分体式天线罩
文献发布时间:2024-04-18 20:01:23
技术领域
本公开涉及天线技术领域,尤其涉及一种分体式天线罩。
背景技术
随着移动通信技术应用和发展,天线的天面资源越来越紧张,天线及模块尺寸需要逐步缩小,多种频段的辐射单元相互集成,天线的电路和辐射性能恶化越来越严重;天线重量越来越重,天线罩的结构强度要求越来越高。
为了保证天线罩的强度,天线罩通常采用玻璃钢、陶瓷、玻璃-陶瓷等介质材质制成,这些介质材料的介电常数均大于空气的介电常数,介电常数是衡量物质对电场响应的物理量,描述了材料在外加电场下的电极化程度。不同介电常数的材料在电场中的响应速度、吸收能力和透射性能等方面可能存在差异;它对材料的电学性质、光学性质和电磁波传播等方面具有重要影响。而不同的辐射单元和天线阵列对传播路径上的介电常数的要求不同,目前传统的天线罩只能通过调整天线罩材质或配方来调节天线罩的介电常数,不同的辐射单元和天线阵列则需要开模成型出不同材质的天线罩,开模周期长,成本较高,天线罩的通用性较差。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种分体式天线罩。
本公开提供了一种分体式天线罩,包括天线罩本体,所述天线罩本体的内部设有用于安装天线的容置腔;所述天线罩本体的至少一侧具有镂空结构,且所述镂空结构与所述天线罩本体插接固定;所述镂空结构具有至少一层空腔结构,每层所述空腔结构包括至少一个空气腔。
在一些实施例中,所述天线罩本体上设有插接槽,所述镂空部的两端与所述插接槽滑动配合。
在一些实施例中,所述天线罩本体为两端敞开的筒型结构,所述天线罩本体的各个侧壁共同围出所述容置腔,所述镂空结构与所述天线罩本体的任意一侧壁相对设置。
在一些实施例中,所述天线罩本体的至少一侧面具有缺口,所述镂空结构设于所述缺口处形成所述天线罩的部分侧壁,且所述镂空结构与所述天线罩本体共同围出所述容置腔。
在一些实施例中,至少一层所述空腔结构中的至少一个所述空气腔内设有至少一块隔板,所述隔板将所述空气腔进行分隔;
和/或,当所述空腔结构的数量大于一层时,任意相邻两层的所述空腔结构中的部分所述空气腔相互连通。
在一些实施例中,所述镂空结构与所述天线罩本体的侧壁贴合抵接或与所述天线罩的侧壁之间具有间隙。
在一些实施例中,所述镂空结构包括至少一层分隔件所述分隔件包括第一护板和第一分隔板,所述第一护板与所述天线罩本体的内壁相对设置,所述第一分隔板的数量为多块,多块所述第一分隔板间隔设于所述第一护板的同一侧。
在一些实施例中,当所述分隔件的数量为一层时,所述天线罩本体为两端敞开的筒型结构,所述天线罩本体的各个侧壁共同围出所述容置腔,所述第一分隔板远离所述第一护板的一端与所述天线罩本体的内壁连接,将所述天线罩本体的侧壁与所述第一护板之间的空间分隔成多个所述空气腔。
在一些实施例中,当所述分隔件的数量为多层时,每层所述分隔件的多个所述第一分隔板与相邻层的所述分隔件的所述第一护板连接。
在一些实施例中,所述镂空结构包括第二护板和第二分隔板,所述第二护板的数量为多个,多个所述第二护板间隔设置,相邻的两个所述第二护板之间设有多个所述第二分隔板,所述第二分隔板的两端分别与相邻的两个所述第二护板连接,多个所述第二隔板将相邻的两个第二护板之间的空间分隔为多个所述空气腔。
在一些实施例中,所述镂空结构的数量为一个,一个所述镂空结构覆盖所述天线罩本体的一侧面的全部区域或部分区域;
或,所述镂空结构的数量为多个,多个所述镂空结构沿平行于所述天线罩本体的侧面上间隔设置。
