一种耦合振子及天线制造技术

本申请公开了一种耦合振子、天线及其应用。本申请的耦合振子，包括一体成型的“H”型振子臂，四个绝缘支撑柱，四个金属寄生片和耦合带状线；“H”型振子臂两侧边具有垂直向下延伸的辐射金属片，“H”型振子臂中间连接臂上开设带宽调节槽，中间连接臂的中部两侧分别具有向下倾斜延伸的金属支撑导体；耦合带状线固定安装在金属支撑导体；四个绝缘支撑柱分别设置于“H”型振子臂的四个分支臂上；金属寄生片呈方形金属片状，分别设置于“H”型振子臂的四个分支臂的正下方。本申请的耦合振子，可以获得低频超宽带，提高天线增益，为tetra数字集群通信系统提供了一种新的低频超宽带天线，提高了其通讯能力和实用性。

A coupled oscillator and antenna

The application discloses a coupling oscillator, antenna and its application. The coupling oscillator of the application includes an integrally formed \H\ type oscillator arm, four insulating supporting pillars, four metal parasitic sheets and coupling strip lines; the two sides of the \H\ type oscillator arm have radiation sheets vertically extending downward; the middle connecting arm of the \H\ type oscillator arm is provided with a bandwidth adjusting slot, and the middle connecting arm is two. The side has a metal supporting conductor which extends downward, the coupling strip line is fixed on the metal supporting conductor, the four insulating supporting pillars are arranged on the four arms of the \H\ type vibrator arm, and the metal parasitic plates are square metal sheets, which are arranged directly below the four arms of the \H\ type vibrator arm. The coupling oscillator in this application can obtain low-frequency ultra-wideband and improve the antenna gain. It provides a new low-frequency ultra-wideband antenna for TETRA digital trunking communication system and improves its communication capability and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种耦合振子及天线
本申请涉及基站天线领域，特别是涉及一种耦合振子及天线。
技术介绍
基站天线是移动通信网络工程中必不可少的设备。基站天线通常包括：辐射单元、反射板和馈电网络。其中，辐射单元即振子是将接收或发送电磁信号的元器件，具有导向和放大电磁波的作用，通常一个基站天线的反射板上安装有一个或多个振子。Tetra数字集群通信系统，是一种基于数字时分多址技术的无线集群移动通信系统。被公共安全部门、铁路、交通、大型企业等部门广泛的采用，用于指挥、调度、数据传输等业务。Tetra通信系统主要工作频段为350～380MHz、380～400MHz、410～430MHz、420～450MHz、450～470MHz、806～825MHz或851～870MHz频段；天线一般都采用窄带约20～30MHz的全向天线，再经过分区后每个工作频段一般仅有2～5MHz，难以满足多区域覆盖范围的使用需求。并且，全向天线的增益一般很低，只有约5db左右。