CN107785658B - 双极化基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双极化基站天线，包括介质基板，介质基板具有相对设置的辐射面和连接面，辐射面上设有辐射单元以及与所述辐射单元导通的馈电单元，该双极化基站天线还包括设于连接面一侧且与辐射单元一体成型的巴伦组，以及与巴伦组导通且用于接地的线路板。本发明提供的双极化基站天线，辐射单元和巴伦组一体成型，避免了辐射单元和巴伦组焊接而增加互调的风险，便于其大批量生产。

Description

双极化基站天线

技术领域

本发明属于移动通信基站天线技术领域，更具体地说，是涉及一种双极化基站天线。

背景技术

基站天线为移动通信通信领域中的重要设备。双极化基站天线的辐射单元包括两对辐射臂，为了平衡辐射臂之间的电流，每一个辐射臂上均设有巴伦。目前的双极化基站天线中，巴伦和辐射臂分开生产，再将两者相互焊接。但是，由于焊接的不一致性，经过焊接后的每个天线的驻波比均不同，增加了互调的风险，不利于大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双极化基站天线，以解决现有技术中存在的巴伦和辐射臂焊接的不一致性，各个天线的驻波比不同而导致的不利于大批量生产的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种双极化基站天线，包括介质基板，所述介质基板具有相对设置的辐射面和连接面，所述辐射面上设有辐射单元以及与所述辐射单元导通的馈电单元，所述双极化基站天线还包括设于所述连接面一侧且与所述辐射单元一体成型的巴伦组，以及与所述巴伦组导通且用于接地的线路板。

进一步地，所述辐射单元包括在所述辐射面上周向均匀分布的四个辐射臂，所述辐射臂具有相对设置的首端和尾端，所述巴伦组连接于所述辐射臂的首端，所述辐射臂的尾端包括两支臂，所述连接面上设有四个导电条，各个相邻所述辐射臂的两个临近所述支臂通过所述导电条导通。

进一步地，四个所述辐射臂分别为第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂，所述第一辐射臂和所述第三辐射臂呈中心对称，所述第二辐射臂和所述第四辐射臂呈中心对称；所述馈电单元包括与所述第三辐射臂导通的第一馈电线，以及与所述第四辐射臂导通的第二馈电线。

进一步地，所述巴伦组包括第一巴伦、第二巴伦和两个第三巴伦；所述第一巴伦包括两端分别与所述线路板和所述第一馈电线导通的第一内芯，以及两端分别与所述线路板和所述第一辐射臂导通的第一外壁，所述第二巴伦包括两端分别与所述线路板和所述第二馈电线导通的第二内芯，以及两端分别与所述线路板和所述第二辐射臂导通的第二外壁，一所述第三巴伦的两端分别与所述线路板和所述第三辐射臂导通，另一所述第三巴伦的两端分别与所述线路板和所述第四辐射臂导通。

进一步地，所述连接面上还设有连接单元，所述连接单元包括用于导通所述第一外壁和所述第一辐射臂的第一连接件、用于导通所述第二外壁和所述第二辐射臂的第二连接件、用于导通一所述第三巴伦和所述第三辐射臂的第三连接件，以及用于导通另一所述第三巴伦和所述第四辐射臂的第四连接件；所述第四连接件上设有用于导通所述第二馈电线和所述第四辐射臂的延伸部。

进一步地，所述线路板包括用于阻抗匹配的第一梯形金属条和第二梯形金属条，以及用于馈电的第一同轴线和第二同轴线；所述第一梯形金属条的长底与所述第一内芯导通，所述第一梯形金属条的短底与所述第一同轴线导通，所述第二梯形金属条的长底与所述第二内芯导通，所述第二梯形金属条的短底与所述第二同轴线导通。

进一步地，所述第一外壁上连接有第一辅助接地柱，所述第一辅助接地柱的两端分别与所述第一辐射臂和所述线路板导通；所述第二外壁上连接有第二辅助接地柱，所述第二辅助接地柱的两端分别与所述第二辐射臂和所述线路板导通。

进一步地，相邻所述辐射臂的临近两侧设有多对形状相同的齿槽。

进一步地，所述辐射臂自首端至尾端的宽度先变宽后变窄，且所述辐射臂上开设有梯形槽，所述梯形槽的短底朝向所述辐射臂的首端，所述梯形槽的长底朝向所述辐射臂的尾端。

进一步地，所述巴伦组的高度为四分之一的工作波长。

本发明提供的双极化基站天线的有益效果在于：与现有技术相比，本发明双极化基站天线的辐射单元和巴伦组一体成型，不需要焊接，提高了多个该双极化基站天线的驻波比的一致性，降低了互调的风险，便于其大批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所采用介质基板的俯视图；