在一些实施例中,至少部分所述空气腔内填充介质。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的分体式天线罩,在天线罩本体上设置镂空结构,镂空结构包括至少一层空腔结构,每层空腔结构又包括多个空气腔,空气腔中的介质是空气,其介电常数小于天线罩本体的介电常数,天线罩设有镂空结构的区域等效介电常数发生了变化,大于在空气的介电常数,小于天线罩本体的介电常数,相比于传统的天线罩来说,改变了天线传输路径上的等效介电常数和等效损耗正切值,进而改变了入射和反射的电磁波的传播路径,提升了天线阵列的电路及辐射性能。通过对空腔大小的调节,即可得到不同等效介电常数的天线罩,满足不同辐射单元和天线阵列对天线罩的介电常数的要求,且镂空结构与天线罩本体的内壁插接固定,也就是说镂空结构与天线罩本体是可拆卸的,在使用时,可以根据需要选择是否安装镂空结构,以及选择不同参数、不同数量、不同大小的镂空结构,还可以将镂空结构安装在不同的位置,进而可以灵活的调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,适用范围更广,同时可以增强天线罩的结构强度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统天线罩与辐射单元或天线阵列的安装结构示意图;
图2为本申请一些实施例所述分体式天线罩与辐射单元或天线阵列的安装结构示意图;
图3为本申请一些实施例所述分体式天线罩的截面图;
图4为本申请一些实施例所述镂空结构的示意图;
图5为本申请一些实施例所述分体式天线罩的拉伸示意图;
图6为图5中A点的局部放大图;
图7为本申请第二种实施例所述分体式天线罩的截面图;
图8为本申请第三种实施例所述分体式天线罩的结构示意图;
图9为本申请第四种实施例所述分体式天线罩的截面图;
图10为本申请第五种实施例所述分体式天线罩的截面图;
图11为本申请第五种实施例所述镂空结构的示意图;
图12为本申请第六种实施例所述分体式天线罩的截面图;
图13为图12的局部放大图;
图14为采用传统天线罩与采用本申请实施例天线罩的驻波比对比曲线图;
图15为采用传统天线罩与采用本申请实施例天线罩的隔离度对比曲线图;
图16为采用传统天线罩与采用本申请实施例天线罩的交叉极化比对比曲线图;
图17为采用传统天线罩与采用本申请实施例天线罩的增益和水平波宽对比曲线图。
其中,1、天线罩本体;11、顶板;12、侧板;13、底板;14、插接槽;101、容置腔;2、镂空结构;21、第一护板;22、第一分隔板;23、第二护板;24、第二分隔板;201、空气腔;202、介质;3、反射板;4、辐射单元或天线阵列;5、天线罩。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
天线罩是保护天线系统免受外部环境影响的结构物,它在电气上具有良好的电磁透过性能,在结构上能经受外部恶劣环境的作用。
天线通常置于露天环境中工作,直接受到自然界中暴风雨、冰雪、沙尘以及太阳辐射等的侵袭,致使天线精度降低、寿命缩短和工作可靠性差。使用天线罩的目的是,保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响,使天线系统工作性能比较稳定可靠,同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化,延长使用寿命;消除风负荷和风力矩,减小转动天线的驱动功率,减轻机械结构重量,减小惯量,提高固有频率;有关设备和人员可在罩内工作,不受外界环境影响,提高设备的使用效率和改善操作人工的工作条件;对于高度飞行的飞行器,天线罩可以解决高温、空气动力符合和其他负荷给天线带来的问题。
如图1所示,为传统天线罩与辐射单元或天线阵列的安装结构示意图;辐射单元或天线阵列4安装在反射板3上,天线罩5设在辐射单元或天线阵列4以及反射板3的外部,对辐射单元或天线阵列4起保护作用。
但是,天线罩是辐射单元或天线阵列4前面的障碍物,对辐射单元或天线阵列4辐射波会产生吸收和反射,改变天线的自由空间能量分布,并在一定程度上影响天线的电气性能。其原因有:天线罩壁的反射和不均匀部分的反射会引起天线主波瓣波束偏移,从而产生指向或下倾角误差;天线罩对高频能量的吸收和反射会引起传输损耗,从而影响天线增益(接收时使系统噪声温度增加);天线罩引起的天线波瓣畸变,使天线主瓣宽度改变、零点深度提高和旁瓣电平增加。
