CN108963437B - 一种微站天线的辐射单元及微站天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微站天线的辐射单元及微站天线，涉及移动通信领域，辐射单元包括：交叉极化的两对折合振子，四个依次设置的折合振子分别为第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子及第四折合振子，第一折合振子与第二折合振子之间、第二折合振子与第三折合振子、第三折合振子与第四折合振子之间以及第四折合振子与第一折合振子之间分别对应形成有第一间隙区间、第二间隙区间、第三间隙区间及第四间隙区间，第一间隙区间和第二间隙区间呈左右对称设置，第三间隙区间和第四间隙区间呈左右对称设置，第一间隙区间大于第三间隙区间且第二间隙区间大于第四间隙区间。改善了微站天线水平面波束偏斜和水平面左右极化一致性差的问题。

Description

一种微站天线的辐射单元及微站天线

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种微站天线的辐射单元及微站天线。

背景技术

伴随着移动通信的高速发展，移动通信系统的性能要求越来越高，而天线的性能直接影响着移动通信系统的整体性能，所以天线的设计要求日益重要，日益严格。现阶段，4G时代已经接近尾声，深度覆盖、网络优化成运营商下一步重点，小基站在此领域有独特优势，未来5G高频布站更是不可缺少，因此微站需求将迎来快速增长，微站天线的需求也将大大增加。

现有技术中，微站天线是作为微基站系统的关键部分，其作用至关重要，其性能对整个系统的性能有直接的影响。在现有设计中，微站天线相较于普通天线往往要求较小的整体尺寸和较少的单元数。然后整体尺寸的降低会对天线的辐射性能和电路性能有较大的影响，同时较少单元数的情况下电下倾要求也会影响天线的辐射性能。

发明内容

本发明提供一种微站天线的辐射单元及微站天线，用于解决现有技术中微站天线整体尺寸的降低会对天线的辐射性能和电路性能有较大的影响，同时较少单元数的情况下电下倾要求也会影响天线的辐射性能的问题。

本发明实施例提供一种微站天线的辐射单元，包括：

交叉极化的两对折合振子，四个依次设置的所述折合振子分别为第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子及第四折合振子，所述第一折合振子与所述第二折合振子之间、所述第二折合振子与所述第三折合振子、所述第三折合振子与所述第四折合振子之间以及所述第四折合振子与所述第一折合振子之间分别对应形成有第一间隙区间、第二间隙区间、第三间隙区间及第四间隙区间，所述第一间隙区间和所述第二间隙区间呈左右对称设置，所述第三间隙区间和所述第四间隙区间呈左右对称设置，所述第一间隙区间大于所述第三间隙区间且所述第二间隙区间大于所述第四间隙区间。

在本发明实施例中，微站天线的辐射单元具有四个间隙区间，且第一间隙区间大于所述第三间隙区间，所述第二间隙区间大于所述第四间隙区间，通过微站天线的辐射单元的不对称设计，可以明显改善微站天线在电下倾情况下所产生的水平面波束偏斜和水平面左右极化一致性差的问题。

进一步地，每个所述折合振子均包括两个辐射体，其中，所述第二折合振子的两个辐射体、所述第一折合振子中与所述第二折合振子相邻的一个辐射体以及所述第三折合振子中与所述第二折合振子相邻的一个辐射体具有相等的第一长度，所述第四折合振子的两个辐射体、所述第一折合振子中与所述第四折合振子相邻的一个辐射体以及所述第三折合振子中与所述第四折合振子相邻的一个辐射体具有相等的第二长度，所述第一长度小于所述第二长度。

在本发明实施例中，为了更好的达到辐射单元的不对称结构，第二折合振子的两个辐射体的长度小于第四折合振子的两个辐射体的长度；第一折合振子的两个辐射体的长度不同，第三折合振子的两个辐射体的长度不同。

进一步地，所述第一长度与所述第二长度之间长度差为Δd，则0＜Δd≤4mm。

本发明实施例中，规定了第一长度与第二长度之间的长度差，便于制作辐射单元，也能保证辐射单元的性能。

进一步地，还包括：

与四个所述折合振子相连并对四个所述折合振子进行馈电的微带巴伦。

本发明实施例中，微带巴伦与辐射体上的四个折合振子相连，为四个折合振子馈电，且微带巴伦体积小，制作的辐射单元也具有较小的体积，与现有技术相比，减少了辐射单元的高度。

