CN103401062A - 一种用于td-lte智能天线双极化宽频辐射单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，包括由两个极化的对称振子以十字正交的形式排列组成的辐射阵子、引向片、引向片支架和反射板，其中，所述辐射阵子固定在所述反射板上，所述引向片固定在所述引向片支撑架上，所述引向片支撑架固定在所述辐射振子的振子臂的上。本发明具有驻波好，工作频率宽，增益高，生产方便，安装简单，一致性好等优势，更好满足TD-LTE智能天线的高性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元。
背景技术
移动通信技术中信号的传输与覆盖离不开基站天线，双极化基站天线是每一个通信基站不可缺少的组成部分，它的性能直接影响着通讯的质量。而天线的辐射单元更是一个双极化基站天线最基本和最重要的组成部分。
随着4G通信技术的快速发展，对TD-LTE智能天线的需求也更加迫切。传统的十字交叉振子增益有限，无法设计出高增益阵列天线；而且传统的十字交叉振子驻波带宽和方向图带宽较窄，无法满足TD-LTE的宽频辐射要求。传统的振子馈电方式一般采用焊接形式，工序繁琐生产效率低。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种驻波好的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元。
技术方案：本发明提供一种用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，包括由两个极化的对称振子以十字正交的形式排列组成的辐射阵子、引向片、引向片支架和反射板，其中，所述辐射阵子固定在所述反射板上，所述引向片固定在所述引向片支撑架上，所述引向片支撑架固定在所述辐射振子的振子臂的上。
所述对称辐射振子的中心与反射板的中心位置重合且辐射振子的振子臂与所述反射板的侧边平行。辐射阵子结构中心与反射板的中心位置重合，可以保证天线水平面方向图波束的左右对称。辐射振子的振子臂与所述反射板的侧边平行，保证天线辐射极化方向为±45°极化。
所述对称振子有两个振子臂，为了便于展宽辐射单元工作带宽，两个振子臂为正方形，并且两振子臂为对角结构。
还包馈电片和固定馈电片的绝缘子，所述馈电片的一端穿过所述一个对称阵子的半个对称振子的巴伦中间，并通过所述固定馈电片的绝缘子固定，以保证辐射单元电气性能的一致性；所述馈电片的另一端则与所述另半个对称阵子的振子臂固定连接。
所述振子臂中心位置设有方孔。这样在展宽辐射阵子阻抗带宽的同时减轻了辐射振子重量。
为了便于开模铸造加工，所述对称阵子的巴伦部分为圆柱或方形柱状，所述固定馈电片的绝缘子穿入柱体中。
所述对称辐射振子的振子臂末端有向下延伸的圆柱，圆柱延伸的方向与振子臂垂直，这样在不增加振子长度的情况下改善了低频段的驻波和天线方向图正负60度的交叉极化。
所述反射板的两侧边向上折弯，不但保证了反射板的机械强度，而且调整了水平面的波束宽度，提高了天线的前后比。
所述引向片为圆形，这样引向片可以起到展宽辐射单元阻抗和方向图带宽的作用。
所述的引向片支撑架为非金属材料的支撑架，通过卡扣固定引向片和对称辐射振子，采用卡扣结构更加便于生产与安装。
工作原理：本专利所述辐射振子采用两个半波对称振子十字正交排列，实现±45°极化辐射，两个半波振子的振子臂设计成为正方框型，可以展宽振子的阻抗带宽，并减轻了振子的重量，为了实现宽频工作带宽，在振子辐射方向增加引向片，当振子表面有电流时，通过耦合，使得引向片上产生感应电流并产生辐射，起到展宽振子单元驻波带宽和提高辐射增益的效果。振子臂末端有向下延生的圆柱，在不增大振子尺寸的条件下增加了振子的有效辐射长度，并且可以改善辐射方向图±60°交叉极化比。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点： 1、本发明具有驻波好，工作频率宽，增益高，生产方便，安装简单，一致性好等优势，更好满足TD-LTE智能天线的高性能要求；2、本发明辐射单元由两个正交的半波对称阵子组成，每个半波对称阵子为正方形，等效于阵子臂变宽，展宽了辐射单元的驻波带宽；3、本发明所述的辐射单元振子臂末端增加了向下垂直的延伸圆柱，改善了低频段的驻波和天线±60度交叉极化比；4、本发明整体以卡扣结构连接，免去了焊接工序，提高了生产效率；5、本发明辐射单元不仅改善了天线的电气性能指标，而且大大提高了生产组装的效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明对称辐射振子示意图；