天线罩的结构与其他建筑结构的不同点在于,设计时对结构形式、构件尺寸、罩壁厚度、材料选择以及结构细节都必须考虑电气特性。罩壁厚度与工作波长有关,在电气上,为了使反射最小,必须按工作波长设计均匀单壁壁厚或夹层结构的夹芯厚度。但所选则的壁厚必须承受预计的最大空气动力负荷和其他负荷而不被破坏或不产生大的变形。壁厚的选择应根据工作波长、天线罩尺寸和形状、环境条件、所用材料等在电气和结构性能上互相兼顾。对天线罩壁所用介质材料的选择需要考虑的因素有:在工作频率下的介电常数和损耗角正切值要低,要有足够的机械强度。一般来说,天线罩常用的介质材料有玻璃钢(FRP)、硬聚氯乙烯(UPVC)、改性树脂(ASA)等其它改性介质材料。上述介质材料的介电常数和损耗角正切值均大于空气,因此在加设天线罩后,天线的电气性能受到影响。
为了尽可能的减小天线罩对天线的电气性能的影响,本申请实施例提供了一种天线罩,在不改变天线罩材质的基础上,改变传统天线罩的等效介电常数和的等效损耗角正切值,实现对电磁波的汇聚作用,提升辐射单元的电气性能和辐射性能。
具体的,如图2至图13所示,本申请实施例提供了一种分体式天线罩,包括天线罩本体,天线罩本体的内部设有用于安装天线的容置腔,天线罩本体的至少一侧具有镂空结构,且镂空结构与天线罩本体插接固定;镂空结构具有至少一层空腔结构,每层空腔结构包括至少一个空气腔。
具体的,辐射单元或天线阵列4设置在天线罩本体1内部的容置腔101内,或设于天线罩本体1的外部,或者代替天线罩本体1的一个侧壁,辐射单元或天线阵列4发出和接收的电磁波均要穿过天线罩,原理上,一般天线罩本体1采用玻璃钢等材质制成,形成的天线罩本体1的介电常数是3.6至4.2,空气的介电常数为1.0;而天线罩本体1损耗正切值是0.003-0.05左右,空气的损耗正切值为0。在结构强度和性能最优的情况下,通过调节空气和天线罩本体1材料的占比情况,从而调节天线罩的等效的介电常数介于1.0-4.2之间变化,调节天线罩等效的损耗正切值介于0-0.05之间变化。通过天线罩等效的介电常数的调节,实现电磁波的不同的反射和透射效果,从而实现电路和方向图性能的调节和优化。同时减少天线罩对电磁波的损耗,实现电路和方向图性能的调节和优化。进而提高了电磁波的传输速度,提升了天线阵列的电路及辐射性能。
具体的,天线罩本体有两种情况,第一种天线罩本体1与传统天线罩的结构相同,为两端敞开的筒型结构,天线罩本体1的各个侧壁共同围出容置腔,镂空结构2设于天线罩本体1的内部或外部,与天线罩本体1的任意一侧壁相对设置。第二种天线罩本体1与传统天线罩的结构相比,至少一侧面具有缺口,镂空结构2设于缺口处形成天线罩的部分侧壁,且镂空结构2与第二种天线罩本体1共同围出容置腔101。在第二种天线罩本体1结构中,镂空结构2在缺口处与天线罩本体1插接固定,形成天线罩的侧壁。
镂空结构2与天线罩本体1为分体式结构,二者是相互独立的结构,在装配时,镂空结构2与天线罩本体1的内壁插接固定,在使用时,可以根据需要选择是否安装镂空结构2,以及选择不同参数的镂空结构2,进而可以灵活的调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,适用范围更广。进一步的,在本申请的一些实施例中,天线罩本体1的内壁上设有插接槽14,镂空结构2的两端与插接槽14配合安装于容置腔101内。镂空结构2的两端可以与插接槽14滑动插接,以方便镂空结构2的安装和拆卸。
进一步的,在本申请的一些实施例中,至少一层空腔结构中的至少一个空气腔201内设有至少一块隔板(图上未示出),隔板将空气腔进行分隔;也就是说,在镂空结构中的任意一个空腔中设置隔板将该空腔分隔成体积更小的空气腔;隔板可以呈任意角度设置在空气腔内,隔板的角度不同,数量不同,分隔出的小的空气腔的形状和数量也不同;当空腔结构的数量大于一层时,任意相邻两侧的空腔结构中的部分空气腔201相互连通,以形成体积更大的空气腔,大的空气腔可以占1至多层的空间。因此不同位置处的空气腔201的体积有大有小、截面形状可以相同也可以不同。
