本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线反射边界及天线。
背景技术：
随着时间的推移，移动通信几乎成为了人们生活的必须品，而移动通信行业的发展也是突飞猛进，日新月异。随着用户量的巨增以及环境变化，运营商对基站天线的指标也提出了越来越高的要求，尤其表现在水平波宽特性、交叉极化特性、主瓣波束宽度随频率的波动及波束收敛特性等方面。影响天线这些指标的因素很多，能够起到主导作用的有反射边界，因此一种能够优化天线方向图的反射边界对天线的性能指标尤其重要。
在蜂窝移动通信系统中，基站天线性能的好坏直接影响覆盖的效果和用户的通讯体验，组成基站天线的天线体通常是由辐射单元阵列、反射边界、天线罩等构成，此类天线的反射边界对天线的前后比特性、3db水平面波瓣宽度、正负60°交叉极化比起着非常重要的作用。通常情况下，天线的平面体积越大，天线的方向图性能越好实现。但是现实中，由于天线架设在相对比较高的位置，受风载和架设施工等实际工程因素限制，天线的体积越小越好。另一方面，对于带宽较宽的基站天线，要求辐射方向图，尤其是水平面3db波瓣宽度在整个频段内保持在某个范围内恒定不变是很难做到的。因此，研究反射边界对天线辐射特性的影响，特别是水平面波瓣宽度、前后比、正负60°交叉极化比的影响是基站天线设计中的一个难点问题。
现有天线的反射板一般为矩形平板，具有一个反射面和两个侧边，以这种结构的反射板组成的天线，其带宽窄、主瓣波束宽度易出现突变频点使得波束的收敛性差，很难实现电气指标要求。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种天线反射边界及天线，用以解决或部分解决现有天线其带宽窄、主瓣波束宽度易出现突变频点使得波束的收敛性差，很难实现电气指标要求的问题，实现天线方向图的优化。
本实用新型实施例提供一种天线反射边界，用于设置在天线的辐射单元的侧边，包括折弯边界和长城状边界；所述折弯边界包括向上且朝向背离辐射单元的一侧弯折相连的多个折弯边；所述长城状边界包括间隔设置的多个凸出部使得整体呈凹凸相间结构，所述长城状边界与所述折弯边界相对设置且所述长城状边界靠近所述辐射单元设置。
在上述方案的基础上，所述折弯边界的底部和所述长城状边界的底部之间连接有中间固定边界，所述中间固定边界用于与天线的反射板相连固定。
在上述方案的基础上，所述中间固定边界平行连接于所述反射板，且所述中间固定边界和所述反射板之间设有绝缘层和/或设有若干个凸台。
在上述方案的基础上，所述折弯边界包括设于底部的第一折弯边，所述第一折弯边与天线的反射板之间的夹角为120-130°。
在上述方案的基础上，所述折弯边界还包括连接于所述第一折弯边顶部的第二折弯边，所述第二折弯边与所述第一折弯边之间形成的钝角为140-160°。
在上述方案的基础上，所述折弯边界还包括连接于所述第二折弯边顶部的第三折弯边，所述第三折弯边与所述第二折弯边之间形成的钝角为140-150°。
在上述方案的基础上，所述折弯边界相比天线的反射板的垂直高度为四分之一中心频率波长的0.5-0.8倍。
在上述方案的基础上，所述长城状边界的凸出部与辐射单元对应设置；所述凸出部的长度与辐射单元的尺寸相匹配；所述凸出部相比天线反射板的垂直高度为中心频率波长的0.1-0.2倍。
在上述方案的基础上，反射边界用于设置在辐射单元的相对两侧，且位于所述辐射单元相对两侧的反射边界之间的中心距为中心频率波长的0.5-0.8倍。
本实用新型实施例还提供一种天线，包括上述天线反射边界，还包括辐射单元和反射板，所述辐射单元和所述天线反射边界分别连接于所述反射板，且所述天线反射边界设于所述辐射单元的侧边。
本实用新型实施例提供的一种天线反射边界及天线，设置折弯边界在辐射单元的侧边，天线辐射单元发射出的电磁波，经过这样一个多次折弯边界的反射和折射，有利于最终叠加成为需要的具有良好收敛性的水平面方向图；折弯边界与凹凸相间的长城状边界结合使用能够使天线在宽频带内实现较小的后向辐射，从而提高天线的前后比指标；利用多次折弯形成的折弯边界技术拓宽天线波束带宽、提高波束宽度的收敛性和前后比指标，优化天线的方向图特性，便于无线网络的规划和覆盖；且该反射边界体积小，空间布局灵活，使天线反射板简洁美观。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的天线反射边界的侧视示意图；
