一种龙伯透镜天线的制作方法

1.本发明属于5g通信龙伯透镜天线技术领域，涉及一种龙伯透镜天线。


背景技术：

2.随着卫星通信、雷达系统以及电子对抗等技术领域对多波束天线的需求越来越多，相应地对多波速天线的要求也越来越高。而龙伯透镜天线是利用多层介质球体的折射特性，将单个天线单元的低增益、宽波束的电磁波信号汇集成高增益、窄波束的电磁信号，能有效提升覆盖距离，垂直波宽是普通天线的4-5倍，可以使目标覆盖区域的场强更加均匀，在实际应用中能减少50％的碳排放、节约50％的建设运维成本，可以更好的应用到5g通信领域。
3.传统工艺大多采用介质塑料泡沫热发泡法来实现龙伯透镜天线的制作，如专利cn101057370中通过开模方法对泡沫塑料珠料进行发泡，但是这种方法工艺流程非常复杂且发泡均匀性难以控制，对加工条件要求很高，导致加工成本不可控制、批量生产困难。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出了一种龙伯透镜天线，很好的解决了现有技术中龙伯透镜天线加工成本高以及批量生产困难的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种龙伯透镜天线，包括：
6.两个金属板，两个所述金属板以预间距相互平行设置；
7.多个介质杆，多个所述介质杆以圆周阵列方式排布于两个金属板之间，且介质杆从金属板的中心向其径向延伸时，介质杆的密度逐渐减小；
8.安装环盘，用以限定每个所述介质杆的位置，所述介质杆的两端均设置有安装环盘，所述安装环盘配合有介质杆供给机构，用以将介质杆依次固定到安装环盘上；
9.两个馈源单元，其设置于两个所述金属板之间的最外层的所述介质杆的一侧；
10.罩体，用以安装所述金属板、两个所述馈源单元，所述罩体的一侧安装有连接结构，用以将所述罩体固定到柱状固定物上。
11.进一步的，所述安装环盘包括多个依次套接的环体、沿环体外边缘圆周均布的卡口以及设置于每个所述卡口中的定位弹片，所述介质杆的两端均开设有环槽，所述环槽能够从卡口端部进入并能够被定位弹片卡设在卡口的底部。
12.进一步的，所述介质杆供给机构包括储存仓体、设置于储存仓体内的推动条，所述储存仓体的一侧开设有与储存仓体内部连通且供介质杆进出的长条口，所述长条口的两端均开设有供环体的外边缘进入的豁口，不间断的旋转所述环体，环体的外边缘进入到豁口同时卡口的开口处将储存仓体内的介质杆连续勾出，介质杆被勾出长条口时挤压定位弹片而进入到卡口的底部。
13.进一步的，所述定位弹片包括直线部和与直线部一体连接的弧形部，所述直线部从卡口的一侧倾斜延伸至卡口的中部，所述弧形部的开口与卡口的底部相对。
14.进一步的，所述长条口的两端固定有凸块，用以推动介质杆的环槽挤压定位弹片进入到卡口的底部。
15.进一步的，所述凸块包括于储存仓体上固定的连接部、与连接部一体连接的挤压部，所述挤压部朝向环体的一侧面为倾斜面。
16.进一步的，所述储存仓体的一端设置有滑轨，所述滑轨的一端转动连接有连接轴，直径最小的环体能够安装于连接轴的两端，转动连接轴能够同时旋转连接轴两端的环体，并使得环体的外边缘经过储存仓体上的豁口，依次套接其余环体时，储存仓体沿滑轨滑动为不同的环体供给介质杆。
17.进一步的，所述储存仓体的端部连接有于滑轨上滑动的定位螺栓，定位螺栓上连接有定位螺母。
18.进一步的，所述馈源单元包括基板、设置于基板上的辐射振子，所述辐射振子连接有寄生贴片，所述基板固定于罩体上。
19.进一步的，所述连接结构包括连接于罩体上且上下平行设置的支架、连接于支架上的第一束缚杆，所述第一束缚杆通过长螺杆连接有第二束缚杆，所述第一束缚杆和第二束缚杆均能够抵触于柱状固定物上。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明中，所述介质杆以圆周阵列方式排布于两个金属板之间，所有介质杆和金属板组合可以等效为介质柱状龙伯透镜，且介质杆和金属板省去了发泡法的工艺步骤，直接将介质杆和金属板进行简单的装配组合即可，降低了加工条件，控制了制造成本以及加工成本；再者，安装环盘和介质杆供给机构配合可以将介质杆快速的进行位置固定，并且以设计的圆周阵列方式进行排布，便于批量生产，还提高了生产效率。
22.本发明中，两个所述馈源单元有效减小了由于边缘绕射效应造成的交叉极化恶化，具有极化隔离高的特性。