镂空结构2设置在容置腔101内,可以与天线罩本体1的内壁或外壁贴合设置,也可以与天线罩本体1的侧壁之间具有一定的间隙,间隙的大小需要考虑天线罩的整体强度以及电气性能,设置间隙也可以进一步调节在电磁波的传输路径上空气与天线罩本体1材质的占比,进而调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,优化天线罩的电气性能;当间隙过大时,为了安装辐射单元或天线阵列4,最终导致的天线罩整体的尺寸也会增大。
示例性的,在本申请的一些实施例中,镂空结构2与天线罩本体1的内壁贴合抵接,镂空结构2包括至少一层分隔件,分隔件包括第一护板21和第一分隔板22,第一护板21与天线罩本体1一侧面平行设置,第一分隔板22的数量为多块,多块第一分隔板22设于第一护板的同一侧,沿第一护板21的宽度方向间隔设置。
具体的,镂空结构2设置与天线罩本体1的顶部、侧部或底部中的至少一者相对设置,形成天线罩的一部分,辐射单元或天线阵列4的上方和侧边是电磁波的主要传输路径,因此,在本申请的一些实施例中,将空腔结构设置在天线罩本体1的顶部或侧部,在结构上能起到加强天线结构性能的作用,在电气性能上辐射单元的电路和辐射性能最优。同样的,在天线罩本体1的底部也可以调整天线性能指标和天线罩的结构强度。
进一步的,在本申请的一些实施例中,当分隔件的数量为一层时,第一分隔板22的两端分别与第一护板21和天线罩本体1的内壁连接,将天线罩本体1的内壁与第一护板21之间的空间分隔为多个空气腔201,当镂空结构设于容置腔101内时,第一分隔板22设于第一护板21与天线罩本体1的内壁之间;当镂空结构设于容置腔101外时,第一分隔板设于第一护板21与天线罩本体1的外壁之间。
示例性的,结合图2、图3和图4所示,镂空结构2设置在天线罩本体1的顶部,第一护板21与天线罩本体1的顶部平行设置,第一分隔件22设置在天线罩本体1的顶部与第一护板21之间,且第一分隔件22的两端分别与天线罩本体1的顶部和第一护板21连接,将第一护板21与天线罩本体1之间的空间分隔为多个空气腔201,空气腔201沿天线罩本体1的长度方向设置,空气腔201的内部是空气,增大了天线罩顶部结构中空气与天线罩本体1材质的占比,进而减小了天线罩顶部的等效介电常数和等效损耗正切值,提高了天线罩顶部结构对电磁波的反射和透射效果,从而实现电路和方向图性能的调节和优化。
进一步的,在本申请的一些实施例中,当分隔件的数量为多层时,多层分隔件层叠设置,每层分隔件的多个第一分隔板22与相邻层的分隔件的第一护板21连接,将相邻的两侧第一护板21之间的空间分隔为多个空气腔201;与天线罩本体1的内壁相邻的分隔件的第一分隔板22与天线罩本体1的内壁抵接。
示例性的,如图2至图4所示,镂空结构2设置在天线罩本体1的顶部,两侧第一护板21之间夹设多个间隔设置的第一分隔板22,相邻层的分隔件中第一分隔板22对应设置,也就是说相邻层的空腔结构中形成的空气腔201是对应的,以在垂直于天线罩本体1的顶部的方向上,通过调节空气与天线罩本体1材质的比例,进而调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,使之适用于不同的辐射单元或天线阵列,提高天线罩的电气性能。
进一步的,在本申请的其他一些实施例中,镂空结构2包括第二护板23和第二分隔板24,第二护板23的数量为多个,多个第二护板23间隔设置,相邻的第二护板23之间设有多个第二分隔板24,多个第二分隔板24沿第二护板23的宽度方向间隔设置,将相邻的两块第二护板23之间的空间分隔为空气腔201。
示例性的,结合图10和图11所示,在本申请的一些实施例中,镂空结构2与天线罩本体1的顶壁相对设置,且与天线罩本体1的顶壁之间具有一定的间隙,第二护板23的数量为三层,形成了两层空腔结构,镂空结构2沿宽度方向的两端与天线罩本体1的左右两侧插接固定,与图4中的天线罩结构相比,图11中的天线罩多了一层护板,可以通过调节空气腔大小的方式来调节天线罩的等效介电常数,使之与图4中的天线罩的等效介电常数相等。
