CN109244652A - 一种基站的天线振子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基站的天线振子，包括振子主体和巴伦底座，还包括馈电线路和折合振子；所述折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有开口，所述开口与所述通孔连通，所述开口通过馈电线路与巴伦底座连接；所述振子主体上设有多组所述折合振子；多组折合振子环绕所述巴伦底座，且均匀分布地设置在所述振子主体上；每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。本发明通过上述结构提高了天线的辐射性能，保证了辐射单元具有增益高的优点，而且波束宽度能更收敛，同时改善前后比、交叉极化比等性能。同时，本发明通过上述结构降低辐射单元的成本，实现装配方便，可靠性高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种基站的天线振子。
背景技术
辐射单元(振子)是决定基站天线主要辐射指标的模块之一，如增益、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比等。目前基站天线辐射单元通常采用对置偶极子，尤其低频较多采用碗状辐射单元形式。此种形式有增益高，体积小，加工成型方便，重量轻等优点，但需要同极化同向馈电，因此一个辐射单元需要四根馈电电缆，在生产工艺、可靠性控制、成本上均存在一定的劣势。
其次，由于偶极子为开路辐射形式，辐射电流在巴伦底座的抑制下也不能完全实现平衡馈电，因此存在前后比、交叉极化比偏差等缺陷。
发明内容
本发明旨在于提供一种基站的天线振子，提高了天线的辐射性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种基站的天线振子，包括振子主体和巴伦底座，还包括馈电线路和折合振子；
所述折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有开口，所述开口与所述通孔连通，所述开口通过馈电线路与巴伦底座连接；所述振子主体上设有多组所述折合振子；多组折合振子环绕所述巴伦底座，且均匀分布地设置在所述振子主体上；每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。
进一步的，所述巴伦底座包括底座和多个巴伦支撑柱，所述巴伦支撑柱的个数与所述折合振子的个数相同；多个巴伦支撑柱环绕设置在所述底座上，且均匀分布；所述巴伦支撑柱通过馈电线路与折合振子的辐射片的开口处连接。
进一步的，所述的一种基站的天线振子，还包括设置在所述底座上相互垂直的两个馈电片，所述两个馈电片位于多个巴伦支撑柱之间。
进一步的，多个折合振子包括第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子和第四折合振子；
多个巴伦支撑柱包括第一巴伦支撑柱、第二巴伦支撑柱、第三巴伦支撑柱和第四巴伦支撑柱；
第一折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；所述第一折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第二折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第二折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第三折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第三折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第四折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第四折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接。
进一步的，与同一折合振子连接的两组馈电线路之间形成一大一小的两个矩形，靠近巴伦支撑柱的矩形小于远离巴伦支撑柱的矩形。
进一步的，所述第一折合振子和第三折合振子之间平行设置；所述第二折合振子柱和第四折合振子之间平行设置；所述第一折合振子和第二折合振子之间垂直设置。
进一步的，所述通孔的宽度为预设宽度固定值。
进一步的，所述辐射片包括第一子辐射片、第二子辐射片和第三子辐射片；
所述第二子辐射片与第一子辐射片的一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；
所述第三子辐射片与第一子辐射片的另一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；所述第二子辐射片和第三子辐射片关于第一子辐射片对称设置。
进一步的，所述第二子辐射片和第三子辐射片上分别设有与之垂直的第四子辐射片。
