振子对称设置,以便于天线振子组装过程更加简便。

本实施例中,馈电片为上馈电片50且与上半振子臂10连接,天线振子还包括下馈电片60,下馈电片60优选由金属铜板冲压成型,下馈电片60表面经电镀处理,下馈电片60设置于上馈电片50与下半振子臂20之间,下馈电片60的两端分别与下半振子臂20连接,下馈电片60与下半振子臂20同轴设置,以减少天线振子的增益损失。

下馈电片60与上馈电片50结构相似,下馈电片60的两端之间设置有下电片通孔61,电缆30的金属层32穿过下电片通孔61并与下馈电片60电性连接,使得该天线振子组合起来后在三维空间形成全方位电场。

图7为天线振子的3D模型图;图8为天线振子的3D辐射仿真图;图9为天线振子的垂直面辐射仿真图,图上的两条曲线为天线振子中的两条同种频率,相差90度相位的垂直面辐射线;图10为天线振子的水平面辐射仿真图,图上的两条曲线为天线振子中的两条同种频率,相差90度相位的水平面辐射线。

如图7-10所示,上馈电片50接同轴电缆30的内导体缆芯31,下馈电片60接同轴电缆30的外导体金属层32,金属层32与缆芯31相互绝缘,电缆30的缆芯31本身具有第一路电流,电缆30的金属层32相当于参考电位为第二路电流,当第一路电流通过缆芯31将电流传输至上馈电片50两个卡槽位置处,上馈电片50两个卡槽位置处的电流均匀流向上半振子臂10四周表面,而第二路电流通过金属层32将电流传输至下馈电片60的两个卡槽位置处,下馈电片60的两个卡槽位置处的电流将均匀流向下半振子臂20四周表面,此时上半振子臂10及下半振子臂20组合起来后在三维空间形成全方位电场,本实施例主要体现了将传统的单点电流传输改为双点电流传输,使电流在振子表面分布更均匀,360度全向辐射性更好。

该天线振子为全金属材料,相比其它PCB板或PCB板与金属组合振子,具有更强的耐高温、低温、腐蚀性和承受功率高等特点,还能承受大功率发射,适用于特殊场景。

通过采用上述结构的天线振子,上半振子臂10及下半振子臂20对称设置,在后期产品部件组装过程更加简便,能更好的保证辐射功能有全向性,损耗更低,该天线振子的体积小,结构简单,连接紧凑,调节简便,加工成本低,能同时用多个该天线振子组成阵列形式,使天线增益更高,辐射更远,使得整个天线阵列网络设计更简单化,适合于该频率范围所有全向天线的要求。

可以理解地,也可以省略一个馈电片,比如省略上馈电片50或下馈电片60,让电缆30的缆芯31或金属层32直接跟相应的上半振子臂10或下半振子臂20连接。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础下所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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