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种新结构的耦合振子，采用该耦合振子的天线。本申请采用了以下技术方案：本申请的一方面公开了一种耦合振子，包括一体成型的“H”型振子臂1，四个绝缘支撑柱21、22、23和24，四个金属寄生片31、32、33和34，以及耦合带状线4；“H”型振子臂1的两个侧边具有垂直向下延伸的辐射金属片111和112，两个侧边分别形成两个辐射金属片111和112，“H”型振子臂1的中间连接臂12上开设有用于宽带匹配的带宽调节槽121，中间连接臂12的中部两侧分别具有向下倾斜延伸的金属支撑导体131和132，两个金属支撑导体131和132分别位于中间连接臂12的两侧，用于将“H”型振子臂1固定支撑在反射板上；“H”型振子臂1，辐射金属片111和112，以及金属支撑导体131和132，三者一体成型；耦合带状线4固定安装在金属支撑导体131和132上，将两侧的金属支撑导体131和132、“H”型振子臂1和辐射金属片111和112耦合成一个辐射阵列；四个绝缘支撑柱21、22、23和24分别设置于“H”型振子臂1的四个分支臂141、142、143和144上，用于将“H”型振子臂1固定支撑在反射板上；金属寄生片31、32、33和34呈方形金属片状，金属寄生片31、32、33和34分别设置于“H”型振子臂1的四个分支臂141、142、143和144的正下方，并且，与“H”型振子臂1平行。需要说明的是，本申请的耦合振子，通过“H”型振子臂和辐射金属片结构的设计，可以获得低频超宽带，本申请的一种实现方式中，其工作频段在330～470MHz，能够满足多区域覆盖范围的使用需求；并且，通过金属寄生片的设置，减小了波瓣宽度，使得天线增益达到约15db。此外，“H”型振子臂、辐射金属片和金属支撑导体一体成型，结构简单，直接通过冲压或切割成型即可，加工方便；大大节约了材料和生产成本。优选的，带宽调节槽121延伸至辐射金属片111和112与“H”型振子臂1连接的侧边上，形成侧边槽122。需要说明的是，无论是带宽调节槽121还是“H”型振子臂与辐射金属片连接侧边上的侧边槽，其作用都是使宽带匹配，以达到所需的带宽和频段。优选的，带宽调节槽121上设置有绝缘连接件123，用于稳固“H”型振子臂1的结构。需要说明的是，由于本申请的一种实现方式中，带宽调节槽是沿着中间连接臂一直延伸到辐射金属片与“H”型振子臂连接的侧边上的，整个带宽调节槽比较长，也呈“H”型，会影响“H”型振子臂的结构稳定性，为了使振子臂稳固，而又不影响带宽调节槽本身的功能，因此，采用绝缘连接件123将带宽调节槽两边的金属部分连接起来，以稳固“H”型振子臂1的结构。本申请的另一面公开了一种天线，包括反射板5、馈电网络6和本申请的耦合振子；“H”型振子臂1通过绝缘支撑柱21、22、23和24，以及金属支撑导体131和132，固定连接于反射板5表面；其中，金属支撑导体131和132将“H”型振子臂1支撑起来，绝缘支撑柱21、22、23和24将“H”型振子臂1的四端固定；金属寄生片31、32、33和34固定安装于反射板5表面，并且，位于反射板5和“H”型振子臂1之间；馈电网络6为带状线，并且与耦合带状线4一体成型，安装于反射板5上。需要说明的是，金属寄生片是通过与“H”型振子臂形成电容的形式进行波瓣调节的，因此，金属寄生片与“H”型振子臂本身是平行设置，并且没有电连通的。在本申请的耦合振子中，金属寄生片与“H”型振子臂可以通过绝缘支撑柱实现连接；在本申请的天线中，金属寄生则是直接固定安装在反射板上，虽然连接关系有所改变，但是，其结构和功能是一样的。优选的，反射板5上开设有若干条长方形的波瓣调节槽51和52。优选的，反射板5上安装有一个或多个本申请的耦合振子。可以理解，根据天线的使用需求或环境，一个反射板上可以安装一个或多个耦合振子，如本申请实施例中图5至图7所示。本申请的再一面公开了本申请的耦合振子或本申请的天线在tetra数字集群通信系统中的应用。需要说明的是，本申请的耦合振子，或采用该耦合振子的天线，由于具有低频超宽带，因此，可以覆盖多区域范围，并且，天线增益达到15db左右，能够大大提高tetra数字集群通信系统的使用性能。可以理解，本申请的耦合振子或天线，具有低频超宽带和高增益，其它需要类似功能的系统或装置同样可以适用，不只限于tetra数字集群通信系统。本申请的有益效果在于：本申请的耦合振子，通过“H”型振子臂和辐射金属片结构的设计，一方面，可以获得低频超宽带，并且大大提高了天线增益；另一方面，辐射金属片垂直向下延伸，减小了振子和天线的宽度，结构更加小型实用。