第一护板21的厚度、第一分隔板22的厚度、第二护板23的厚度、第二分隔板24的厚度、形成的空气腔201的层数、尺寸和数量均对天线罩的电气性能有影响,以第一护板22和第一分隔板23为例,理论上来说,第一护板21、第一分隔板22的厚度约薄,天线罩的结构中,空气与天线罩本体1材质的比例越大,对降低天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值越有效,但第一护板21和第一分隔板22的厚度也不能无限小,在考虑天线罩的电气性能的同时,需要兼顾天线罩的强度,保证天线罩既能满足电气性能又能满足强度要求。
同样的,不同的辐射单元和天线阵列对天线罩的性能要求也不同,对于损耗正切值来说,所有的辐射单元和天线阵列都希望天线罩的损耗正切值越小越好,但对于介电常数来说并不是越小越好,不同的辐射单元和天线阵有对应的最优的介电常数值。本申请实施例调节空腔的大小、数量和位置,可以使天线罩的等效介电常数调节到与之对应的辐射单元或天线阵列的最优介电常数值。
进一步的,形成的空气腔201的截面形状可以是长方形、正方形、椭圆形或其他多边形,空气腔201的截面形状由工艺实现和电气性能要求共同决定。
示例性的,在本申请的一些优选实施例中,空气腔201的形状为长方形,在满足结构强度和电气性能的前提下,只要最终达到天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值和空气腔201为长方形时数据一致,达到相同的技术效果,空气腔201的横截面的形状也可以采用正方形、椭圆形或其他多边形。
同一层的空气腔201横截面的尺寸可以相同也可以不同,不同层的空气腔201的横截面的尺寸可以相同也可以不同,同一空气腔201的在不同位置的横截面的尺寸可以相同也可以不同,具体的,可以根据结构强度和电气性能要求进行设计。
进一步的,在本申请的一些实施例中,天线罩本体1的横截面为矩形,天线罩本体1包括底板13、侧板12和顶板11,侧板12的数量为两块,两块侧板12相对设置,且侧板12的两端分别与顶板11和底板13连接,顶板11、底板13和两块侧板12共同围出容置腔101,天线阵列或基站天线放置在容置腔101内;镂空结构2设于顶板11上,空气腔201的长度方向与顶板11的长度方向一致。在使用时,天线罩的两端还设置盖板,将天线罩的两端密封,使辐射单元或天线阵列4的工作环境为密封环境,避免环境的沙尘、冰雪等对辐射单元或天线阵列4造成影响。
每层空腔结构中的多个空气腔201沿顶板11的宽度方向间隔设置,相邻的空气腔201由第一分隔板22分隔开;当然,在不考虑成型工艺,仅考虑结构强度和电气性能时,空气腔201的长度方向也可以沿顶板11的宽度方向设置,每层空腔结构中的多个空气腔201沿顶板11的长度方向间隔设置。
在天线罩本体1的顶板11上的整个区域均可以设置镂空结构2,或者在天线罩本体1的顶板11上的部分区域设置镂空区域。具体的,镂空结构2在顶板11上的投影面积和投影位置,以及镂空结构2的数量与天线罩内部安装的辐射单元的位置以及辐射单元的形式和性能有关,可以在顶板11的部分区域设置镂空结构2,在顶板11上的不同位置形成不同电磁波传输路径,进而实现不同的辐射性能。
具体的,镂空结构2的数量为一个,一个镂空结构2覆盖顶板11的全部区域或部分区域。
示例性的,结合图2和图3所示,在本申请的一些实施例中,镂空结构2的数量为一个,且镂空结构2完全覆盖顶板11,也就是说,在电磁波无论从电磁波的什么位置穿过顶板11时,都要经过空气腔201。在顶板11的整个区域都设置了空气腔201来降低等效介电常数和等效损耗正切值,镂空结构2可以是一层、两层甚至更多层。
镂空结构2也可以覆盖顶板11的部分区域。示例性的,如图7所示,该镂空结构2设置在顶板11的中间位置,该镂空结构2包括两层空腔结构,将镂空结构2设置在顶板11的位置,镂空结构2处于辐射单元或天线阵列4的正上方,位于中间的辐射单元或天线阵列4的电磁波透过多层空腔结构辐射到天线罩的外部,而位于两侧的辐射单元或天线阵列4的电磁波仅透过天线罩顶部的顶板11辐射在天线罩的外部,在天线罩内不同位置的辐射单元通过不同的电磁波传输路径辐射到天线罩的外部,实现不同的辐射性能。
