CN108039570B - 一种低剖面超宽频双极化辐射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低剖面超宽频双极化辐射装置，包括：一反射体、设置在反射体上的PCB馈电机构和若干低频单元，一耦合片通过第一卡件固定在低频单元的偶极子末端，一同轴电缆焊接在低频单元的巴仑上，第二卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑顶端，第三卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑中端。本发明有效的降低了辐射单元的口径尺寸，同时保证了超宽频优良的辐射特型和电路特型，PCB馈电机构结构形式有效的简化了馈电网络，节省了背部馈电网络的空间，减少了因为同轴电缆四点馈电带来的电缆繁杂的弊端，生产操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信天线技术领域，具体地是涉及一种低剖面超宽频双极化辐射装置。
背景技术
随着移动通信技术的发展，现代通信系统对双极化基站天线的各项指标，特别是增益、带宽特性、加工工艺等方面，提出了越来越高的要求。而超宽频带基站天线作为宽带无线通信系统的发展趋势。正因为如此，近年来小型化、宽频带、双极化天线的电气性能的一致性备受运营商和设备商关注。
在常用的网络通信系统中，随着移动通信系统的容量的不断增加，天线不断的需要扩频来满足系统的要求，多频天线的需求愈来愈普遍，最常规的设计特别是低频段辐射单元的设计，直接决定了整个多频天线的设计尺寸。为了减小天线的尺寸，采用具有嵌套高频辐射单元的低剖面超宽频低频辐射单元将是目前天线发展的趋势。
因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种低剖面超宽频双极化辐射装置。
本发明的技术方案是：
一种低剖面超宽频双极化辐射装置，包括：一反射体、设置在反射体上的PCB馈电机构和若干低频单元，一耦合片通过第一卡件固定在低频单元的偶极子末端，一同轴电缆焊接在低频单元的巴仑上，第二卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑顶端，第三卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑中端。
优选地，同轴电缆的顶部芯线与低频单元的馈电处进行焊接，同轴电缆两端的编制体分别与低频单元的两个接地焊点焊接，同轴电缆的介质部分弯曲并垂直穿过振子体底部预留孔位，作为传输电路的一部分，同轴电缆的底部芯线穿过低频单元和反射体与PCB馈电机构连接。
优选地，低频单元均通过垫片固定在反射体上。
优选地，PCB馈电机构通过垫片的卡勾固定在反射体上。
优选地，同轴电缆的底部芯线与PCB馈电机构的馈电焊盘焊接。
优选地，耦合片为金属薄片。
优选地，第一卡件、第二卡件、第三卡件为工程塑料卡件。
优选地，垫片为工程塑料垫片。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的低剖面超宽频双极化辐射装置，有效的降低了辐射单元的口径尺寸，同时保证了超宽频优良的辐射特型和电路特型，PCB馈电机构结构形式有效的简化了馈电网络，节省了背部馈电网络的空间，减少了因为同轴电缆四点馈电带来的电缆繁杂的弊端，生产操作方便。
附图说明
图1为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的立体结构示意图；
图2为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的另一视角立体结构示意图；
图3为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的分解结构示意图；
图4为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的辐射体的立体结构示意图；
图5a为同轴电缆馈电部分示意图；
图5b为PCB馈电部分示意图；
图6a为所发明馈电装置所得驻波示意图；
图6b为相同振子体75欧姆电缆并馈形式所得驻波示意图；
图7a为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的辐射方向图；
图7b为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的阻抗圆图；
图7c为本发明一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的；隔离度仿真曲线图。
图中：1-低频单元、2-第一卡件、3-第二卡件、4-第三卡件、5-耦合片、6、垫片7、-同轴电缆、8-反射体、9-PCB馈电机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图7所示，为符合本发明的一种低剖面超宽频双极化辐射装置，包括：一反射体8、设置在反射体8上的PCB馈电机构9和若干低频单元1，一耦合片5通过第一卡件2固定在低频单元1的偶极子末端，一同轴电缆7焊接在低频单元1的巴仑上，第二卡件3通过自身的卡勾固定在低频单元1的巴仑顶端，第三卡件4通过自身的卡勾固定在低频单元1的巴仑中端。