本申请为tetra数字集群通信系统提供了一种新的低频超宽带的耦合振子和天线，提高了tetra数字集群通信系统的通讯能力和实用性。附图说明图1是本申请实施例中天线内部的结构示意图；图2是本申请实施例中耦合振子的“H”型振子臂、辐射金属片和金属支撑导体的结构示意图；图3是本申请实施例中耦合振子的“H”型振子臂、辐射金属片和金属支撑导体另一视角的结构示意图；图4是本申请实施例中的反射板部分的结构示意图；图5是本申请实施例中第二种实现方式的天线内部的结构示意图；图6是本申请实施例中第三种实现方式的天线内部的结构示意图；图7是本申请实施例中第四种实现方式的天线内部的结构示意图；图8是本申请实施例中天线回波损耗测试结果图；图9是本申请实施例中单个振子的水平面方向图测试结果；图10是本申请实施例中两阵列天线的垂直面方向图测试结果；图11是本申请实施例中三阵列天线的垂直面方向图测试结果；图12是本申请实施例中四阵列天线的垂直面方向图测试结果。具体实施方式下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。实施例本例的耦合振子，如图1至图3所示，包括一体成型的“H”型振子臂1，四个绝缘支撑柱21、22、23和24，四个金属寄生片31、32、33和34，以及耦合带状线4。“H”型振子臂1的两个侧边具有垂直向下延伸的辐射金属片111和112，两个侧边分别形成两个辐射金属片111和112。“H”型振子臂1的中间连接臂12上开设有用于宽带匹配的带宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合振子，其特征在于：包括一体成型的“H”型振子臂(1)、绝缘支撑柱(21、22、23、24)、金属寄生片(31、32、33、34)和耦合带状线(4)；所述“H”型振子臂(1)的两个侧边具有垂直向下延伸的辐射金属片(111、112)，“H”型振子臂(1)的中间连接臂(12)上开设有用于宽带匹配的带宽调节槽(121)，中间连接臂(12)的中部两侧分别具有向下倾斜延伸的金属支撑导体(131、132)，用于将“H”型振子臂(1)固定支撑在反射板上；所述“H”型振子臂(1)、辐射金属片(111、112)和金属支撑导体(131、132)一体成型；所述耦合带状线(4)固定安装在所述金属支撑导体(131、132)上，将两侧的金属支撑导体(131、132)、“H”型振子臂(1)和辐射金属片(111、112)耦合成一个辐射阵列；所述绝缘支撑柱(21、22、23、24)设置于“H”型振子臂(1)的四个分支臂(141、142、143、144)上，用于将“H”型振子臂(1)固定支撑在反射板上；所述金属寄生片(31、32、33、34)呈方形金属片状，金属寄生片(31、32、33、34)分别设置于“H”型振子臂(1)的四个分支臂(141、142、143、144)的正下方，并且，与“H”型振子臂(1)平行。...

【技术特征摘要】
1.一种耦合振子，其特征在于：包括一体成型的“H”型振子臂(1)、绝缘支撑柱(21、22、23、24)、金属寄生片(31、32、33、34)和耦合带状线(4)；所述“H”型振子臂(1)的两个侧边具有垂直向下延伸的辐射金属片(111、112)，“H”型振子臂(1)的中间连接臂(12)上开设有用于宽带匹配的带宽调节槽(121)，中间连接臂(12)的中部两侧分别具有向下倾斜延伸的金属支撑导体(131、132)，用于将“H”型振子臂(1)固定支撑在反射板上；所述“H”型振子臂(1)、辐射金属片(111、112)和金属支撑导体(131、132)一体成型；所述耦合带状线(4)固定安装在所述金属支撑导体(131、132)上，将两侧的金属支撑导体(131、132)、“H”型振子臂(1)和辐射金属片(111、112)耦合成一个辐射阵列；所述绝缘支撑柱(21、22、23、24)设置于“H”型振子臂(1)的四个分支臂(141、142、143、144)上，用于将“H”型振子臂(1)固定支撑在反射板上；所述金属寄生片(31、32、33、34)呈方形金属片状，金属寄生片(31、32、33、34)分别设置于“H”型振子臂(1)的四个分支...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托·亚历山德罗维奇·斯莱德科夫，李梓萌，
申请(专利权)人：广东司南通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44