图3为本发明馈电片示意图；
图4为本发明引向片示意图；
图5为本发明引向片支撑架示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过一个最佳实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，一种用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，包括反射板1、对称辐射振子2、引向片3、引向片支撑架4、馈电片5和固定馈电片的绝缘子。
如图2所示，对称辐射振子2为两个半波对称振子十字正交排列，所述对称辐射振子2的结构中心与反射板1的中心位置重合并且对称辐射振子2的振子臂与反射板1的侧边平行；其中，对称辐射振子2通过压铸加工成一个整体，采用开模铸造加工，其材料可以是锌合金或铝合金，便于铸造加工和安装生产。
对称辐射振子2的巴伦部分为圆柱或方形柱状，固定馈电片的绝缘子穿入柱体中；如图3所示，馈电片5为直角结构，馈电片5的一端穿过所述对称辐射振子2的一臂的巴伦中间，并通过固定馈电片的绝缘子固定；馈电片5的另一端留有圆孔，可与对称辐射振子2的另一臂通过螺钉或铆钉紧固相连；其中，馈电片5采用冲压模加工，其材料为可锡焊金属，保证馈电片有足够的强度，在安装时不会弯曲；绝缘子采用模具注塑加工，其材料为聚四氟乙烯，中间留有方孔，便于馈电片穿过。对称辐射振子2的振子臂末端向下垂直延伸，在不增加振子长度的情况下改善了低频段的驻波和天线方向图正负60度的交叉极化；
如图4所示，引向片3为圆形，采用铝板冲压加工而成，利用引向片支撑架固定在对称辐射振子之上，如图5所示，引向片支撑架4为非金属材料注塑加工，其中支撑架4卡扣在对称辐射振子2的四个振子臂相邻的两边之间，在引向片3上设有与支撑架4相对应的卡口。当辐射阵子表面有电流时，通过耦合就会在引向片上产生感应电流并产生辐射，引向片与阵子辐射面之间的距离小于中心频率的四分之一波长，通过适当的调整引向片的大小和引向片与阵子辐射面的高度，就可以获得良好的方向图和阻抗指标。
反射板1采用冲压工艺制作而成，其材料为铝材，两侧向上折弯，保证了辐射单元的电气性能与底板的机械强度。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：包括由两个极化的对称振子以十字正交的形式排列组成的辐射阵子、引向片、引向片支架和反射板，其中，所述辐射阵子固定在所述反射板上，所述引向片固定在所述引向片支撑架上，所述引向片支撑架固定在所述辐射振子的振子臂上。
2.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述对称辐射振子的中心与反射板的中心位置重合且辐射振子的振子臂与所述反射板的侧边平行。
3.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述对称振子有两个振子臂，两个振子臂为正方形，两振子臂为对角结构。
4.根据权利要求3所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：还包馈电片和固定馈电片的绝缘子，所述馈电片的一端穿过所述一个对称阵子的半个对称振子的巴伦中间，并通过所述固定馈电片的绝缘子固定，所述馈电片的另一端则与所述另半个对称阵子的振子臂固定连接。
5.根据权利要求3所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述振子臂中心位置设有方孔。
6.根据权利要求3所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述对称阵子的巴伦部分为圆柱或方形柱状，所述固定馈电片的绝缘子穿入柱体中。
7.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述对称辐射振子的振子臂末端有向下延伸的圆柱，圆柱延伸的方向与振子臂垂直。
8.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述反射板的两侧边向上折弯。
9.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述引向片为圆形。
10.根据权利要求1所述的用于TD-LTE智能天线双极化宽频辐射单元，其特征在于：所述的引向片支撑架为非金属材料的支撑架，通过卡扣固定引向片和对称辐射振子。
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