结合图8所示,镂空结构2与天线罩本体的内壁通过插接槽14滑动配合,因此可以将镂空结构2移动到插接槽14的任何位置,具体的,插接槽14沿顶板的长度方向设置,镂空结构2的长度可以与顶板11的长度方向相等,也可以小于顶板11的长度,示例性的,当辐射单元或天线阵列位于天线罩的中部时,镂空结构2可以通过插接槽14移动到辐射单元或天线阵列的正上方。
镂空结构2的数量也可以为多个,多个镂空结构2沿顶板11的宽度方向间隔设置。
示例性的,如图9所示,在本申请的一些实施例中,镂空结构2的数量为两个,两个镂空结构2设于顶板11沿宽度方向的两侧,形成顶板11中部为不带空气腔201的结构,两侧为带空气腔201的结构,带空腔的结构位于两侧辐射单元或天线整列的正上方,位于两侧的辐射单元或天线阵列4的电磁波透过带有空气腔201的顶板11辐射到天线罩的外部,而位于中间的辐射单元或天线阵列4的电磁波仅透过天线罩的一层顶板11辐射到天线罩的外部。
需要说明的是,镂空结构2的数量不限于1个和两个,也可以是三个或更多,具体的镂空结构2的位置和数量与辐射单元或天线阵列4的数量和位置有关。且不同位置的镂空结构2具有的空气腔201的层数和数量可以相同也可以不同,不同位置的镂空结构2具有的空气腔201的横截面的形状可以相同也可以不同。
进一步的,结合图12和图13所示,在本申请的一些实施例中,至少部分空气腔201内填充介质202,介质202的介电常数介于空气与天线罩本体1之间。
具体的,空气腔201内不填充介质202时,空气腔201内充满了空气,当空气腔201内填充了介质202之后,由于介质202的介电常数介于空气与天线罩本体1之间,因此,形成的天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值比空气腔201中充满空气的情况都升高了,通过填充介质的方式可以调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,以适用于不同的辐射单元和天线阵列对天线罩电气性能的要求。
介质202的介电常数也可以与天线罩本体1的介电常数相等,或大于天线罩本体1的介电常数。
天线罩在确定结构尺寸之后,需要先生成成型天线罩的模具,一旦模具生产出来之后,由模具制造出来的天线罩的结构尺寸也就固定了,天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值也是固定的,当天线罩内的辐射单元和天线阵列对天线罩的电气性能有其他要求时,就需要修改天线罩的模具,成本比较高。
本申请的实施例中,在空气腔201中填充介质,根据填充介质202的材料的不同,填充介质202的位置和数量,能够改变天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值,以满足不同的辐射单元和天线阵列对天线罩性能的要求,使该天线罩具有一定的通用性。
具体的,空气腔201内可以全部都填充介质202,也可以部分数量的空气腔201内填充介质202,不同的空气腔201可以在空气腔201内充满介质202,也可以对空气腔201部分空间进行填充202。
需要说明的是,介质202的材质也可以与天线罩本体1采用同种材质,如玻璃钢、UPVC、ASA,也可以是泡沫或非金属介质的其它材质,如POM、PC、PE等改性介质或塑料。具体的介质的材质的选择、空气腔201的填充数量、空气腔201的填充程度以及填充位置,均需要根据辐射单元和天线阵列对天线罩的性能要求决定。
进一步的,在本申请的一些实施例中,天线罩本体1和镂空结构2通过拉挤工艺或注塑成型工艺一体成型。
示例性的,图4为天线罩的模具截面视图,本申请实施例的镂空结构采用一体化拉挤工艺技术实现。如图5所示,按照箭头方向,沿天线长度方向及空气腔201的长度方向拉伸,一般采用模具即可形成天线罩本体1和镂空结构2,沿着箭头的方向,每个空气腔201都是一个长方体,长度方向与天线阵列或基站天线的阵列方向一致。
