多频段船载集束天线的制作方法

本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其是一种多频段船载集束天线。

背景技术：

移动通讯技术正在高速发展，为了支持移动通信技术的业务，需要增加天线数量，导致无线网络的部署成本居高不下，急需可同时支持多个频段且性能较高的天线。目前，现有的民用和商用船载式4g天线产品中，大致可分为板状天线、全向天线和其他形状天线，但是现有天线普遍存在不少缺陷：

板状天线：(1)非全方向天线，存在只针对单一方向35～90接收/发送数据的问题；(2)天线的增益普遍比较低，最高只为8dbi至12dbi左右；(3)有效通信距离普遍比较短，为5公里至10公里左右；(4)安装非一体化设计，集群型部署时，存在占用面积大及安装工程级量高的问题。

全向天线：(1)天线的增益普遍低，只是为5dbi至10dbi左右；(2)有效通信距离普遍比较低，在3公里至5公里之间；(3)信号输出口通常比较少；(4)在承载客户群体庞大的场景下，需要集群型部署，波形易受干扰。

其他形状天线：(1)信号输出口通常比较少，只有1至2个，造成可接入数据链路少，可承载客户群体量级低；(2)因为形状关系，导致集群形式的部署变得不可行，只有单一的接入方式，并且防护等级不可能做到高水平。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有现有天线的不足，提供一种可全方向辐射、增益高并且适合集群部署的船用天线。

为实现上述目的，本实用新型提供一种多频段船载集束天线，包括棱柱形骨架、多块金属反射板和多组振子阵列，金属反射板分别固定在棱柱形骨架的侧面上；每组所述振子阵列分别设置在一块所述金属反射板上，每一个振子阵列3包含多个振子，振子沿竖直方向间隔排列，相邻的两个振子的间距为120mm，同一振子阵列上的振子顺次电性串接形成阵列链路，各阵列链路对应一个信号输出口，每一个信号输出口分别用于连接一个信号源。