图2是本实用新型实施例提供的天线反射边界的整体示意图；
图3是本实用新型实施例提供的天线反射边界的第一应用例侧视图；
图4是本实用新型实施例提供的天线反射边界的第一应用例整体视图；
图5是本实用新型实施例提供的天线反射边界的第二应用例整体视图；
图6是本实用新型实施例提供的天线反射边界的应用实例水平面的仿真数据示意图。
附图标记：
1、高频辐射单元；2、低频辐射单元；3、反射板；4、折弯侧边；5、反射边界；51、折弯边界；511、第一折弯边；512、第二折弯边；513、第三折弯边；52、长城状边界；521、凸出部；53、中间固定边界；531、凸台。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参考图1和图2，本实用新型实施例提供一种天线反射边界5，用于设置在天线的辐射单元的侧边。该天线反射边界5包括折弯边界51和长城状边界52；折弯边界51包括向上且朝向背离辐射单元的一侧弯折相连的多个折弯边；即折弯边界51整体呈向上向外的延伸趋势。长城状边界52包括间隔设置的多个凸出部521使得整体呈凹凸相间结构，长城状边界52与折弯边界51相对设置且长城状边界52靠近辐射单元设置。即该反射边界5在设置时整体设置在辐射单元的侧边，长城状边界52相比折弯边界51位于靠近辐射单元的部位。
本实施例提供的一种天线反射边界5，设置折弯边界51在辐射单元的侧边，天线辐射单元发射出的电磁波，经过这样一个多次折弯边界51的反射和折射，有利于最终叠加成为需要的具有良好收敛性的水平面方向图；折弯边界51与凹凸相间的长城状边界52结合使用能够使天线在宽频带内实现较小的后向辐射，从而提高天线的前后比指标；利用多次折弯形成的折弯边界51技术拓宽天线波束带宽、提高波束宽度的收敛性和前后比指标，优化天线的方向图特性，便于无线网络的规划和覆盖；且该反射边界5体积小，空间布局灵活，使天线反射板3简洁美观。
在上述实施例的基础上，进一步地，折弯边界51的底部和长城状边界52的底部之间连接有中间固定边界53，中间固定边界53用于与天线的反射板3相连固定。可通过中间固定边界53与反射板3相连实现整个反射边界5在反射板3上的安装固定。
进一步地，折弯边界51可为一体结构；折弯边界51可通过一体化多次折弯形成。另外，折弯边界51、中间固定边界53和长城状边界52同样可为一体成型结构。反射边界5整体可通过一体化冲压成型，降低了生产成本，优化了方向图指标，减少了调试难度，同时结构简单，一致性好，安装方便，非常适合批量生产。
进一步地，折弯边界51与长城状边界52间距在水平面上不能为零，在垂直面上两边界的间距也不能为零。即折弯边界51和长城状边界52之间存在间距，不会接触。
在上述实施例的基础上，进一步地，中间固定边界53平行连接于反射板3；即中间固定边界53与天线反射板3平面平行放置。且中间固定边界53和反射板3之间设有绝缘层和/或设有若干个凸台531。
参考图1，本实施例中中间固定边界53为长方形；中间固定边界53上开设有多个固定孔，中间固定边界53在固定孔处与反射板3相连；固定孔可冲压成型。固定孔的直径为4.2-5.2mm。中间固定边界53朝向反射板3的一侧在固定孔处连接有凸台531设计；凸台531高度为0.3-0.5mm；在中间固定边界53和反射板3之间设置凸台531设计能够以较少的接触面更好的固定在天线反射板3上，实现天线三阶互调指标更好更稳定。中间固定边界53与天线反射板3可以通过金属螺钉或朔料铆钉在固定孔处连接。
进一步地，中间固定边界53与反射板3连接实现过程中，也可以不设计凸台531；可在中间固定边界53与天线反射板3之间放置一层结缘材质，也可以提升天线三阶互调的稳定性。
在上述实施例的基础上，进一步地，参考图1，折弯边界51包括设于底部的第一折弯边511，第一折弯边511与天线的反射板3之间的夹角为120-130°。
在上述实施例的基础上，进一步地，折弯边界51还包括连接于第一折弯边511顶部的第二折弯边512，第二折弯边512与第一折弯边511之间形成的钝角为140-160°。
