CN102437409B - 一种超宽频偶极子辐射单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超宽频偶极子辐射单元，包括水平阶梯振子臂1，垂直阶梯振子臂2，反射板3和同轴电缆线4；同轴电缆线4外导体与水平阶梯振子臂1连接；同轴电缆线4的内导体与垂直阶梯振子臂2连接；反射板3带侧壁，其与水平阶梯振子臂1、垂直阶梯振子臂2、同轴电缆线4都不接触。本发明频带宽，结构简单，加工容易，有利于批量生产，大范围推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种超宽频偶极子辐射单元。
背景技术
中国正在大力提倡建设节约型社会，在移动通信中，天线也正朝向宽频带、小型化，一体化发展，各大运营商对于一款超宽频段天线的需求也日益迫切。目前宽频带辐射单元大部分只支持800MHz-3000MHz，无法满足所有移动通信频段，随着400MHz-800MHz频段在 CMMB系统中的广泛应用，对于支持400-3000MHz的板状天线的需求日益增加。
发明内容
本发明的目的在于实现一种超宽频板状天线，涵盖CMMB、CDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、WLAN、DCS等多个频段。
因此，本发明提出一种超宽频偶极子辐射单元，将成熟的平面型阶梯性阻抗变换推广到立体模型中，以实现振子在超宽频段的良好传输参数和辐射参数。本发明包括水平阶梯振子臂1，垂直阶梯振子臂2，反射板3和同轴电缆线4；水平阶梯振子臂1为从下到上呈多层金属阶梯结构；和垂直阶梯振子臂2从下到上呈为多层金属阶梯结构；同轴电缆线4外导体与水平阶梯振子臂1连接；同轴电缆线4的内导体与垂直阶梯振子臂2连接；反射板3两边带侧壁，，其与水平阶梯振子臂1、垂直阶梯振子臂2、同轴电缆线4都不接触；水平阶梯振子臂1和垂直阶梯振子臂2底部距反射板高度可调。
进一步地，水平阶梯振子臂1用金属材质的阶梯结构，呈现从一侧到另一侧呈多层阶梯上升形状。
进一步地，垂直阶梯振子臂2用金属材质的阶梯结构，呈现从中间到两侧呈多层阶梯上升的形状；
进一步地，反射板3为带侧壁的金属板；
进一步地，同轴电缆线4为50欧姆同轴电缆线。
本发明所提出的超宽频偶极子辐射单元，能够广泛运用于室外移动通信系统中，在超宽的频带范围内有良好的电气指标，并且，由于使用阶梯式设计，有效改善振子在不同频段的阻抗特性，最终实现400MHz-3000MHz的超宽频特性，并适用于各种频段的无线通信；结构简单，容易批量生产；在超宽频带内有良好辐射参数。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是水平阶梯振子臂1的俯视结构示意图。
图3是水平阶梯振子臂的水平结构示意图。
图4是垂直阶梯振子臂的俯视结构示意图。
图5是垂直阶梯振子臂的水平结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明的超宽频偶极子辐射单元包括水平阶梯振子臂1，垂直阶梯振子臂2，反射板3和同轴电缆线4。
水平阶梯振子臂1用金属材质的阶梯结构，呈现从一侧到另一侧呈多层阶梯上升形状；
垂直阶梯振子臂2用金属材质的阶梯结构，呈现从中间到两侧呈多层阶梯上升的形状；
反射板3为带侧壁的金属板；
同轴电缆线4为50欧姆同轴电缆线。继续参见图1，同轴电缆线4外导体与水平阶梯振子臂1连接，同轴电缆线4的内导体与垂直阶梯振子臂2连接；反射板3与水平阶梯振子臂1、垂直阶梯振子臂2、同轴电缆线4都不接触。水平阶梯振子臂1和垂直阶梯振子臂2底部距反射板有一定高度，可根据实际天线设计要求来调整，使其传输参数和辐射参数最优化。
根据半波振子的特性，调节水平阶梯振子臂1和垂直阶梯振子臂2的长度到合适尺寸，然后调节阶梯的高度和层数、振子的宽度以及振子的间距，可以在400-3000MHz上都有良好的阻抗匹配。并且调节振子与反射板的相对关系，反射板的宽度和侧壁高度还可以优化辐射方向图的前后比，波瓣宽度等辐射参数。
本发明采用的技术方案是阶梯状不对称偶极子设计，两个振子臂采用水平和垂直两种不对称的阶梯上升形式，以拓展带宽。
具体为，偶极子的水平振子臂采用单侧多层上升形式，垂直振子臂采用中间向两侧多层上升的形式。两振子臂放置方式为阶梯轴垂直，振子臂的最下层处于同一平面上，两振子臂分别与同轴电缆线内外导体连接。
两振子臂都是采用金属折叠而成。通过不对称振子臂设计，拓展振子的带宽，采用折叠形式，让振子距离反射板的高度呈现阶梯性变化。
以上所述，仅是本发明的一较佳实例，本发明所主张的权利范围并不局限于此。本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种超宽频偶极子辐射单元，其特征在于：该辐射单元包括水平阶梯振子臂（1），垂直阶梯振子臂（2），反射板（3）和同轴电缆线（4）；
水平阶梯振子臂（1）用金属材质的阶梯结构，呈现从一侧到另一侧阶梯上升形状；
垂直阶梯振子臂（2）用金属材质的阶梯结构，呈现从中间到两侧阶梯上升的形状；
同轴电缆线（4）外导体与水平阶梯振子臂（1）连接；
同轴电缆线（4）的内导体与垂直阶梯振子臂（2）连接；
反射板（3）与水平阶梯振子臂（1）、垂直阶梯振子臂（2）、同轴电缆线（4）都不接触；
水平阶梯振子臂（1）和垂直阶梯振子臂（2）底部距反射板的高度可调。
2.根据权利要求1所述的超宽频偶极子辐射单元，其特征在于：反射板（3）为带侧壁的金属板。
3.根据权利要求2所述的超宽频偶极子辐射单元，其特征在于：同轴电缆线（4）为50欧姆同轴电缆线。
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