采用分体式天线罩改变了电磁波的传播路径,通过改变空腔的尺寸、数量、壁厚、填充其它介质的方式,可以调节天线罩的等效介电常数和等效损耗正切值。电路性能上可以提升辐射单元的驻波比和隔离度指标;辐射性能上,可以提升水平波宽的波束收敛性和轴向交叉极化比;结构上,可以增强天线罩的结构可靠性。分体式天线罩可以改变电磁波的投射和反射性能,针对不同的辐射单元或天线阵列进行仿真优化和设计,可应用于对不同辐射单元或天线阵列的支撑保护。
图14是传统天线罩和图2中的天线罩的驻波比对比曲线。其中,虚线是传统天线罩条件下的辐射单元两个极化的驻波比曲线,实线是应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元两个极化的驻波比曲线。显然,在频率范围1.8GHz至2.1GHz的驻波比,应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元两个极化的驻波比比传统天线罩条件下均值要好,对此频率范围内的驻波比提升明显;在频率范围1.71GHz至1.8GHz和2.1GHz至2.17GHz辐射单元两个极化的驻波比基本相当,无明显改善,因此,其它性能指标基本保持不变。
图15是传统天线罩和应用图2中的天线罩的隔离度对比曲线。其中,虚线是传统天线罩条件下的辐射单元两个极化的隔离度曲线,实线是应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元两个极化的隔离度曲线。显然,在频率范围1.71GHz至2.17GHz的隔离度,应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元的隔离度比传统天线罩条件下均值要好,对此频率范围内的隔离度提升明显;特别是,在频率范围1.8GHz至2.17GHz的隔离度提升1.5dB到3dB。
图16是传统天线罩和应用图2中的天线罩的交叉极化比对比曲线。其中,虚线是传统天线罩条件下的辐射单元的交叉极化比曲线,实线是应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元的交叉极化比曲线。显然,在三个采样频点1.71GHz、1.92GHz、2.17GHz的交叉极化比的数值,应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元的交叉极化比比传统天线罩条件下均值要好,对此1.71GHz至2.17GHz频率范围内的交叉极化比提升明显,包括轴向交叉极化比和±15度交叉极化比的数值;特别是,在频率范围1.8GHz-2.17GHz的轴向交叉极化比的数值提升5-7dB。
图17是传统天线罩和应用图2中的天线罩的增益和水平波宽对比曲线。其中,虚线是传统天线罩条件下的辐射单元的增益和水平波宽曲线,实线是应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元的增益和水平波宽曲线。显然,在三个采样频点1.71GHz、1.92GHz、2.17GHz的增益的数值,在对应频点上,应用图2中的天线罩的条件下的辐射单元的增益比传统天线罩条件下均值要高,分别高0.03dB、0.08dB、0.06dB。在1.71GHz至2.17GHz频率范围内,传统天线罩下辐射单元的3dB水平波宽的数值范围是66.19°至69.95°,即水平波宽收敛性为3.76°,应用图2中的天线罩的条件下辐射单元的3dB水平波宽的数值范围是66.99°至68.00°即水平波宽收敛性为1.01°。显然,应用图2中的天线罩的条件下辐射单元的3dB水平波宽的收敛性明显提升。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
- 一种用于钢栈桥钢管桩施工的可升降式悬臂定位导向架
- 一种用于钢栈桥钢管桩施工的可升降式悬臂定位导向架