在上述实施例的基础上，进一步地，折弯边界51还包括连接于第二折弯边512顶部的第三折弯边513，第三折弯边513与第二折弯边512之间形成的钝角为140-150°。
在上述实施例的基础上，进一步地，折弯边界51相比天线的反射板3的垂直高度为四分之一中心频率波长的0.5-0.8倍。
参考图1，本实施例中左边的折弯边界51包括2道及以上的折弯边(本实施例使用三道折弯边进行说明)，第一折弯边511的一边与中间固定边界53相连，第一折弯边511的另一边与第二折弯边512相连，第二折弯边512的另一边与第三折弯边513相连，依次类推。第一折弯边511和第二折弯边512与第三折弯边513最终连接成为一个整体；即多次折弯边都为一个整体。第一折弯边511与中间固定边界53的夹角为a1，a1的取值范围为120-130度；第二折弯边512与第一折弯边511的夹角为a2，a2的取值范围为140-160度；第三折弯边513与第二折弯边512的夹角为a3，a3的取值范围为140-150度。折弯边界51与中间固定边界53的高度差为h1；h1的取值为0.5-0.8倍的四分之一中心频率的波长。
进一步地，折弯边界51为金属可折弯材质。反射边界5的厚度可为0.5-3mm；可根据实用性灵活设置，具体不做限定。上述各尺寸形成的折弯边界51能够有效的实现提高天线性能指标，优化天线方向图特性的效果。
在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，长城状边界52的凸出部521与辐射单元对应设置；凸出部521的长度与辐射单元的尺寸相匹配；凸出部521相比天线反射板3的垂直高度为中心频率波长的0.1-0.2倍。
具体的，参考图1和图2，本实施例中长城状边界52包括至少有一个凸凹状反射边界5组成，本实施案例中有多个凸凹状)，长城状边界52呈长城状凸凹相间，可垂直于中间固定边界53。长城状边界52的凸出部521长度为l1，高度为h2；相邻两凸出部521的中心间距为辐射单元间距d，相邻两凸出部521中间凹槽的长度为l2；长城状边界52的凸出部521长度l1可为辐射单元的直径，通常为0.4-0.6个中心频率波长；长城状边界52的凸出部521的高度h2为0.1-0.2个中心频率波长；相邻两凸出部521中间凹槽的长度l2＝d-l1。
在上述实施例的基础上，进一步地，参考图3，反射边界5用于设置在辐射单元的相对两侧，且位于辐射单元相对两侧的反射边界5之间的中心距为中心频率波长的0.5-0.8倍。
本实施例的这种反射边界5在实施时，需要成对使用，相向放置，放置时两个反射边界5的间距为0.5-0.8个中心频率波长；而且，相向放置的两个反射边界5的凸出部521中心与辐射单元的中心对齐。进一步地，反射边界5的长度根据天线辐射单元的数量和间距发生变化。
在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种天线，该天线包括上述任一实施例所述的天线反射边界5，还包括辐射单元和反射板3，辐射单元和天线反射边界5分别连接于反射板3，且天线反射边界5设于辐射单元的侧边。
在上述实施例的基础上，进一步地，基对现有技术存在的问题，本实施例提出一种具有多次折弯的复合反射边界5及其天线装置，利用多次折弯形成的多重辐射侧边技术拓宽天线波束带宽、提高波束宽度的收敛性和前后比指标，优化天线的方向图特性，便于无线网络的规划和覆盖。参考图1，本实施例的这种用于优化天线方向图的反射边界5由多重折弯边界51、中间固定边界53、长城状边界52组成，多重折弯边界51与中间固定边界53的一侧相连，长城状边界52与中间固定边界53的另一侧相连，三者最终形成一个整体结构；多重折弯边界51相较于辐射单元而言，向外开放型设置。此方案结构简单，可以使用钣金件一体化冲压成型，成本低廉，一致性很好。
参考图3和图4，本实施例给出了一种天线反射边界5的应用实例，本实施例中天线由五个高频辐射单元1、反射板3和两个反射边界5组成，高频辐射单元1等间距直线排列，放置于反射板3的中心轴线，高频辐射单元1之间相距0.8个天线高频工作波长，反射边界5成对的布置在所述反射板3的上方，反射边界5相向放置，其中长城状边界52位于内侧固定在反射板3的两个边缘，两个反射边界5间距为0.6个天线高频工作波长。此时反射边界5起到了反射板3折弯边的效果，同时实现了对电磁波的多重反射，起到了优化方向图的作用。
