CN106159439A - 一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元，该辐射单元具有一底座，在该底座上安装有一对呈交叉式布置的双层微带线路板，且在两双层微带线路板的上端部连接有上定位板；在每个交叉式布置的双层微带线路板的上端处两侧，各安装有一个振子臂；振子臂的截面呈“U”形，每个振子臂的两个平行侧壁上分别成型有至少一个与振子臂长度方向平行的卧式“n”形扼流部。本发明在保证辐射单元阻抗带宽的前提下，有效减小辐射单元投影面积，降低低频辐射单元对高频辐射单元的遮挡，有效改善高频天线方向图；本发明有效消除高频辐射单元工作时在低频辐射单元上产生的寄生电流，极大提升高频天线的辐射性能及辐射效率。

Description

一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元

技术领域：

本发明涉及天线设备技术领域，特指一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元。

背景技术：

随着移动通信建设的高速发展，多系统天线的推广和使用，运营商对于其中高低频共天线这一大类天线的尺寸和性能要求越来越高(低频天线频率范围一般在698-960Mhz内，高频天线频率范围一般在1710Mhz～2690Mhz内)。当前业内此类天线所使用的辐射单元以及阵列方式种类繁多，但基本上都存在因高低频辐射单元间互耦太强导致的方向图变形，辐射效率偏低等问题，最终导致产品无法满足现今移动通信的苛刻要求。缺陷主要体现在：

1、传统多系统天线中低频辐射单元为展宽天线阻抗带宽和辐射带宽，通常采用增大辐射单元投影面积的方式，使得低频辐射单元对高频辐射单元形成较大的遮挡，导致高频天线部分方向图畸变。

2、传统多系统天线中低频辐射单元未在辐射单元上设置扼流结构，使得高频辐射单元工作时在低频辐射单元表面会产生寄生电流(尤其是在高低频天线存在倍频关系时，此现象更为严重)，从而影响高频方向图并降低高频天线辐射效率。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元。

本发明实现其目的采用的技术方案是：一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元，该辐射单元具有一底座，在该底座上安装有一对呈交叉式布置的双层微带线路板，双层微带线路板与底座表面垂直，且在两双层微带线路板的上端部连接有上定位板；在每个交叉式布置的双层微带线路板的上端处两侧，各安装有一个向双层微带线路板侧方延伸的振子臂；所述振子臂的截面呈“U”形，每个振子臂的两个平行侧壁上分别成型有至少一个与振子臂长度方向平行的卧式“n”形扼流部。

每个振子臂的有效总长度为λ/2，其上的卧式“n”形扼流部的有效总长度亦为λ/2。

振子臂上的卧式“n”形扼流部的开口朝外端。

所述底座上开设有两条呈交叉布置的插槽，所述的两个双层微带线路板的底端呈交叉式地插设在该两条插槽中；相应的，两个双层微带线路板中部分别朝下、朝上开设有供二者交叉对接的卡槽。

所述两个双层微带线路板的上端部分别设有两个突出的定位部，对应地，所述上定位板上开设有四个与所述定位部相对应的定位槽，即双层微带线路板的定位部插设在上定位部的定位槽中，形成定位连接，即两个双层微带线路板通过底座的交叉式插槽和上定位板的定位槽实现交叉式定位组装。

每条振子臂的内端处设有延伸部，延伸部上设有连接孔，通过 螺钉与双层微带线路板连接定位。

本发明的优势主要体现在：

1、本发明在保证辐射单元阻抗带宽的前提下，有效减小辐射单元投影面积，降低低频辐射单元对高频辐射单元的遮挡，有效改善高频天线方向图。

2、本发明有效消除高频辐射单元工作时在低频辐射单元上产生的寄生电流，极大提升高频天线的辐射性能及辐射效率。

3.本发明可有效降低高低频辐射单元间的互耦，使得高低频辐射单元可在更小的间距下实现多系统天线，极大减小了整个天线的尺寸，更容易实现天线产品的小型化。

附图说明：

图1是本发明辐射单元的分解结构示意图；

图2是本发明的组合状态示意图；

图3是本发明的应用实施例示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

如图1-图2所示，本实施例所述的是一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元，该辐射单元具有一底座1，在该底座1上安装有一对呈交叉式布置的双层微带线路板2，交叉方式可以为十字交叉式或者X形交叉式；双层微带线路板2与底座1表面垂直，且在两双层微带线路板2的上端部连接有上定位板3；在交叉式布置的每个双层微带线路板2的上端处两侧，各安装有一个向双层微带线路板2侧 方延伸的振子臂4，即共有四个辐射单元振子臂4，也呈交叉式布置；所述振子臂4的截面呈“U”形，每个振子臂4的两个平行侧壁上分别成型有至少一个与振子臂4长度方向平行的卧式“n”形扼流部41，卧式“n”形扼流部41与振子臂4截面呈垂直状态。