图2为本发明实施例所采用介质基板的仰视图；

图3为本发明实施例提供的双极化基站天线的侧视图；

图4为本发明实施例所采用的第二巴伦的主视图；

图5为本发明实施例所采用的线路板的结构图。

其中，图中各附图标记：

1-介质基板；10-过孔；101-辐射面；102-连接面；11-辐射单元；1100-条形槽；1101-支臂；1102-齿槽；1103-梯形槽；111-第一辐射臂；1111-避让槽；112-第二辐射臂；113-第三辐射臂；114-第四辐射臂；12-馈电单元；121-第一馈电线；122-第二馈电线；13-连接单元；131-第一连接件；132-第二连接件；133-第三连接件；134-第四连接件；1341-延伸部；14-导电条；2-巴伦组；201-介质卡块；21-第一巴伦；211-第一内芯；212-第一外壁；213-第一辅助接地柱；22-第二巴伦；221-第二内芯；222-第二外壁；223-第二辅助接地柱；23-第三巴伦；3-加固件；4-线路板；401-第一避让孔；402-第二避让孔；403-接地孔；41-第一梯形金属条；42-第二梯形金属条；43-第一同轴线；44-第二同轴线。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的双极化基站天线进行说明。该双极化基站天线，包括介质基板1，介质基板1具有相对设置的辐射面101和连接面102。辐射面101上设有相互导通的辐射单元11和馈电单元12。该双极化基站天线还包括巴伦组2和线路板4，巴伦组2和辐射单元11一体成型，巴伦组2设于连接面102一侧，且巴伦组2与线路板4导通接地。

本发明提供的双极化基站天线，与现有技术相比，本发明双极化基站天线的辐射单元11和巴伦组2一体成型，不需要焊接，提高了多个该双极化基站天线的驻波比的一致性，降低了互调的风险，便于其大批量生产。

进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，辐射单元11包括四个辐射臂，四个辐射臂在辐射面101上周向均匀分布。每两个呈中心对称分布的辐射臂组成一对振子，该双极化基站天线具有两对振子。各个辐射臂具有相对设置的首端和尾端，其首端均朝向辐射面101的中心，其尾端均背离辐射面101的中心。巴伦组2连接于各个辐射臂的首端。辐射臂的尾端开设有条形槽1100，条形槽1100将辐射臂的尾端分为两个支臂1101。连接面102上设有四个导电条14，相邻两个辐射臂的临近的支臂1101通过导电条14导通。在基站天线领域，过孔10内均镀有金属，用于导通位于介质基板1上层的金属和介质基板1下层的金属。具体地，介质基板1在每个导电条14的两端处均设有过孔10，过孔10用于导通辐射臂和导电条14。导电条14上具有较强的电流分布，使两对振子具有高增益。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，四个辐射臂分别为第一辐射臂111、第二辐射臂112、第三辐射臂113和第四辐射臂114，第一辐射臂111和第三辐射臂113呈中心对称，第二辐射臂112和第四辐射臂114呈中心对称。第一辐射臂111的首端和第二辐射臂112的首端处均开设有避让槽1111，避让槽1111优选为U型槽。馈电单元12包括第一馈电线121和第二馈电线122，第一馈电线121由第三辐射臂113的首端朝向第一辐射臂111的首端延伸而成，所以第一馈电线121和第三辐射臂113连接并导通，第一馈电线121延伸至第一辐射臂111的避让槽1111中,第二馈电线122设于第二辐射臂112的避让槽1111中，第二馈电线122和第四辐射臂114导通。

进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，巴伦组2包括第一巴伦21、第二巴伦22和两个第三巴伦23。第一巴伦21设于第一辐射臂111的下方，第一巴伦21包括第一内芯211和第一外壁212，第一内芯211的两端分别与线路板4和第一馈电线121导通，具体地，第一内芯211的其中一端穿过介质基板1和第一馈电线121的自由端相连接，第一外壁212的两端分别与线路板4和第一辐射臂111导通；第二巴伦22设于第二辐射臂112的下方，第二巴伦22包括第二内芯221和第二外壁222，第二内芯221的两端分别与线路板4和第二馈电线122导通，具体地，第二内芯221的其中一端穿过介质基板1和第二馈电线122的一端连接，第二外壁222的两端分别与线路板4和第二辐射臂112导通；两个第三巴伦23分别设于第三辐射臂113和第四辐射臂114的下方，设于第三辐射臂113下方的第三巴伦23，其两端分别与第三辐射臂113和线路板4导通，设于第四辐射臂114下方的第三巴伦23，其两端分别与第四辐射臂114和线路板4导通。