优选地，同轴电缆7的顶部芯线与低频单元1的馈电处进行焊接，同轴电缆7两端的编制体分别与低频单元1的两个接地焊点焊接，同轴电缆7的介质部分弯曲并垂直穿过振子体底部预留孔位，作为传输电路的一部分，同轴电缆7的底部芯线穿过低频单元1和反射体8与PCB馈电机构9连接。
优选地，低频单元1均通过垫片6固定在反射体8上。
优选地，PCB馈电机构9通过垫片6的卡勾固定在反射体8上。
优选地，同轴电缆7的底部芯线与PCB馈电机构9的馈电焊盘焊接。
优选地，耦合片5为金属薄片。
优选地，第一卡件2、第二卡件3、第三卡件4为工程塑料卡件。
优选地，垫片6为工程塑料垫片6。
本发明实施例中，同轴电缆7定位于低频单元1巴伦的T型结构正前方。具体地，本发明实施例中，同轴电缆7的顶部芯线701与低频单元1的馈电处101进行焊接，同轴电缆7两端的编制体702、703分别与低频单元1的接地焊点102、103焊接，同轴电缆7的103与104之间介质部分弯曲并垂直穿过振子体1底部预留孔位，作为传输电路的一部分，同轴电缆7的底部芯线104穿过低频单元1和反射体8与PCB馈电机构9的馈电焊盘901焊接。从而构成了整个一体化馈电装置。
本发明实施例中，PCB馈电机构9通过垫片6的卡勾固定在反射体8上与同轴电缆7焊接相连，提升电路匹配带宽的同时，简化了馈电网络，节省排布空间。
本发明实施例中，耦合片装置5通过第一卡件2呈中心对称分布连接低频单元1的偶极子末端，可以通过变化耦合片装置5的长度来优化辐射特性；
所述耦合片5为金属薄片；
本发明实施例中，低频单元1通过垫片6固定在反射体8上，低频单元1与反射体8完全隔离，降低对三阶互调的影响因素；
图5至图6为本发明的一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元的电压驻波比和隔离度的仿真曲线图，在690-960MHz频段内波瓣宽度69.5-60.8°，电压驻波比<1.32，隔离度最差值为19.2dB。
即本发明为了为解决降低天线剖面技术问题，利用耦合片装置，连接四个带平衡转换器的偶极子末端，从而保证了低剖面情况下所需要的谐振长度；同时也利用耦合片耦合的面积调节容感特性。耦合片连接四个带平衡转换器的偶极子末端形式能有效的降低了辐射单元的口径尺寸，本发明辐射单元口径尺寸(148mmx148mm),并同时保证了超宽频优良的辐射特型和电路特型。
为解决超宽频的电路匹配问题，本发明采用新型的电缆+振子体+PCB的一体化馈电装置：同轴电缆+振子体+PCB一体化馈电结构，包含同轴电缆、振子体以及反射器背面与之相连为一体的PCB结构，该馈电结构相较于纯同轴电缆并联的结构，能大大提升辐射体的电路匹配带宽。如附图6b和6a比较了同样辐射体采用电缆并联馈电与采用所发明的馈电形式的电路特型。
有效的简化了馈电网络，节省了背部馈电网络的空间，减少了因为同轴电缆四点馈电带来的电缆繁杂的弊端，生产操作方便。
综上所述，本发明所述的一种用于多频基站天线中的低剖面宽频带双极化辐射单元，其通过新颖的设计思路，有效的降低了辐射单元的口径尺寸，同时保证了超宽频优良的辐射特型和电路特型，PCB馈电机构结构形式有效的简化了馈电网络，节省了背部馈电网络的空间，减少了因为同轴电缆四点馈电带来的电缆繁杂的弊端，生产操作方便。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种低剖面超宽频双极化辐射装置，其特征在于，包括：一反射体、设置在反射体上的PCB馈电机构和若干低频单元，一耦合片通过第一卡件固定在低频单元的带平衡转换器的偶极子末端，一同轴电缆焊接在低频单元的巴仑上，第二卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑顶端，第三卡件通过自身的卡勾固定在低频单元的巴仑中端；
耦合片为金属薄片，利用耦合片耦合的面积调节容感特性；
低频单元均通过垫片固定在反射体上；
PCB馈电机构通过垫片的卡勾固定在反射体上。
2.如权利要求1的低剖面超宽频双极化辐射装置，其特征在于：同轴电缆的顶部芯线与低频单元的馈电处进行焊接，同轴电缆两端的编制体分别与低频单元的两个接地焊点焊接，同轴电缆的介质部分弯曲并垂直穿过振子体底部预留孔位，作为传输电路的一部分，同轴电缆的底部芯线穿过低频单元和反射体与PCB馈电机构连接。
3.如权利要求2的低剖面超宽频双极化辐射装置，其特征在于：同轴电缆的底部芯线与PCB馈电机构的馈电焊盘焊接。
4.如权利要求1-3任一的低剖面超宽频双极化辐射装置，其特征在于：第一卡件、第二卡件、第三卡件为工程塑料卡件。
5.如权利要求1的低剖面超宽频双极化辐射装置，其特征在于：垫片为工程塑料垫片。
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