本實(shí)用新型公開了小型雙極化高隔離可折疊式天線，涉及無線定向遠(yuǎn)距離通信天線，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于商業(yè)運(yùn)作的需要，許多相距較遠(yuǎn)的建筑物之間要求能夠相互通信，而傳統(tǒng)的有線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)互連面臨著不少問題，如：一般的專線不能提供足夠的帶寬、有些場合無法租用到線路、有些場合根本無法采用有線鏈接等，因此利用遠(yuǎn)程高速信號傳輸系統(tǒng)方案來構(gòu)建多個建筑物之間網(wǎng)絡(luò)互連有著有線網(wǎng)絡(luò)不可替代的優(yōu)勢。常見的無線網(wǎng)橋就是通用高速信號傳輸系統(tǒng)，通過其來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)既經(jīng)濟(jì)也簡單、方便。

無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進(jìn)行遠(yuǎn)距離點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)的一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離無線組網(wǎng)，而無線網(wǎng)橋的使用必須使用定向天線進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線信號的傳輸。

無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號，通過饋線(電纜)輸送到天線，天線以電磁波形式將射頻信號輻射出去；電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后由天線接收后通過饋線送到無線電接收機(jī)?？梢?，天線是發(fā)射和接收電磁波的一個重要無線電設(shè)備，沒有天線也就沒有無線電通信。

拋物面天線是廣泛應(yīng)用的一種反射面定向天線，它根據(jù)微波似光性仿照探照燈的結(jié)構(gòu)組成，方向性強(qiáng)、增益高。拋物面天線由饋源和拋物面反射器構(gòu)成。天線的反射面由形狀為拋物面的導(dǎo)體表面構(gòu)成，在拋物面的焦點(diǎn)上放置饋源。饋源是一種弱方向性天線，它把高頻電流或?qū)Р芰哭D(zhuǎn)變成電磁波輻射能量并投射至拋物面上，饋源投射過來的球面電磁波沿拋物面軸線方向反射出去，從而獲得方向性很強(qiáng)的電磁波。

而目前常用的無線網(wǎng)橋天線多采用單極化設(shè)計(jì)，且反射面為一體化設(shè)計(jì)，無法折疊、工藝復(fù)雜、沖壓成型尺寸過大、包裝運(yùn)輸困難。利用無線網(wǎng)橋組網(wǎng)時需使用數(shù)量較多的天線，造成遠(yuǎn)距離無線組網(wǎng)的成本過高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了小型雙極化高隔離可折疊式天線及其高速信號系統(tǒng)設(shè)備，可折疊主拋物面反射面實(shí)現(xiàn)了天線的折疊，雙極化設(shè)計(jì)的饋源增強(qiáng)了饋源的抗干擾能力，解決了無線網(wǎng)橋天線覆蓋范圍有限且無法折疊的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

小型雙極化高隔離可折疊式天線，包括：可折疊主拋物面反射面、圓心與可折疊主拋物面反射面焦點(diǎn)重合的次拋物面散射面、相位中心位于次拋物面散射面負(fù)焦距處的饋源、塑膠支撐外殼、高速信號模塊、饋電匹配網(wǎng)絡(luò)，其中，

所述次拋物面散射面固定在塑膠支撐外殼內(nèi)部，饋源通過饋電匹配網(wǎng)絡(luò)與高速信號模塊連接，饋源和高速信號模塊內(nèi)嵌于塑膠支撐外殼中，塑膠支撐外殼固定在可折疊主拋物面反射面的中心位置處。

進(jìn)一步的，所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的可折疊主拋物面反射面包括：八邊形拋物面、八個結(jié)構(gòu)相同的四邊形拋物面，八個轉(zhuǎn)動軸承，其中，

所述八邊形拋物面：中心位置處開有用于固定塑膠支撐外殼的固定孔Ⅰ，每條折邊都開有用于固定轉(zhuǎn)動軸承的固定孔Ⅱ，

每個四邊形拋物面：折邊上開有供轉(zhuǎn)動軸承穿過的固定孔Ⅲ，一側(cè)邊上安裝有固定栓，另一側(cè)邊上開有與相鄰四邊形拋物面?zhèn)冗吷瞎潭ㄋㄟB接的固定孔Ⅳ。

進(jìn)一步的，所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的塑膠支撐外殼通過螺絲鎖附在可折疊主拋物面反射面的中心位置處。