进一步的，振子主体上相邻两个折合振子对应的馈电线路之间设有多边形孔。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种基站的天线振子，其折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有通过馈电线路与巴伦底座连接的开口，所述开口与所述通孔连通，所述振子主体上设有多组环绕巴伦底座的折合振子，每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。本发明通过上述结构提高了天线的辐射性能，其折合振子的特性是闭合短路辐射机制，电流比对称振子更加平衡，这种平衡性能带来辐射性能如前后比、交叉极化比以及波束收敛性的提高，且通过多组折合振子的组合使用，具有增益高的优点。同时，本发明通过上述结构降低辐射单元的成本，实现装配方便，可靠性高等特点。
附图说明
图1为本发明实施例的一种基站的天线振子的结构示意图；
图2为本发明实施例一的一种基站的天线振子的结构示意图；
标号说明：
1、振子主体；2、巴伦底座；3、馈电线路；4、通孔；5、开口；6、矩形；7、多边形孔；8、第一折合振子；9、第二折合振子；10、第三折合振子；
11、第四折合振子；12、第一巴伦支撑柱；13、第二巴伦支撑柱；14、第三巴伦支撑柱；15、第四巴伦支撑柱；16、第一子辐射片；17、第二子辐射片；18、第三子辐射片；19、第四子辐射片。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有通过馈电线路与巴伦底座连接的开口，所述振子主体上设有多组环绕巴伦底座的折合振子，每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。
请参照图1，本发明提供了一种基站的天线振子，包括振子主体和巴伦底座，还包括馈电线路和折合振子；
所述折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有开口，所述开口与所述通孔连通，所述开口通过馈电线路与巴伦底座连接；所述振子主体上设有多组所述折合振子；多组折合振子环绕所述巴伦底座，且均匀分布地设置在所述振子主体上；每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。
从上述描述可知，本发明提供了一种基站的天线振子，其折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有通过馈电线路与巴伦底座连接的开口，所述开口与所述通孔连通，所述振子主体上设有多组环绕巴伦底座的折合振子，每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。本发明通过上述结构提高了天线的辐射性能，保证了辐射单元具有增益高的优点，而且波束宽度能更收敛，同时改善前后比、交叉极化比等性能。同时，本发明通过上述结构降低辐射单元的成本，实现装配方便，可靠性高等特点。
进一步的，所述巴伦底座包括底座和多个巴伦支撑柱，所述巴伦支撑柱的个数与所述折合振子的个数相同；多个巴伦支撑柱环绕设置在所述底座上，且均匀分布；所述巴伦支撑柱通过馈电线路与折合振子的辐射片的开口处连接。
从上述描述可知，通过与折合振子个数相同的巴伦支撑柱，有利于辐射电流形成回路。
进一步的，所述的一种基站的天线振子，还包括设置在所述底座上相互垂直的两个馈电片，所述两个馈电片位于多个巴伦支撑柱之间。
从上述描述可知，所述两个馈电片正交设置，它们之间进行耦合馈电，能够天线的辐射性能。
进一步的，多个折合振子包括第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子和第四折合振子；
多个巴伦支撑柱包括第一巴伦支撑柱、第二巴伦支撑柱、第三巴伦支撑柱和第四巴伦支撑柱；
第一折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；所述第一折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第二折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第二折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第三折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第三折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第四折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第四折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接。
从上述描述可知，通过上述结构，四个折合振子通过馈电线路和巴伦支撑柱，形成封闭的辐射电流回路，解决了现有技术中辐射电流不平衡的问题。
进一步的，与同一折合振子连接的两组馈电线路之间形成一大一小的两个矩形，靠近巴伦支撑柱的矩形小于远离巴伦支撑柱的矩形。
从上述描述可知，通过形成的一大一小的两个矩形，其内部为中空状，其大小可根据实际需要进行调整，其实质为矩形孔，其作用是调整馈电传输线路的阻抗，实现输入阻抗匹配；同时其孔的形状不限于本技术方案所述。
进一步的，所述第一折合振子和第三折合振子之间平行设置；所述第二折合振子柱和第四折合振子之间平行设置；所述第一折合振子和第二折合振子之间垂直设置。
进一步的，平行设置的两个折合振子间距为0.4-0.6个工作波长。
从上述描述可知，通过上述结构设置，使互相正交设置的折合叠加辐射形成±45°极化。
进一步的，所述通孔的宽度为预设宽度固定值。