进一步地，请继续参阅图1及图2，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，连接面102上还设有连接单元13，连接单元13包括第一连接件131、第二连接件132、第三连接件133和第四连接件134。第一连接件131设于第一辐射臂111的正下方，第一连接件131和第一外壁212相连接，同时介质基板1在第一辐射臂111的首端处开设有多个过孔10，第一辐射臂111处的过孔10将第一连接件131和第一辐射臂111连接导通，所以第一外壁212和第一辐射臂111导通；第二连接件132设于第二辐射臂112的正下方，第二连接件132和第二外壁222相连接，同时介质基板1在第二辐射臂112的首端处开设有多个过孔10，第二辐射臂112处的过孔10将第二连接件132和第二辐射臂112导通，所以第二外壁222和第二辐射臂112导通；第三连接件133设于第三辐射臂113的下方，同时介质基板1在第三辐射臂113的首端处开设有多个过孔10，第三辐射臂113处的过孔10将第三连接件133和第三辐射臂113导通，所以设于第三辐射臂113下方的第三巴伦23和第三辐射臂113导通；第四连接件134设于第四辐射臂114的下方，同时介质基板1在第四辐射臂114的首端处开设有多个过孔10，第四辐射臂114处的过孔10将第四连接件134和第四辐射臂114导通，所以设于第四辐射臂114下方的第三巴伦23和第四辐射臂114导通。另外，第四连接件134在连接面102上朝向第二连接件132延伸形成延伸部1341，第二馈电线122的一端与延伸部1341导通，另一端与第二内芯221导通。连接单元13的设置便于辐射臂和巴伦组2之间的导通。

进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，线路板4包括用于阻抗匹配的第一梯形金属条41和第二梯形金属条42，还包括用于馈电的第一同轴线43和第二同轴线44。第一梯形金属条41的长底与第一内芯211导通，第一金属梯形条的短底与第一同轴线43导通；第二梯形金属条42的长底与第二内芯221导通，第二梯形金属条42的短底与第二同轴线44导通。

进一步地，请参阅图5，线路板4上设有两个避让孔，分别为供第一内芯211穿过的第一避让孔401、供第二内芯221穿过的第二避让孔402，使第一内芯211和第二内芯221从线路板4中伸出，并将第一内芯211和第二内芯221与其他部件焊接固定。线路板4上还开设有两个接地孔403，,两个第三巴伦23的一端分别与两个接地孔403连接接地。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，相邻辐射臂的临近两侧设有多对形状相同的齿槽1102。例如，第一辐射臂111和第二辐射臂112相邻，其相邻的两侧均设有多个齿槽1102，第一辐射臂111上的齿槽1102和第二辐射臂112上的齿槽1102数量相同，位置相对，形状相同。齿槽1102有效增加了各个辐射臂上的电流路径，增大了该双极化基站天线的实际电尺寸，使其在更宽的频段获得阻抗匹配，减小了该双极化基站天线的辐射区域的面积，拓宽了其通信频率，使其覆盖698MHz至960MHz之间的频率。

进一步地，请参阅图3及图5，第一外壁212上设有第一辅助接地柱213，第一辅助接地柱213的两端分别与第一辐射臂111和线路板4导通，第一辅助接地柱213的其中一端通过第一连接件131和第一辐射臂111导通；第二外壁222上连接有第二辅助接地柱223，第二辅助接地柱223的两端分别与第二辐射臂112和线路板4导通，第二辅助接地柱223的其中一点通过第二连接件132和第二辐射臂112导通。第一外壁212和第一辅助接地柱213一体成型，其外表面涂覆导体。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，辐射臂自首端至尾端的宽度先变宽后变窄。辐射臂上开设有梯形槽1103，梯形槽1103的短底朝向辐射臂的首端，梯形槽1103的短底朝向辐射臂的尾端。梯形槽1103使辐射臂上的电流围绕该梯形槽1103呈环形分布，提高了辐射臂的辐射性能，减小了该双极化基站天线的辐射区域的面积，拓宽了其通信频率，使其覆盖698MHz至960MHz之间的频率。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的双极化基站天线的一种具体实施方式，巴伦组2的高度为四分之一的工作波长，使巴伦组2起到平衡各个辐射臂之间电流的作用。如上所述，巴伦组2包括第一巴伦21、第二巴伦22和两个第三巴伦23，其高度均相等。具体地，例如第二巴伦22设于第二辐射臂112的正下方，与第二连接件132相连接，第二巴伦22的第二外壁222和第二连接件132之间设有加固件3，以增强该双极化基站天线的结构强度。第一巴伦的第一外壁212和第一连接件131之间同样设有加固件3，其中一个第三巴伦23和第三连接件、另一第三巴伦23和第四连接件之间均设有加固件3。