再進(jìn)一步，所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的固定栓為彈簧栓，彈簧栓鉚接在四邊形拋物面的一側(cè)邊上。

更進(jìn)一步的，所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的饋源包括兩組相互垂直擺放的偶極子天線，每組偶極子天線的臂長度為二分之一工作波長。

作為所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的進(jìn)一步優(yōu)化方案，一組偶極子天線水平擺放，另一組偶極子天線垂直擺放。

作為所述小型雙極化高隔離可折疊式天線的進(jìn)一步優(yōu)化方案，一組偶極子天線與垂直方向呈+45度擺放，另一組偶極子天線與垂直方向呈-45度擺放。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型提出了一種反射器可折疊的天線，通過將主拋物面反射面分塊設(shè)計(jì)為八邊形拋物面和八個四邊形拋物面，四邊形拋物面依照八邊形拋物面折邊上轉(zhuǎn)動軸承的軸心轉(zhuǎn)動，四邊形拋物面?zhèn)冗吷系墓潭ㄋㄔ谔炀€展開時卡入相鄰四邊形拋物面?zhèn)冗吷系墓潭變?nèi)，將固定栓彈出固定孔即可折疊天線，不需要將各拋物面拆卸下來，增大了天線靈活性，折疊后的天線所占空間減半，方便包裝運(yùn)輸，采用本實(shí)用新型公開的天線與無線網(wǎng)橋組網(wǎng)時能夠降低成本。

(2)饋源、次拋物面散射面、主拋物面發(fā)射面位于主拋物面反射面主軸上的設(shè)計(jì)，使得高速信號模塊發(fā)射出的信號經(jīng)過二次反射后發(fā)射出去，提高了定向天線的方向性和增益。

(3)雙極化設(shè)計(jì)的饋源能夠增強(qiáng)天線發(fā)射/接收信號的能力，調(diào)整兩組偶極子天線的間距能夠提升天線間的隔離度，進(jìn)一步增強(qiáng)饋源的抗干擾能力，進(jìn)而增大天線的覆蓋范圍。

(4)高速信號模塊、饋源、次拋物面散射面固定在塑膠支撐外殼中，方便和主拋物面反射面、次拋物面散射面的組裝，也可以實(shí)現(xiàn)與信號源設(shè)備的一體化設(shè)計(jì)，這有利于無線通信裝置小型化的發(fā)展。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所涉及天線的拆分結(jié)構(gòu)圖。

圖2(a)、圖2(b)為本實(shí)用新型所涉及天線展開后的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本實(shí)用新型所涉及天線折疊后的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖4為可折疊主拋物面反射面的拆分結(jié)構(gòu)圖。

圖5(a)、圖5(b)分別為饋源的拆分結(jié)構(gòu)圖及塑膠支撐外殼的拆分結(jié)構(gòu)圖。

圖中標(biāo)號說明：100、可折疊主拋物面反射面，101、八邊形拋物面，102、四邊形拋物面，103、轉(zhuǎn)動軸承，111、固定孔Ⅰ，112、固定孔Ⅲ，121、固定孔Ⅱ，122、固定栓，132、固定孔Ⅳ，200、饋源，201和202、偶極子天線，300、次拋物面散射面，400、塑膠支撐外殼，402、螺絲，500、高速信號模塊，600、饋電匹配網(wǎng)絡(luò)。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其它元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。

小型雙極化高隔離可折疊式天線如圖1所示，包括：可折疊主拋物面反射面100、饋源200、次拋物面散射面300、塑膠支撐外殼400、高速信號模塊500、饋電匹配網(wǎng)絡(luò)600。次拋物面散射面300固定在塑膠支撐外殼400內(nèi)部，饋源200通過饋電匹配網(wǎng)絡(luò)600與高速信號模塊500連接，饋源200和高速信號模塊500內(nèi)嵌于塑膠支撐外殼400中，塑膠支撐外殼400固定在可折疊主拋物面反射面100的中心位置處。次拋物面散射面300的圓心與可折疊主拋物面反射面100的焦點(diǎn)重合，饋源200的相位中心位于次拋物面散射面300的負(fù)焦距處。