进一步地，该天线反射边界5还可包括其他类型的边界，即折弯边界51、长城状边界52还可同时与其他边界一起设置进行复用。
参考图5，本实施例提供天线反射边界5的另一个具体应用实例，本实例中天线为五个高频辐射元，两个低频辐射元，部分高频辐射元嵌套在低频辐射元中，组成嵌套的超宽频双频天线阵列；高频辐射元和低频辐射元都固定在反射板3上，反射板3的两侧有向上的折弯侧边4，折弯侧边4同样是长城状的边界，折弯侧边4位于该反射板3的上方。高、低频辐射单元2沿所述基站天线反射板3的中心轴线布置，高频辐射单元1之间相距0.8个天线高频工作波长，低频辐射单元2之间相距两个0.8个天线高频工作波长。
反射边界5成对的布置在反射板3的上方，位于折弯侧边4的内侧。反射边界5沿高频辐射元中心轴线相向布置，并且相向放置的两多重反射边界5的凸台531中心与高频辐射单元1的中心对齐；通过金属螺钉固定在所述反射板3上。
图6为此应用实例的方向图仿真数据。通过对此应用实例的方向图仿真可以验证该天线反射边界5的设置能够优化天线方向图。
本实施例提供的天线反射边界5与反射板3结合使用时，天线辐射单元发射出的电磁波，经过这样一个多次折弯边界51的反射和折射，最终叠加成为需要的具有良好收敛性的水平面方向图；能够使天线在宽频带内实现较小的后向辐射，从而提高天线的前后比指标；由于本方案的反射边界5相对于辐射单元绝对对称，因此也能很好的提升天线的正负60°的交叉极化比指标。该反射边界5一体化冲压成型，降低了生产成本，优化了方向图指标，减少了调试难度，同时结构简单，一致性好，安装方便，非常适合批量生产。采用金属件多次折弯形成复合反射边界5，体积小，空间布局灵活，使天线反射板3简洁美观。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种天线反射边界，用于设置在天线的辐射单元的侧边，其特征在于，包括折弯边界和长城状边界；所述折弯边界包括向上且朝向背离辐射单元的一侧弯折相连的多个折弯边；所述长城状边界包括间隔设置的多个凸出部使得整体呈凹凸相间结构，所述长城状边界与所述折弯边界相对设置且所述长城状边界靠近所述辐射单元设置。
2.根据权利要求1所述的天线反射边界，其特征在于，所述折弯边界的底部和所述长城状边界的底部之间连接有中间固定边界，所述中间固定边界用于与天线的反射板相连固定。
3.根据权利要求2所述的天线反射边界，其特征在于，所述中间固定边界平行连接于所述反射板，且所述中间固定边界和所述反射板之间设有绝缘层和/或设有若干个凸台。
4.根据权利要求1至3任一所述的天线反射边界，其特征在于，所述折弯边界包括设于底部的第一折弯边，所述第一折弯边与天线的反射板之间的夹角为120-130°。
5.根据权利要求4所述的天线反射边界，其特征在于，所述折弯边界还包括连接于所述第一折弯边顶部的第二折弯边，所述第二折弯边与所述第一折弯边之间形成的钝角为140-160°。
6.根据权利要求5所述的天线反射边界，其特征在于，所述折弯边界还包括连接于所述第二折弯边顶部的第三折弯边，所述第三折弯边与所述第二折弯边之间形成的钝角为140-150°。
7.根据权利要求1至3任一所述的天线反射边界，其特征在于，所述折弯边界相比天线的反射板的垂直高度为四分之一中心频率波长的0.5-0.8倍。
8.根据权利要求1至3任一所述的天线反射边界，其特征在于，所述长城状边界的凸出部与辐射单元对应设置；所述凸出部的长度与辐射单元的尺寸相匹配；所述凸出部相比天线反射板的垂直高度为中心频率波长的0.1-0.2倍。
9.根据权利要求1至3任一所述的天线反射边界，其特征在于，反射边界用于设置在辐射单元的相对两侧，且位于所述辐射单元相对两侧的反射边界之间的中心距为中心频率波长的0.5-0.8倍。
10.一种天线，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一所述的天线反射边界，还包括辐射单元和反射板，所述辐射单元和所述天线反射边界分别连接于所述反射板，且所述天线反射边界设于所述辐射单元的侧边。
技术总结