进一步地，请继续参阅图4，第一巴伦21、第二巴伦22和第三巴伦23的两端均套设有介质卡块201，介质卡块201用于与其他结构固定。第一巴伦21、第二巴伦22和第三巴伦23均为圆柱形，连接各个辐射臂的一端的直径大于另一端的直径。第一内芯211设于第一外壁212内，第二内芯221设于第二外壁222内，第一内芯211和第二内芯221均为矩形长条。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.双极化基站天线，其特征在于：包括介质基板，所述介质基板具有相对设置的辐射面和连接面，所述辐射面上设有辐射单元以及与所述辐射单元导通的馈电单元，所述双极化基站天线还包括设于所述连接面一侧且与所述辐射单元一体成型的巴伦组，以及与所述巴伦组导通且用于接地的线路板；所述辐射单元包括在所述辐射面上周向均匀分布的四个辐射臂，每两个呈中心对称分布的所述辐射臂组成一对振子，所述辐射臂具有相对设置的首端和尾端，所述巴伦组连接于所述辐射臂的首端，所述辐射臂的尾端开设有条形槽，所述条形槽将辐射臂的尾端分为两个支臂，所述连接面上设有四个导电条，各个相邻所述辐射臂的两个邻近的所述支臂通过所述导电条导通。

2.如权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：四个所述辐射臂分别为第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂，所述第一辐射臂和所述第三辐射臂呈中心对称，所述第二辐射臂和所述第四辐射臂呈中心对称；所述馈电单元包括与所述第三辐射臂导通的第一馈电线，以及与所述第四辐射臂导通的第二馈电线。

3.如权利要求2所述的双极化基站天线，其特征在于：所述巴伦组包括第一巴伦、第二巴伦和两个第三巴伦；所述第一巴伦包括两端分别与所述线路板和所述第一馈电线导通的第一内芯，以及两端分别与所述线路板和所述第一辐射臂导通的第一外壁，所述第二巴伦包括两端分别与所述线路板和所述第二馈电线导通的第二内芯，以及两端分别与所述线路板和所述第二辐射臂导通的第二外壁，一所述第三巴伦的两端分别与所述线路板和所述第三辐射臂导通，另一所述第三巴伦的两端分别与所述线路板和所述第四辐射臂导通。

4.如权利要求3所述的双极化基站天线，其特征在于：所述连接面上还设有连接单元，所述连接单元包括用于导通所述第一外壁和所述第一辐射臂的第一连接件、用于导通所述第二外壁和所述第二辐射臂的第二连接件、用于导通一所述第三巴伦和所述第三辐射臂的第三连接件，以及用于导通另一所述第三巴伦和所述第四辐射臂的第四连接件；所述第四连接件上设有用于导通所述第二馈电线和所述第四辐射臂的延伸部。

5.如权利要求3所述的双极化基站天线，其特征在于：所述线路板包括用于阻抗匹配的第一梯形金属条和第二梯形金属条，以及用于馈电的第一同轴线和第二同轴线；所述第一梯形金属条的长底与所述第一内芯导通，所述第一梯形金属条的短底与所述第一同轴线导通，所述第二梯形金属条的长底与所述第二内芯导通，所述第二梯形金属条的短底与所述第二同轴线导通。

6.如权利要求3所述的双极化基站天线，其特征在于：所述第一外壁上连接有第一辅助接地柱，所述第一辅助接地柱的两端分别与所述第一辐射臂和所述线路板导通；所述第二外壁上连接有第二辅助接地柱，所述第二辅助接地柱的两端分别与所述第二辐射臂和所述线路板导通。

7.如权利要求1-6任一项所述的双极化基站天线，其特征在于：相邻所述辐射臂的邻近两侧设有多对形状相同的齿槽。

8.如权利要求1-6任一项所述的双极化基站天线，其特征在于：所述辐射臂自首端至尾端的宽度先变宽后变窄，且所述辐射臂上开设有梯形槽，所述梯形槽的短底朝向所述辐射臂的首端，所述梯形槽的长底朝向所述辐射臂的尾端。

9.如权利要求1-6任一项所述的双极化基站天线，其特征在于：所述巴伦组的高度为四分之一的工作波长。