从上述描述可知，辐射片的通孔为等宽的孔，且其宽度为预设宽度固定值，可根据实际使用情况进行调节；且通过上述设置的通孔，有利于提高振子的辐射性能，同时有利于形成辐射电流回路。
进一步的，所述辐射片包括第一子辐射片、第二子辐射片和第三子辐射片；
所述第二子辐射片与第一子辐射片的一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；
所述第三子辐射片与第一子辐射片的另一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；所述第二子辐射片和第三子辐射片关于第一子辐射片对称设置。
进一步的，所述第二子辐射片和第三子辐射片上分别设有与之垂直的第四子辐射片。
从上述描述可知，通过上述结构，能够进一步提高天线的辐射性能。
进一步的，振子主体上相邻两个折合振子对应的馈电线路之间设有多边形孔。
从上述描述可知，通过上述结构，能够增加电流路径，展宽带宽，并可减轻辐射单元重量。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供了一种基站的天线振子，包括振子主体1和巴伦底座2，还包括馈电线路3和折合振子；
所述折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔4，所述辐射片中间位置设有开口5，所述开口5与所述通孔4连通，所述开口5通过馈电线路3与巴伦底座2连接；所述振子主体1上设有多组所述折合振子；多组折合振子环绕所述巴伦底座2，且均匀分布地设置在所述振子主体1上；每一组折合振子的辐射片的开口5通过馈电线路3与巴伦底座2连接；
所述巴伦底座2包括底座和多个巴伦支撑柱，所述巴伦支撑柱的个数与所述折合振子的个数相同；多个巴伦支撑柱环绕设置在所述底座上，且均匀分布；所述巴伦支撑柱通过馈电线路3与折合振子的辐射片的开口5处连接；
所述底座上设有相互垂直的两个馈电片，所述两个馈电片位于多个巴伦支撑柱之间；所述通孔4的宽度为预设宽度固定值；
所述辐射片包括第一子辐射片16、第二子辐射片17和第三子辐射片18；所述第二子辐射片17与第一子辐射片16的一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；所述第三子辐射片18与第一子辐射片16的另一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；所述第二子辐射片17和第三子辐射片18关于第一子辐射片16对称设置；所述第二子辐射片17和第三子辐射片18上分别设有与之垂直的第四子辐射片19；所述振子主体1上相邻两个折合振子对应的馈电线路3之间设有多边形孔7。
本发明的实施例二为：
本实施例二与实施例一的区别在于，多个折合振子包括第一折合振子8、第二折合振子9、第三折合振子10和第四折合振子11；
多个巴伦支撑柱包括第一巴伦支撑柱12、第二巴伦支撑柱13、第三巴伦支撑柱14和第四巴伦支撑柱15；
第一折合振子8的开口5处的一侧通过馈电线路3与第一巴伦支撑柱12的顶部的一侧连接；所述第一折合振子8的开口5处的另一侧通过馈电线路3与第四巴伦支撑柱15的顶部的一侧连接；
第二折合振子9的开口5处的一侧通过馈电线路3与第一巴伦支撑柱12的顶部的另一侧连接；所述第二折合振子9的开口5处的另一侧通过馈电线路3与第二巴伦支撑柱13的顶部的一侧连接；
第三折合振子10的开口5处的一侧通过馈电线路3与第二巴伦支撑柱13的顶部的另一侧连接；所述第三折合振子10的开口5处的另一侧通过馈电线路3与第三巴伦支撑柱14的顶部的一侧连接；
第四折合振子11的开口5处的一侧通过馈电线路3与第三巴伦支撑柱14的顶部的另一侧连接；所述第四折合振子11的开口5处的另一侧通过馈电线路3与第四巴伦支撑柱15的顶部的另一侧连接；
与同一折合振子连接的两组馈电线路3之间形成一大一小的两个矩形6，靠近巴伦支撑柱的矩形6小于远离巴伦支撑柱的矩形6。
所述第一折合振子8和第三折合振子10之间平行设置，且两者对应的第一子辐射片16之间的间距为0.4-0.6个工作波长；所述第二折合振子9柱和第四折合振子11之间平行设置，且两者对应的第一子辐射片16之间的间距为0.4-0.6个工作波长；所述第一折合振子8和第二折合振子9之间垂直设置。
请参照图2，本发明的实施例三为：
本发明提供了一种基站的天线振子，包括两两一组平行对置且彼此正交的四个缝隙折合振子，以及彼此正交的馈电片和巴伦底座，所述辐射单元由一体化压铸成型，所述折合振子在平面上由一定宽度的缝隙实现，缝隙末端与巴伦底座相连形成电流回路，其余实体部分连接成一个闭合平面，馈电片置于相邻缝隙折合振子之间，由互相正交的一组缝隙折合振子叠加辐射形成±45°极化。
具体来说，所述超宽频双极化辐射单元由平面上四个缝隙折合振子a，b，c，d，馈电传输线路e、多边形孔f、巴伦底座以及两个馈电片组成。所述四个缝隙折合振子中a和c平行对置，间距为0.4-0.6个工作波长；b和d平行对置，间距为0.4-0.6个工作波长；a和c正交于b和d，形成两个正交的极化。
缝隙折合振子a的辐射臂关于馈电传输线e对称。其中缝隙折合振子辐射臂与馈电传输线路e、巴伦底座形成封闭电流回路，辐射臂a由多段缝隙折线段组成，分别是a1、a1’，a2、a2’，a3、a3’。其中a1与馈电线路e形成夹角为90°，a1与a2形成夹角约110-140°，a2与a3形成夹角为90°，此折线段有利于缩小辐射单元体积，并延长电流长度。缝隙宽度有助于输入阻抗匹配，缝隙夹角与宽度均为本方案最佳，但不限于此方案，改变夹角与缝隙宽度可实现不同的设计目标。