附图说明
23.图1为本发明的俯视图；
24.图2为本发明中安装环盘和介质杆供给机构的配合示意图；
25.图3为本发明中储存仓体的内部结构示意图；
26.图4为本发明中安装环盘的俯视图；
27.图5为本发明中储存仓体的长条口的示意图；
28.图6为本发明中介质杆卡入环体卡口中的示意图；
29.图7为本发明中介质杆装配完成示意图；
30.图8为本发明中储存仓体另一侧面视图；
31.图9为本发明中辐射振子的俯视图。
32.图中：1-金属板；2-介质杆；3-安装环盘；4-馈源单元；5-罩体；6-环槽；7-凸块；8-滑轨；9-连接轴；10-定位螺栓；11-定位螺母；12-支架；13-第一束缚杆；14-第二束缚杆；301-环体；302-卡口；303-定位弹片；201-储存仓体；202-推动条；203-长条口；204-豁口；401-基板；402-辐射振子；403-寄生贴片。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.如图1、图2、图7所示，本发明所述的一种龙伯透镜天线，包括两个金属板1、多个介质杆2、安装环盘3、两个馈源单元4以及罩体5，两个所述金属板1以预间距相互平行设置于罩体5内，多个介质杆2的直径相同，多个所述介质杆2以圆周阵列防止排布于两个金属板1之间，且介质杆2从金属板1的中心向金属板1的径向延伸时，介质杆2的密度逐渐减小，而安装环盘3用以限定每个所述介质杆2的位置，所述介质杆2的两端均设置有安装环盘3，所述安装环盘3配合有介质杆2供给机构，用以将介质杆2依次固定到安装环盘3上，两个所述馈源单元4设置于两个所述金属板1之间的最外层的所述介质杆2的一侧，而两个馈源单元4以及金属板1均安装到罩体5中，而罩体5包括筒体以及盖设于筒体上两端的盖板，罩体5的一侧安装有连接结构，用以将所述罩体5固定到柱状固定物上；使用上述技术方案时，先通过介质杆2供给机构给安装环盘3快速安装介质杆2，再将两个金属板1设置于介质杆2的两端并将两个金属板1安装到罩体5内，所有介质杆2和金属板1组合可以等效为介质柱状龙伯透镜，且介质杆2和金属板1省去了发泡法的工艺步骤，直接将快速安装的大介质杆2和金属板1进行简单的装配组合即可，降低了加工条件，控制了制造成本以及加工成本；安装环盘3和介质杆2供给机构配合可以将介质杆2快速的进行位置固定，并且以设计的圆周阵列方式进行排布，便于批量生产，还提高了生产效率；最后将馈源单元4安装到罩体5内，两个所述馈源单元4有效减小了由于边缘绕射效应造成的交叉极化恶化，具有极化隔离高的特性。需要在此说明的是，可以将介质杆2供给机构从罩体5中取出，以降低整体重量。
35.本实施例中，如图4所示，所述安装环盘3包括多个依次套接的环体301、沿环体301外边缘圆周均布的卡口302以及设置于每个所述卡口302中的定位弹片303，所述介质杆2的两端均开设有环槽6，所述环槽6能够从卡口302端部进入并能够被定位弹片303卡设在卡口302的底部；每个所述卡口302位置均对应一个介质杆2，在将每个环体301上的通过介质杆2供给机构安装完成后，可以依次将环体301进行套接形成介质杆2要求的圆周阵列方式，如此可以提高介质杆2的安装效率，可以取代将介质杆2逐个安装到环体301上的安装方式，而环体301可以将每个介质杆2的位置进行固定，便于整体安装到两个金属板1之间，提高了安装效率，也便于进行批量生产和组装。
36.具体的，如图2、图3、图5、图8所示，所述介质杆2供给机构包括储存仓体201、设置于储存仓体201内的推动条202，储存仓体201内设置有与推动条202连接的压缩弹簧，所述储存仓体201的一侧开设有与储存仓体201内部连通且供介质杆2进出的长条口203，所述长条口203的两端均开设有供环体301的外边缘进入的豁口204，不间断的旋转所述环体301，环体301的外边缘进入到豁口204同时卡口302的开口处将储存仓体201内的介质杆2连续勾出，介质杆2被勾出长条口203时挤压定位弹片303而进入到卡口302的底部；在安装介质杆2到环体301上之前，先通过长条口203将介质杆2逐一转入到储存仓体201中，在压缩弹簧的弹力下，推动条202挤压介质杆2，并在介质杆2从长条口203脱出时，不断的将储存仓体201内的介质杆2推到长条口203处，连续的旋转环体301，可快速的将储存仓体201中的介质杆2