可折疊主拋物面反射面100如圖4所示，包括：八邊形拋物面101、八個結(jié)構(gòu)相同的四邊形拋物面102，八個轉(zhuǎn)動軸承103。八邊形拋物面101中心位置處開有用于固定塑膠支撐外殼400的固定孔Ⅰ111，八邊形拋物面101的每條折邊都開有用于固定轉(zhuǎn)動軸承103的固定孔Ⅱ121。每個四邊形拋物面102的折邊上開有供轉(zhuǎn)動軸承103穿過的固定孔Ⅲ112，每個四邊形拋物面102的一側(cè)邊上安裝有固定栓122，每個四邊形拋物面102的另一側(cè)邊上開有與相鄰四邊形拋物面?zhèn)冗吷瞎潭ㄋㄟB接的固定孔Ⅳ132。各四邊形拋物面102和八邊形拋物面101采用同一拋物面方程設(shè)計(jì)，經(jīng)模具沖壓成型，對沖壓成型后的進(jìn)行電鍍處理。每個轉(zhuǎn)動軸承103穿過一個四邊形拋物面102折邊上的固定孔Ⅲ112后固定在八邊形拋物面101一折邊上的固定孔Ⅱ121內(nèi)。選用彈簧栓作為固定栓，彈簧栓自由狀態(tài)為彈起，可以通過手動進(jìn)行壓縮，采用鉚壓工藝將每個彈簧栓鉚接在各四邊形拋物面的折邊上。當(dāng)需要展開天線時，依照轉(zhuǎn)動軸承的軸心轉(zhuǎn)動四邊形拋物面至圖2(a)所示位置，壓縮四邊形拋物面?zhèn)冗吷系膹椈伤ㄊ沟脧椈伤ㄈ胂噜徦倪呅螔佄锩嬲蹅?cè)邊上的固定孔內(nèi)，從而使得八邊形拋物面和八個四邊形拋物面形成一個整體；當(dāng)需要折疊天線時，壓縮彈簧栓使其從固定孔中彈出并恢復(fù)自由狀態(tài)，依照轉(zhuǎn)動軸承的軸心轉(zhuǎn)動四邊形拋物面至圖3所示位置實(shí)現(xiàn)天線的折疊，主反射面折疊后使得天線的空間尺寸減半。

饋源200采用雙偶極天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依照偶極子天線原理，其天線臂長度為二分之一工作波長。為達(dá)到雙極化工作特性，設(shè)計(jì)兩組相互垂直擺放的偶極子天線，如圖5(a)所示的偶極子天線201和偶極子天線202相互垂直擺放，每一組偶極子天線的臂長度為二分之一工作波長。一組偶極子天線水平擺放，另一組偶極子天線垂直擺放；或者，一組偶極子天線與垂直方向呈+45度擺放，另一組偶極子天線與垂直方向呈-45度擺放。

塑膠支撐外殼400熱注塑成型，穿過八邊形拋物面中心位置處的固定孔Ⅰ111，通過螺絲402鎖附在可折疊主拋物面反射面的中心，如圖2(b)、圖5(b)所示。饋源、高速信號模塊內(nèi)嵌在塑膠支撐外殼內(nèi)進(jìn)一步縮減天線尺寸，實(shí)現(xiàn)了饋源、反射器、信號源的一體成型。

高速信號模塊500依照信號源選用其對應(yīng)的模塊，如、LTE、微站等。饋電匹配網(wǎng)絡(luò)600依照高速信號模塊500的工作頻率，采用HFSS仿真設(shè)計(jì)好相應(yīng)匹配網(wǎng)絡(luò)的尺寸，設(shè)計(jì)layout在PCB上，確保饋源與高速信號模塊之間的阻抗匹配，避免能量損耗。調(diào)整饋源的尺寸大小、形狀并調(diào)試饋電匹配網(wǎng)絡(luò)，確保天線優(yōu)良的駐波性能，降低回波損耗，同時提升隔離度。

本實(shí)用新型涉及的天線工作在高速信號模塊設(shè)定的工作頻段，高速信號模塊發(fā)出的信號通過饋電匹配網(wǎng)絡(luò)傳送到偶極子天線，偶極子天線通過電磁波的形式將接收的信號發(fā)射出去，次拋物面散射面對偶極子天線發(fā)射的信號進(jìn)行散射和反射，可折疊主拋物面反射面對次拋物面散射面反射的信號進(jìn)行二次反射，使得無線信號密集得朝拋物面軸的正前方進(jìn)行發(fā)射，天線將形成波束的信號發(fā)射到遠(yuǎn)端，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線信號的傳送及接收。調(diào)整兩組偶極子天線的間距能夠提升天線間的隔離度，以增強(qiáng)饋源的抗干擾能力，進(jìn)而增大天線的覆蓋范圍。