作为优选，棱柱形骨架具有个侧面，每组振子阵列设有6-8个振子。

作为优选，振子为双极化振子，振子的辐射频段为1710～2700mhz。

作为优选，金属反射板的两侧分别向振子方向翻折形成转折块。

作为优选，转折块与金属反射板的本体之间的折角为90°。

作为优选，多频段船载集束天线还包括塑料外壳，塑料外壳套设在棱柱形骨架外侧，将棱柱形骨架、金属反射板以及振子阵列封装在内。

本实用新型的有益效果：采用立体式阵列结构，优化了天线的通讯方向范围和通讯距离，有效优化天线瓣宽并提高天线增益，具有多个可接入数据链路，可承载客户群体更多。

附图说明

图1：本实用新型多频段船载集束天线的结构示意图。

图2：本实用新型多频段船载集束天线的俯视示意图。

图3：本实用新型多频段船载集束天线装配塑料外壳后的结构示意图。

图4：本实用新型多频段船载集束天线1710mhz频段下的波瓣图。

图5：本实用新型多频段船载集束天线1750mhz频段下的波瓣图。

图6：本实用新型多频段船载集束天线1800mhz频段下的波瓣图。

图7：本实用新型多频段船载集束天线1850mhz频段下的波瓣图。

图8：本实用新型多频段船载集束天线1900mhz频段下的波瓣图。

图9：本实用新型多频段船载集束天线1950mhz频段下的波瓣图。

图10：本实用新型多频段船载集束天线2000mhz频段下的波瓣图。

图11：本实用新型多频段船载集束天线2050mhz频段下的波瓣图。

图12：本实用新型多频段船载集束天线2100mhz频段下的波瓣图。

图13：本实用新型多频段船载集束天线2150mhz频段下的波瓣图。

图14：本实用新型多频段船载集束天线2200mhz频段下的波瓣图。

图15：本实用新型多频段船载集束天线2250mhz频段下的波瓣图。

图16：本实用新型多频段船载集束天线2300mhz频段下的波瓣图。

图17：本实用新型多频段船载集束天线2350mhz频段下的波瓣图。

图18：本实用新型多频段船载集束天线2400mhz频段下的波瓣图。

图19：本实用新型多频段船载集束天线2450mhz频段下的波瓣图。

图20：本实用新型多频段船载集束天线2500mhz频段下的波瓣图。

图21：本实用新型多频段船载集束天线2550mhz频段下的波瓣图。

图22：本实用新型多频段船载集束天线2600mhz频段下的波瓣图。

图23：本实用新型多频段船载集束天线2650mhz频段下的波瓣图。

图24：本实用新型多频段船载集束天线2700mhz频段下的波瓣图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1-3，为多频段船载集束天线的结构图，多频段船载集束天线包括棱柱形骨架1、多块金属反射板2和多组振子阵列3。

棱柱形骨架1呈正六棱柱形，其中部为空心结构，其高度为995cm，两相对侧面的距离为526.4cm。

金属反射板2的数量为六块，且为长条状，金属反射板2的长度与棱柱形骨架1的高度相适配，金属反射板2分别固定在棱柱形骨架1的侧面上。

每组振子阵列3分别设置在一块金属反射板2上，每组振子阵列3分别由6-8个振子4组成。本实施例中，每组振子阵列3分别由8个振子4组成。每组振子阵列3中的振子4沿竖直方向等距排列，相邻的两个振子4的间距为120mm。

本实施例的振子4为双极化振子，其辐射频段为1710～2700mhz。具体地，振子4由振子臂41和四个辐射块42组成，四个辐射块42均安装在振子臂41的外侧并拼接呈一个棱面形的辐射面，相邻辐射块42之间留有与水平面成45°夹角的缝隙，形成±45°双极化。同一振子阵列3上的振子4顺次电性串接形成一个阵列链路，各阵列链路对应设有一个信号输出口，用于连接信号源，其中，每个信号输出口分别连接一个信号源，信号源将包含数据包信息的电流输送至对应振子阵列3的振子4。

如图4-24所示，为单个振子阵列3在辐射频段1710～2700mhz下的测试波瓣图，单个振子阵列3的水平波瓣在65±5°之间、垂直波瓣在18±5°之间和增益在16dbi±1之间；其中，各参数的具体测试值如下表1所示：

表1：单个阵子阵列的各参数测试值

现有的4g天线的反射板两侧的翻转角度在100°-125°之间，天线阵列上的振子4数量为4-6个，增益普遍在5dbi至12dbi之间，且不能保证能全方向发射和接收信号，明显不能适用于基站较少的海上使用。

本实施例中，转折块21与金属反射板2的本体之间的折角收窄至90°，使单个振子阵列3的水平波瓣值从90±5°收窄为65±5°，并将振子4数量增加至8个，从而增强信号接收增益16dbi左右，六个阵子阵列分别排列在棱柱形骨架1的侧面，可实现全向高增益通讯。另外，每个阵子阵列分别对应一条独立的链路，各阵子阵列相互独立，避免链路损坏导致天线整体失去通讯能力。

在实际使用中，天线的本体封装在一个塑料外壳5内，塑料外壳5将棱柱形骨架1、金属反射板2以及振子阵列3保护起来，防止被外界影响。多频段船载集束天线一般安装在船只上，棱柱形骨架1的底部锚固在安装支架，6个信号输出口分别通过天线电缆与对应的4gdtu终端进行链路连接。数据传输过程：各个4gdtu分别对各振子阵列3发送带有数据包信息的通讯电流；阵子阵列上的振子4将通讯电流转换为电磁波，并向各个方向辐射至附近的4g基站；阵子阵列上的振子4捕捉由基站传回的高频信号，转换为电流信号并传回至4gdtu。

在本实施例中，金属反射板2的两侧分别向振子4方向翻折形成转折块21，转折块21与金属反射板2的本体之间的折角为45°，有利于收敛振子4的辐射角，避免相邻阵子阵列之间产生越区覆盖现象，影响通讯效果。

与现有技术相比，本实用新型提供的多频段船载集束天线采用立体式阵列结构，优化了天线的通讯方向范围和通讯距离，有效优化天线瓣宽并提高天线增益，具有多个可接入数据链路，可承载客户群体更多，具有进步意义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。