安装到每个环体301上。
37.为了更为快捷的安装介质杆2，如图3所示，所述储存仓体201的一端设置有滑轨8，所述滑轨8的一端转动连接有连接轴9，直径最小的环体301能够安装于连接轴9的两端，转动连接轴9能够同时旋转连接轴9两端的环体301，并使得环体301的外边缘经过储存仓体201上的豁口204，依次套接其余环体301时，储存仓体201沿滑轨8滑动为不同的环体301供给介质杆2；在安装介质杆2时，先将直径最小的环体301安装到连接轴9的两端，然后将连接轴9的一端转动连接到一个金属板1或罩体5的盖板上，将储存仓体201根据环体301的直径调节储存仓体201于滑轨8上的位置并固定，而连接轴9上可以连接把手，转动把手通过连接轴9带动环体301转动，连续的将储存仓体201中的介质杆2安装到环体301上的卡口302中；接着，在一个环体301上的卡口302均安装完毕介质杆2后，将直径较大的环体301一体套接到已完成安装的环体301上，如此循环，快速转动连接轴9以及环体301可快速的将介质杆2安装完毕。而且，便于带动环体301转动，在环体301的外边缘和内边缘分别设置有凸起和相适配的卡槽，或者环体301之间可以采用过盈配合关系进行套接，使得套接的环体301均能随连接轴9的转动而转动，在所有的环体301上的介质杆2安装完毕后，将连接轴9上滑轨8、储存仓体201拆除，最后采用金属板1夹紧所有的环体301，使环体301形成安装环盘3。最后可以整体使金属板1之间形成的阵列介质杆2安装到罩体5中，而连接轴9可以采用介质杆2进行代替，可以省去完成安装环盘3后拆除连接轴9的步骤，提高装配效率。
38.优选的，所述储存仓体201的端部连接有于滑轨8上滑动的定位螺栓10，定位螺栓10上连接有定位螺母11；储存仓体201和滑轨8之间采用t型槽轨结构或燕尾槽轨结构进行滑动连接，而定位螺栓10可以穿过t型槽轨结构或燕尾槽轨结构随储存仓体201于滑轨8上进行自由滑动，在储存仓体201于滑轨8上的位置调整完毕后，采用定位螺母11将储存仓体201的位置固定即可。
39.本实施例中，如图6所示，所述定位弹片303包括直线部和与直线部一体连接的弧形部，所述直线部从卡口302的一侧倾斜延伸至卡口302的中部，所述弧形部的开口与卡口302的底部相对；在介质杆2的环槽6进入到卡口302端部时，环槽6的底部挤压直线部向卡口302的一侧运动，同时弧形部也向卡口302的同一侧运动，进而使得环槽6可以进入到卡口302的底部，在直线部和弧形部的弹性回复力下回复原位，将介质杆2的端部卡设在卡口302中，而介质杆2的直径大于卡口302的宽度，避免介质杆2上下窜动，提高介质杆2的稳定性。
40.本实施例中，所述长条口203的两端固定有凸块7，用以推动介质杆2的环槽6挤压定位弹片303进入到卡口302的底部；具体的，所述凸块7包括于储存仓体201上固定的连接部、与连接部一体连接的挤压部，所述挤压部朝向环体301的一侧面为倾斜面，在环体301上的卡口302的端口将介质杆2从长条口203中勾出时，挤压部的倾斜面推动介质杆2上的环槽6挤压定位弹片303的直线部进入到卡口302内部，结构简单，动作高效，实现了介质杆2连续自动快速的进入到卡口302中，简化安装步骤，提高了生产效率，便于进行批量生产。
41.本实施例中，如图9和图1所示，所述馈源单元4包括基板401、设置于基板401上的辐射振子402，所述辐射振子402连接有寄生贴片403，所述基板401固定于罩体5上，而基板401和辐射振子402之间固定有连接杆，而基板401通过螺钉固定到罩体5的侧壁上；两个所述馈源单元4对称分布于介质杆2的一侧，两个所述馈源单元4有效减小了由于边缘绕射效应造成的交叉极化恶化，具有极化隔离高的特性。
42.本实施例中，所述连接结构包括连接于罩体5上且上下平行设置的支架12、连接于支架12上的第一束缚杆13，所述第一束缚杆13通过长螺杆连接有第二束缚杆14，所述第一束缚杆13和第二束缚杆14均能够抵触于柱状固定物上；而支架12、第一束缚杆13、第二束缚杆14均可以采用钣金件制造，便于进行批量生产，而第一束缚杆13和第二束缚杆14上均开设有弧形口，便于第一束缚杆13和第二束缚杆14卡设到柱状固定物上，而柱状固定物可以是路灯杆、电线杆等建筑物。
43.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。