本技术涉及波导天线,尤其涉及一种波导天线单元。
背景技术:
1、在移动卫星通信地面终端产品中,车载动中通天线系统安装在车顶上,受车顶空间限制,该系统对天线的高度、体积、重量、电气性能提出了苛刻要求,为了满足车载卫星通信的条件,在满足电气指标的前提下,要求车载天线高度、体积和重量要尽可能的小。
2、目前,车载动中通天线系统的工作频段已经进入了毫米波段,在这个波段,可以使用波导天线单元或微带天线单元组成阵列天线,进而设计车载动中通天线。
3、波导阵列天线电气性能高、损耗小,但金属的背腔体积大且不容易与有源电路集成在一起制作成更小巧轻便的有源相位控制阵列天线;因而,需要一种天线辐射单元,既具有波导天线优异的电气性能、又具有微带天线易于与有源电路一起集成在印制板上的新的波导天线单元。
4、例如,现有技术中国专利公开号“cn113300094 a”提供了一种波导天线单元及波导阵列天线,包括波导辐射器、波导背腔以及置于波导辐射器和波导背腔之间的馈电层,波导背腔包括至少一个第一印制板和多个金属化过孔,每个第一印制板的两面均设置有第一金属层,除距离馈电层最远的第一金属层外,其余第一金属层均设置有孔洞,孔洞的截面形状与波导辐射器相适配;金属化贯穿第一印制板和第一金属层,且均匀分布于孔洞的边缘,金属化过孔与第一金属层围设成金属栅网,馈电层设置有输出端,输出端在波导背腔上的投影位于金属栅网内。
5、该装置设置了金属栅网,使得波导天线单元具有良好的电气性能,同时体积也更加轻便小巧。
6、现有的波导天线单元,多层馈线层、金属层和印制板设置在波导辐射器的底端,随着移动使用过程中出现的震动晃动及磕碰等外因,出现连接松动分离甚至脱落的情况,导致馈线层、金属层和印制板之间的连接不稳定,出现缝隙而产生断裂,影响波导天线单元的使用,而且,金属匹配片与波导辐射器之间连接的介质层与波导辐射器之间的接触面积较小,容易因震动而导致连接松动甚至分离,从而影响金属匹配片与波导辐射器之间连接稳定性。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的随着移动使用过程中出现的震动晃动及磕碰等外因,出现连接松动分离甚至脱落的情况,导致馈线层、金属层和印制板之间的连接不稳定,出现缝隙而产生断裂,影响波导天线单元的使用的缺点,而提出的一种波导天线单元。
2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
3、设计一种波导天线单元,包括波导辐射器,所述波导辐射器的下方设置有馈线层,所述馈线层的下方设置有印制板和金属层,所述金属层设置在所述印制板的两侧,所述金属层的中间设置有孔洞,所述印制板和所述金属层的表面贯穿有金属化过孔,所述馈电层的内部镶嵌有馈电线,所述波导辐射器的顶端和底端均设置有金属匹配片,所述金属匹配片和所述波导辐射器之间设置有介质层,所述馈线层的顶端中间开有凹槽,所述波导辐射器底端的所述金属匹配片插入所述凹槽,所述馈线层的顶端表面且位于所述凹槽外侧的位置开有定位槽,位于所述波导辐射器底端的所述介质层的底端固定有定位块,所述定位槽的底端黏贴有粘结胶,所述定位块插入所述定位槽,并与所述粘结胶粘结连接。
4、进一步的,所述波导辐射器为圆筒型结构,所述孔洞为圆形结构,且直径不大于所述波导辐射器的内径,所述金属匹配片和所述凹槽均为圆形结构。
5、进一步的,所述定位槽和所述定位块均为圆形结构,位于所述波导辐射器底端的所述介质层通过所述定位块、所述定位槽和所述粘结胶与所述馈线层之间可拆卸定位粘结连接。
6、进一步的,所述馈线层、所述印制板和所述金属层的外侧四角处设置有卡紧条,所述卡紧条为c型结构,且竖直设置,所述卡紧条的底端卡紧在所述金属层的底端拐角。
7、进一步的,所述卡紧条的顶端开有第一连接孔,所述第一连接孔为螺纹孔结构,所述第一连接孔的内部穿过有第一螺栓。
8、进一步的,所述第一螺栓与所述第一连接孔螺纹配合连接,所述第一螺栓竖直设置,所述第一螺栓的底端连接有顶紧垫,所述顶紧垫采用绝缘橡胶材质,且水平设置在所述馈线层的顶端拐角。
9、进一步的,所述介质层的内侧边缘固定有限位圈,所述限位圈为圆形圈结构,且围绕在所述波导辐射器的外侧,所述限位圈的内表面黏贴有防护圈,所述防护圈采用绝缘橡胶材质,且水平紧密套接在所述波导辐射器侧面的顶端和底端。
10、进一步的,所述限位圈的表面开有第二连接孔,所述第二连接孔为螺纹孔结构,所述第二连接孔的内部穿过有第二螺栓,所述第二螺栓与所述第二连接孔螺纹配合连接,所述第二螺栓的里端隔着所述防护圈顶紧所述波导辐射器。
11、本实用新型提出的一种波导天线单元,有益效果在于:
