CN109326877A - 超宽带双极化辐射单元 - Google Patents

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王金广
王炳峰
黄平
谷志群
张瑞瑾
唐鹏
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Abstract

本发明公开了一种超宽带双极化辐射单元，包括辐射器和馈电装置，所述辐射器包括四个呈X型中心对称的辐射臂，所述辐射器底部连接有腔体支撑柱，所述馈电装置穿过辐射器可拆卸插在腔体支撑柱中。本发明在超宽频带内有良好的辐射特性，满足轻量化、小型化的市场需求，批量生产时装配简便、电气性能优异且一致性高。

Description

超宽带双极化辐射单元
技术领域
本发明涉及辐射单元，具体涉及一种超宽带双极化辐射单元。
背景技术
自蜂窝移动通信出台以来，移动通信行业一直处于迅猛发展的状态，依托产生的需求，大量的通信基站建成，值得注意的是绝大数的通信铁塔已经处于满负荷状态，天馈资源日益紧缺。现有的辐射单元及其组阵成的基站天线体积大对天馈空间资源的要求较高，频带宽度窄难以满足全球各大运营商的频带要求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种超宽带双极化辐射单元，解决现有辐射单元体积大，宽频带内辐射特性不好的问题。
技术方案：本发明所述的超宽带双极化辐射单元，包括辐射器和馈电装置，所述辐射器包括四个呈X型中心对称的辐射臂，所述辐射器底部连接有腔体支撑柱，所述馈电装置穿过辐射器可拆卸插在腔体支撑柱中。
优化辐射单元辐射面的电流分布，有效提升辐射及电气特性，所述辐射臂由主辐射臂枝节及L型辐射臂枝节组成。
为了方便安装拆卸，所述辐射器和腔体支撑柱上均设置有与馈电装置适配的安装槽。
为加强结构强度，提高阻抗匹配程度及极化间隔离度，所述辐射臂之间通过辐射臂固定扣固定连接。
方便同轴电缆的线芯焊接时限定馈电片与同轴电缆的相对位置，所述馈电装置包括馈电片支撑件，馈电片和馈电片固定件，所述馈电片与馈电片支撑件连接，所述馈电片固定件设置在馈电片上，所述馈电片下端开设有U型槽。
方便焊接布线，所述腔体支撑柱下端设有电缆线屏蔽层焊接槽。
有益效果：本发明在超宽频带内有良好的辐射特性，满足轻量化、小型化的市场需求，批量生产时装配简便、电气性能优异且一致性高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明分解示意图；
图3为本发明侧面示意图；
图4为应用本发明的带基站天线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种超宽带双极化辐射单元，从上到下大致可以分为三个部分，最上层为辐射器，中间层为平衡不平衡装换器，最下层为辐射单元到馈电网络的馈电焊接层。
如图2所示，辐射器包括包括四个呈X型中心对称的辐射臂，每个辐射臂由主辐射臂枝节1及两边各一个L型辐射臂枝节2组成，分布于腔体支撑柱3的上方，四个辐射臂外形一致，对角线两个组成一个极化方向的辐射单元，两个极化方向的辐射单元外形一致且正交分布，促使辐射单元的两极化一致性较好，互相影响程度很低。
主辐射臂枝节1的形状为三段阶梯式图形，最内侧阶梯最宽，外侧最窄。如图3所示，L型辐射臂枝节2靠近腔体支撑柱3侧的厚度大于远离侧的厚度，一方面加强了本发明一种超宽带双极化辐射单元的结构强度，另外一方面提高了本发明一种超宽带双极化辐射单元的阻抗匹配程度。相邻两个辐射臂间设有辐射臂固定扣12，可根据辐射单元的阻抗匹配情况及极化间隔离度情况改变安装的数量。
腔体支撑柱3、底座4及上馈电片6，下馈电片5、馈电片固定件7及馈电片支撑件8组成了巴伦电路，即辐射单元的平衡不平衡装换器，腔体支撑柱3在最上端内侧开有槽位，对角线分布的槽位深度一致，上馈电片6下方槽位浅于下馈电片5下方槽位。馈电片结构模型大致分为三段结构，最长段为馈电段，与馈电段垂直的为匹配段，剩余部分为耦合短路段。应用时可根据辐射单元的阻抗匹配情况，改变上下馈电片端匹配单元的结构形状。馈电片下端开有U型槽，用于与同轴电缆的线芯焊接时限定馈电片与同轴电缆的相对位置，进一步提升结构稳定度。腔体金属支撑柱下端留有电缆线屏蔽层焊接槽(9)，应用时可根据天线的装配情况，改变槽口的开口方向，槽口所在圆环一圈0°～360°任意角度均可以，方便焊接布线。
其中，腔体支撑柱下方为底座，底座、辐射臂及腔体支撑柱为金属一体压铸件，辐射臂为金属镂空形状辐射臂，辐射臂固定扣为非金属材质辐射器固定扣，四个辐射臂均由主辐射臂枝节及两边各一支辐射臂枝节构成，两支辐射臂枝节一端连接于平衡不平衡转换器金属支撑柱的上端外侧，另一端汇聚于主辐射臂枝节，主辐射臂枝节为一种三段阶梯变窄的结构体，辐射臂整体结构方面呈一种渐变结构模型，跟传统的田字型辐射面结构的辐射单元相比，此结构模型有效的提升了此发明一种超宽带双极化辐射单元的结构强度，更深层次的意义在于优化了辐射面的电流分别，进而改善了此发明一种超宽带双极化辐射单元的阻抗匹配能力以及辐射特性。腔体金属支撑柱内镂空形状为圆形，圆形的半径从辐射面侧向下逐渐减小，配合馈电片上的卡扣，精准地确定馈电片跟一体压铸件的相对位置，保证巴伦电路的一致性。
如图4所示，采用本发明的基站天线由若干辐射单元在反射板上组阵而成，在超宽频带内有良好的辐射特性，满足轻量化、小型化的市场需求。

Claims (6)

1.一种超宽带双极化辐射单元，其特征在于，包括辐射器和馈电装置，所述辐射器包括四个呈X型中心对称分布的辐射臂，所述辐射器底部连接有腔体支撑柱(3)，所述馈电装置穿过辐射器可拆卸插在腔体支撑柱(3)中。
2.根据权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述辐射臂由主辐射臂枝节(1)及L型辐射臂枝节(2)组成。
3.根据权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述辐射器和腔体支撑柱(3)上均设置有与馈电装置适配的安装槽。
4.根据权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述辐射臂之间通过辐射臂固定扣(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述馈电装置包括馈电片支撑件(8)，馈电片和馈电片固定件(7)，所述馈电片与馈电片支撑件(8)连接，所述馈电片固定件(7)设置在馈电片上，所述馈电片下端开设有U型槽。
6.根据权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述腔体支撑柱(3)下端设有电缆线屏蔽层焊接槽(9)。
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