缝隙折合振子馈电传输线e上设有矩形孔e01、e02，其作用为调整馈电传输路径，有利于调整输入阻抗使优化匹配。e01、e02此处为矩形孔，其孔的形状、大小不限于本技术方案所述，其他多边形和任何尺寸均可实现设计目标。
在相邻的缝隙折合振子之间的平面，设有多边形孔f。其作用为增加电流路径，展宽带宽，并可减轻辐射单元重量。同样的，此多边形孔为其中一种实施方案，任意多边形均可实现设计目标。
所述辐射单元由互相正交的馈电片，置于相邻两个缝隙折合振子之间进行耦合馈电，两个正交的缝隙折合振子叠加辐射形成±45°极化减少焊接点，提高PIM互调合格率。
同样的，折合振子b，c、d也都具有和折合振子a等同的结构特征。两点馈电能代替四点馈电辐射单元，有利于减低产品成本。
综上所述，本发明提供了一种基站的天线振子，其折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有通过馈电线路与巴伦底座连接的开口，所述开口与所述通孔连通，所述振子主体上设有多组环绕巴伦底座的折合振子，每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。本发明通过上述结构提高了天线的辐射性能，保证了辐射单元具有增益高的优点，而且波束宽度能更收敛，同时改善前后比、交叉极化比等性能。同时，本发明通过上述结构降低辐射单元的成本，实现装配方便，可靠性高等特点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基站的天线振子，包括振子主体和巴伦底座，其特征在于，还包括馈电线路和折合振子；
所述折合振子包括辐射片，所述辐射片设有通孔，所述辐射片中间位置设有开口，所述开口与所述通孔连通，所述开口通过馈电线路与巴伦底座连接；所述振子主体上设有多组所述折合振子；多组折合振子环绕所述巴伦底座，且均匀分布地设置在所述振子主体上；每一组折合振子的辐射片的开口通过馈电线路与巴伦底座连接。
2.根据权利要求1所述的一种基站的天线振子，其特征在于，所述巴伦底座包括底座和多个巴伦支撑柱，所述巴伦支撑柱的个数与所述折合振子的个数相同；多个巴伦支撑柱环绕设置在所述底座上，且均匀分布；所述巴伦支撑柱通过馈电线路与折合振子的辐射片的开口处连接。
3.根据权利要求2所述的一种基站的天线振子，其特征在于，还包括设置在所述底座上相互垂直的两个馈电片，所述两个馈电片位于多个巴伦支撑柱之间。
4.根据权利要求2所述的一种基站的天线振子，其特征在于，多个折合振子包括第一折合振子、第二折合振子、第三折合振子和第四折合振子；
多个巴伦支撑柱包括第一巴伦支撑柱、第二巴伦支撑柱、第三巴伦支撑柱和第四巴伦支撑柱；
第一折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；所述第一折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第二折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第一巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第二折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第三折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第二巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第三折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的一侧连接；
第四折合振子的开口处的一侧通过馈电线路与第三巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接；所述第四折合振子的开口处的另一侧通过馈电线路与第四巴伦支撑柱的顶部的另一侧连接。
5.根据权利要求4所述的一种基站的天线振子，其特征在于，与同一折合振子连接的两组馈电线路之间形成一大一小的两个矩形，靠近巴伦支撑柱的矩形小于远离巴伦支撑柱的矩形。
6.根据权利要求4所述的一种基站的天线振子，其特征在于，所述第一折合振子和第三折合振子之间平行设置；所述第二折合振子柱和第四折合振子之间平行设置；所述第一折合振子和第二折合振子之间垂直设置。
7.根据权利要求1所述的一种基站的天线振子，其特征在于，所述通孔的宽度为预设宽度固定值。
8.根据权利要求1所述的一种基站的天线振子，其特征在于，所述辐射片包括第一子辐射片、第二子辐射片和第三子辐射片；
所述第二子辐射片与第一子辐射片的一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；
所述第三子辐射片与第一子辐射片的另一侧连接，且它们之间形成的夹角为110°-140°；所述第二子辐射片和第三子辐射片关于第一子辐射片对称设置。
9.根据权利要求8所述的一种基站的天线振子，其特征在于，所述第二子辐射片和第三子辐射片上分别设有与之垂直的第四子辐射片。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种基站的天线振子，其特征在于，振子主体上相邻两个折合振子对应的馈电线路之间设有多边形孔。
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