进一步地，所述第一折合振子以及所述第三折合振子通过所述辐射单元上的第一通孔对与第一微带巴伦电连接，所述第二折合振子以及所述第四折合振子通过所述辐射单元上的第二通孔对与第二微带巴伦电连接，所述第一通孔对于所述第二通孔对交叉设置，所述第一微带巴伦与所述第二微带巴伦相交。

本发明实施例中，一对折合振子对与一个微带巴伦电连接，且通过辐射体上的通过进行连接，加固了微带巴伦与折合振子对的结构。

进一步地，两个相交的微带巴伦与四个所述折合振子通过焊接连接。

本发明实施例中，为了进一步加固了微带巴伦与折合振子对的结构，采用焊接的技术将微带巴伦与折合振子固定在一起。

进一步地，所述微带巴伦与所述辐射单元使用金属压铸或者PCB工艺制作。

本发明实施例中，通过金属压铸或者PCB工艺制做的微带巴伦与辐射单元尺寸公差小，表面精度高，便于大规模制作。

进一步地，所述微带巴伦与所述辐射单元为高频介质材料。

本发明实施例中，高频介质材料介电常数小且稳定、介质损耗小、吸水性高、耐热性强。

本发明实施例还提供一种微站天线，包括上述任一实施例所述的辐射单元。

本发明实施例中，由于辐射单元具有不对称结构，有效的改善了电下倾要求下的微站天线的辐射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种微站天线的辐射单元的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种微站天线的辐射单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种微站天线的辐射单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种微站天线的辐射单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种微站天线的辐射单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的微带巴伦的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种微站天线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种微站天线的辐射单元100，如图1所述，包括：

四个依次设置的第一折合振子101、第二折合振子102、第三折合振子104及第四折合振子104，第一折合振子101与第三折合振子103为一对折合振子对，第二折合振子102与第四折合振子104为一对折合振子对，两对折合振子为交叉极化的振子对。

在本发明实施例中，第一折合振子101与所述第二折合振子102之间形成了第一间隙区间A、第二折合振子102与第三折合振子103之间形成了第二间隙区间B、第三折合振子103与第四折合振子104之间形成了第三间隙区间C，第四折合振子104与第一折合振子101之间形成了第四间隙区间D，为了能够使辐射单元100改善电下倾情况下所产生的水平面波束偏斜和水平面左右极化一致性差的问题，在本发明实施例中，第一间隙区间A和第二间隙区间B呈左右对称设置，第三间隙区间C和第四间隙区间D呈左右对称设置，第一间隙区间A大于第三间隙区间C且第二间隙区间B大于第四间隙区间区间。

可选的，在本发明实施例中，如图2所示，每个折合振子包括两个辐射体，其中，第一折合振子101包括两个辐射体，分别为10101以及10102，第二折合振子102包括两个辐射体，分别为10201以及10202，第三折合振子103包括两个辐射体，分别为10301以及10302，第四折合振子104包括两个辐射体，分别为10401以及10402。

10102、10201、10202以及10301具有相同的第一长度，10302、10401、10402以及10101具有相同的第二长度，且第一长度大于第二长度。

在本发明实施例中，如图3所示，辐射单元100在第一方向的振子臂长度均小于第二方向的振子臂长度，也就是说，若使用辐射单元100且进行电下倾时，若电下倾方向是第二方向，使用本发明实施例中的辐射单元100，由于在第二方向的振子臂长度大于第一方向的振子臂长度，所以有效的改善了电下倾情况下所产生的水平面波束偏斜和水平面左右极化一致性差的问题。

优选的，在本发明实施例中，第一长度与第二长度之间的差为Δd，则0＜Δd≤4mm。

可选的，在本发明实施例中，辐射单元100还包括与四个折合振子相连并对四个折合振子进行馈电的微带巴伦105。微带巴伦105可以方便连接微波集成电路，并且体积小，重量轻，频带比较宽，使用于微站天线。

例如图4所示，微带巴伦105支撑了四个折合振子臂，且微带巴伦105对四个折合振子臂进行馈电。

可选的，如图4所示，辐射单元100中包括了两个交叉的微带巴伦，分别为微带巴伦105以及微带巴伦106，在本发明实施例中，微带巴伦105与第二折合振子102以及第四折合振子104进行支撑与馈电，微带巴伦106与第一折合振子101以及第三折合振子103进行支撑与馈电。