本发明辐射单元主要用于多系统天线的低频辐射单元，其采用“十”字或“X”振子形式，振子臂4的有效总长为λ/2，振子臂4截面采用“U”型结构，在保证辐射单元满足半波偶极子原理的前提下，利用“U”型结构展宽辐射单元阻抗带宽与辐射带宽并使得辐射单元投影面积较小，从而有减小低频辐射单元对高频辐射单元的遮挡，并使得高频天线方向图得到极大改善；

又，低频辐射单元每个振子臂4表面上设置了一个或多个卧式“n”型扼流部41，可以有效消除高频辐射单元工作时在低频辐射单元上产生的寄生电流，极大改善高频方向图并提高天线辐射效率。

本实施例中，每条振子臂4的一个侧壁上设有两个卧式“n”形扼流部41，每个卧式“n”形扼流部41的长度约为λ/2，其总长度与振子臂的有效总长度相当，卧式“n”形扼流部沿整个振子臂长度方向开设。振子臂4上的卧式“n”形扼流部41的开口朝外端。

所述底座1上开设有两条呈交叉布置的插槽11，所述的两个双层微带线路板2的底端呈交叉式地插设在该两条插槽11中；相应的，两个双层微带线路板2中部分别朝下、朝上开设有供二者交叉对接的卡槽21。

所述两个双层微带线路板2的上端部分别设有两个突出的定位 部22，对应地，所述上定位板3上开设有四个与所述定位部22相对应的定位槽31，即双层微带线路板2的定位部22插设在上定位部3的定位槽31中，形成定位连接，两个双层微带线路板2通过底座1的交叉式插槽11和上定位板3的定位槽31实现交叉式定位组装。

每条振子臂4的内端处设有延伸部42，延伸部42上设有连接孔43，通过螺钉与双层微带线路板2连接定位。

组装时，先将两个双层微带线路板2通过其上的卡槽21交叉式连接，再将二者的下端部与底座1上交叉式的插槽11插接，再在二者的上端部安装上定位板3，然后将两个双层微带线路板2与底座1焊接定位，最后分别在双层微带线路板2的每个侧部连接安装振子臂4即可。结合图3所示，使用时，直接将底座1与多系统天线的反射板5按适当的位置锁紧连接即可。

综上所述，本发明的优势主要体现在：

1、本发明在保证辐射单元阻抗带宽的前提下，有效减小辐射单元投影面积，降低低频辐射单元对高频辐射单元的遮挡，有效改善高频天线方向图。

2、本发明有效消除高频辐射单元工作时在低频辐射单元上产生的寄生电流，极大提升高频天线的辐射性能及辐射效率。

3.本发明可有效降低高低频辐射单元间的互耦，使得高低频辐射单元可在更小的间距下实现多系统天线，极大减小了整个天线的尺寸，更容易实现天线产品的小型化。

Claims (6)

1.一种应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：该辐射单元具有一底座，在该底座上安装有一对呈交叉式布置的双层微带线路板，双层微带线路板与底座表面垂直，且在两双层微带线路板的上端部连接有上定位板；在每个交叉式布置的双层微带线路板的上端处两侧，各安装有一个向双层微带线路板侧方延伸的振子臂；所述振子臂的截面呈“U”形，每个振子臂的两个平行侧壁上分别成型有至少一个与振子臂长度方向平行的卧式“n”形扼流部。

2.根据权利要求1所述的应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：每个振子臂的有效总长度为λ/2，其上的卧式“n”形扼流部的有效总长度亦为λ/2。

3.根据权利要求1所述的应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：振子臂上的卧式“n”形扼流部的开口朝外端。

4.根据权利要求1所述的应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：所述底座上开设有两条呈交叉布置的插槽，所述的两个双层微带线路板的底端呈交叉式地插设在该两条插槽中；相应的，两个双层微带线路板中部分别朝下、朝上开设有供二者交叉对接的卡槽。

5.根据权利要求1所述的应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：所述两个双层微带线路板的上端部分别设有两个突出的定位部，对应地，所述上定位板上开设有四个与所述定位部相对应的定位槽，即双层微带线路板的定位部插设在上定位部的定位槽中，形成定位连接，即两个双层微带线路板通过底座的交叉式插槽和上定位板的定位槽实现交叉式定位组装。

6.根据权利要求1所述的应用于多系统天线的超宽带辐射单元，其特征在于：每条振子臂的内端处设有延伸部，延伸部上设有连接孔，通过螺钉与双层微带线路板连接定位。