12、1.本实用新型通过在多层的馈线层、金属层和印制板的四角处设置卡紧条,并在卡紧条的顶端通过第一螺栓设置顶紧垫,如此,可以旋转第一螺栓,并隔着顶紧垫顶紧馈线层,从而使得卡紧条对多层的馈线层、金属层和印制板的四角处进行卡接紧固,保持多层的馈线层、金属层和印制板稳定连接在波导辐射器的底端,不易因震动出现松动和缝隙而影响波导天线单元的应用。
13、2.本实用新型介质层设置在金属匹配片与波导辐射器之间,并在介质层的内侧设置限位圈和防护圈,且防护圈紧密套接在波导辐射器侧面的顶端和底端,如此,第二螺栓穿过限位圈侧面的第二连接孔,并隔着防护圈顶紧波导辐射器,从而使得介质层与波导辐射器之间紧固稳定的连接,同时,在介质层的底端固定定位块,在馈线层的顶端开设定位槽,并在定位槽的底端连接粘结胶,如此,介质层压在馈线层的顶端,通过定位块插入定位槽,并与粘结胶粘结连接,因而,可以保持馈线层与介质层和波导辐射器之间可拆卸定位粘结连接,连接比较稳定。
1.一种波导天线单元,包括波导辐射器(1),其特征在于:所述波导辐射器(1)的下方设置有馈线层(4),所述馈线层(4)的下方设置有印制板(7)和金属层(8),所述金属层(8)设置在所述印制板(7)的两侧,所述金属层(8)的中间设置有孔洞(21),所述印制板(7)和所述金属层(8)的表面贯穿有金属化过孔(9),所述馈线层(4)的内部镶嵌有馈电线(5),所述波导辐射器(1)的顶端和底端均设置有金属匹配片(3),所述金属匹配片(3)和所述波导辐射器(1)之间设置有介质层(2),所述馈线层(4)的顶端中间开有凹槽(20),所述波导辐射器(1)底端的所述金属匹配片(3)插入所述凹槽(20),所述馈线层(4)的顶端表面且位于所述凹槽(20)外侧的位置开有定位槽(13),位于所述波导辐射器(1)底端的所述介质层(2)的底端固定有定位块(14),所述定位槽(13)的底端黏贴有粘结胶(15),所述定位块(14)插入所述定位槽(13),并与所述粘结胶(15)粘结连接。
2.根据权利要求1所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述波导辐射器(1)为圆筒型结构,所述孔洞(21)为圆形结构,且直径不大于所述波导辐射器(1)的内径,所述金属匹配片(3)和所述凹槽(20)均为圆形结构。
3.根据权利要求1所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述定位槽(13)和所述定位块(14)均为圆形结构,位于所述波导辐射器(1)底端的所述介质层(2)通过所述定位块(14)、所述定位槽(13)和所述粘结胶(15)与所述馈线层(4)之间可拆卸定位粘结连接。
4.根据权利要求1所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述馈线层(4)、所述印制板(7)和所述金属层(8)的外侧四角处设置有卡紧条(6),所述卡紧条(6)为c型结构,且竖直设置,所述卡紧条(6)的底端卡紧在所述金属层(8)的底端拐角。
5.根据权利要求4所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述卡紧条(6)的顶端开有第一连接孔(10),所述第一连接孔(10)为螺纹孔结构,所述第一连接孔(10)的内部穿过有第一螺栓(11)。
6.根据权利要求5所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述第一螺栓(11)与所述第一连接孔(10)螺纹配合连接,所述第一螺栓(11)竖直设置,所述第一螺栓(11)的底端连接有顶紧垫(12),所述顶紧垫(12)采用绝缘橡胶材质,且水平设置在所述馈线层(4)的顶端拐角。
7.根据权利要求1所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述介质层(2)的内侧边缘固定有限位圈(17),所述限位圈(17)为圆形圈结构,且围绕在所述波导辐射器(1)的外侧,所述限位圈(17)的内表面黏贴有防护圈(16),所述防护圈(16)采用绝缘橡胶材质,且水平紧密套接在所述波导辐射器(1)侧面的顶端和底端。
8.根据权利要求7所述的一种波导天线单元,其特征在于:所述限位圈(17)的表面开有第二连接孔(18),所述第二连接孔(18)为螺纹孔结构,所述第二连接孔(18)的内部穿过有第二螺栓(19),所述第二螺栓(19)与所述第二连接孔(18)螺纹配合连接,所述第二螺栓(19)的里端隔着所述防护圈(16)顶紧所述波导辐射器(1)。