可选的，在本发明实施例中，如图5所示，为了更好的对微带巴伦与折合振子进行固定，在辐射体100上还包括两对通孔，分别为第一通孔对107以及第二通孔对108，微带巴伦106通过第一通孔对107对第一折合振子101以及第三折合振子103进行支撑与馈电，微带巴伦105通过第二通孔对108对第二折合振子102以及第四折合振子104进行馈电与支撑。

优选的，在本发明实施例中，为了使得折合振子臂与巴伦之间固定的更加牢固，可以将折合振子臂与微带巴伦进行焊接处理。

优选的，如图6所示，微带巴伦105、微带巴伦106的一面为金属面，另一面为U形微带线。由于微带巴伦105以及微带巴伦106没有连接电缆，微带巴伦105可以通过回流焊的方式与第二折合振子102以及第四折合振子104焊接在一起，微带巴伦106可以通过回流焊的方式与第一折合振子101以及第三折合振子103焊接在一起，这样制作的辐射单元100结构简单又便于大规模生产。

可选的，在本发明实施例中，微带巴伦105、微带巴伦106以及辐射单元100使用金属压铸或者PCB工艺制作。

可选的，在本发明实施例中，微带巴伦105、微带巴伦106以及辐射单元100均为高频介质材料。

高频介质板介电常数小且稳定，减少信号传输延迟，介质损耗小，信号损耗低，吸水性低、耐热性强；可选的，高频可定义为频率在1GHz以上.目前较多采用的高频介质基板的材料是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯(PTFE)、FR-4或PPO基材。

本发明还提供一种微站天线200，如图7所示，包括上述任一实施例中的辐射单元100、反射板201以及反射板201上的馈电网络202；

辐射单元100中的微带巴伦105以及微带巴伦106与馈电网络202连接。

本发明实施例中的微站天线200与现有技术相比，结构简单，便于生产，且有效的改善了微站天线在电下倾情况下所产生的水平面波束偏斜和水平面左右极化一致性差的问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种微站天线的辐射单元，其特征在于，包括交叉极化的两对折合振子，四个依次设置的所述折合振子分别为第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子及第四折合振子，所述第一折合振子与所述第二折合振子之间、所述第二折合振子与所述第三折合振子、所述第三折合振子与所述第四折合振子之间以及所述第四折合振子与所述第一折合振子之间分别对应形成有第一间隙区间、第二间隙区间、第三间隙区间及第四间隙区间，所述第一间隙区间和所述第二间隙区间呈左右对称设置，所述第三间隙区间和所述第四间隙区间呈左右对称设置，所述第一间隙区间大于所述第三间隙区间且所述第二间隙区间大于所述第四间隙区间，其中每个所述折合振子均包括两个辐射体，其中，所述第二折合振子的两个辐射体、所述第一折合振子中与所述第二折合振子相邻的一个辐射体以及所述第三折合振子中与所述第二折合振子相邻的一个辐射体具有相等的第一长度，所述第四折合振子的两个辐射体、所述第一折合振子中与所述第四折合振子相邻的一个辐射体以及所述第三折合振子中与所述第四折合振子相邻的一个辐射体具有相等的第二长度，所述第一长度小于所述第二长度。

2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述第一长度与所述第二长度之间长度差为Δd，则0＜Δd≤4mm。

3.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，还包括：

与四个所述折合振子相连并对四个所述折合振子进行馈电的微带巴伦。

4.根据权利要求3所述的辐射单元，其特征在于，所述第一折合振子以及所述第三折合振子通过所述辐射单元上的第一通孔对与第一微带巴伦电连接，所述第二折合振子以及所述第四折合振子通过所述辐射单元上的第二通孔对与第二微带巴伦电连接，所述第一通孔对于所述第二通孔对交叉设置，所述第一微带巴伦与所述第二微带巴伦相交。

5.根据权利要求4所述的辐射单元，其特征在于，两个相交的微带巴伦与四个所述折合振子通过焊接连接。

6.根据权利要求3所述的辐射单元，其特征在于，所述微带巴伦与所述辐射单元使用金属压铸或者PCB工艺制作。

7.根据权利要求6所述的辐射单元，其特征在于，所述微带巴伦与所述辐射单元为高频介质材料。

8.一种微站天线，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的辐射单元。

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