CN112072281A - 天线辐射单元及宽频基站天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天线辐射单元，包括底盘、至少一个对称振子及至少一个同轴线，该至少一个对称振子连接在该底盘上，该至少一个对称振子中的每一对称振子连接该至少一个同轴线中的一个同轴线并通过该至少一个同轴线中的一个同轴线馈电，该至少一个对称振子包括巴伦、两个振子臂，该巴伦的一端连接在该底盘上，该两个振子臂分别对称连接在该巴伦的另一端。本发明还涉及一种宽频基站天线。本发明能够实现天线小型化设计及使得天线在两个双低频段进行独立电调。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线辐射单元及宽频基站天线。
背景技术
现有多频4T4RMIMO天线的常规设计列间距往往在低频信号的一个波长左右，来确保每列天线均能获得良好的辐射性能，这就导致天线尺寸过大，占用了大量的铁塔资源，同时尺寸大使得天线风载荷过大，风险系数增加。此外，现有4T4R双低频MIMO天线只涉及到宽频段700-900MHz，而未涉及698-800MHz与880-960MHz双低频的下倾角独立可调，不利于天线的网络优化。另外，为了缩小天线尺寸，且不影响尺寸缩小后的4T4RMIMO阵列天线的辐射特性，有必要将辐射单元进行小型化设计。
发明内容
有鉴于此，提供一种天线辐射单元及宽频基站天线，以实现天线小型化设计及使得天线在两个双低频段能够进行独立电调。
本申请一实施方式中提供一种天线辐射单元，包括底盘、至少一个对称振子及至少一个同轴线，该至少一个对称振子连接在该底盘上，该至少一个对称振子中的每一对称振子连接该至少一个同轴线中的一个同轴线并通过该至少一个同轴线中的一个同轴线馈电，该至少一个对称振子包括巴伦、两个振子臂，该巴伦的一端连接在该底盘上，该两个振子臂分别对称连接在该巴伦的另一端。
在本申请的一些实施例中，该对称振子的数量为四个，四个该对称振子对称地设置在该底盘上。
在本申请的一些实施例中，该巴伦包括第一巴伦及第二巴伦，该第一巴伦的一端及该第二巴伦的一端连接在该底盘上，该两个振子臂分别对称连接在该第一巴伦的另一端及该第二巴伦的另一端。
在本申请的一些实施例中，该两个振子臂中的每一振子臂为长方体弯折结构。
本申请的实施例还提供一种宽频基站天线，包括反射板、多个高频辐射单元、多个低频辐射单元及多个双频合路器，多个该高频辐射单元排列在该反射板上形成高频辐射单元阵列，多个该低频辐射单元排列在该反射板上形成低频辐射单元阵列，该高频辐射单元阵列中的每一高频辐射单元嵌套排列在该低频辐射单元阵列中，每一该高频辐射单元工作在第一频段，每一该低频辐射单元工作在第二频段及第三频段，每一该低频辐射单元与多个该双频合路器中的一个双频合路器连接以通过该双频合路器对该低频辐射单元中的振子进行复用实现该低频辐射单元在该第二频段及该第三频段间的电调，其中，每一该低频辐射单元与上述天线辐射单元具有相同的结构。
在本申请的一些实施例中，该宽频基站天线还包括隔离条，该隔离条设置在该低频辐射单元阵列的两列之间，该隔离条用于隔离该低频辐射单元阵列的两列之间的高频辐射单元与低频辐射单元的相互耦合。
在本申请的一些实施例中，每一该双频合路器为由微带线或者带状线结构构成的三端口网络。
在本申请的一些实施例中，该低频辐射单元阵列的两列之间的间距为0.7λ-0.9λ，该低频辐射单元的口径为0.35λ-0.4λ，该反射板的宽度为1.6λ-1.7λ，其中λ为该低频辐射单元的中心频率在空气中传输时对应的波长。
在本申请的一些实施例中，该同轴线包括+45°极化同轴线及-45°极化同轴线。
在本申请的一些实施例中，该第一频段的范围为1710MHz-2690MHz，该第二频段的范围为698-800MHz，该第三频段的范围为880MHz-960MHz。
本案将每个振子臂设置为长方体弯折结构，并通过弯折结构来增加振子臂上电流的路径，从而实现天线辐射单元的小型化。此外，本申请中的宽频基站天线通过双频合路器对低频辐射单元中的振子进行复用实现低频辐射单元在第二频段及第三频段间的电调，可以使得宽频基站天线覆盖目前后4G和5G的部分频段，实现支持698MHz-960MHz与1710MHz～2690MHz的信号的收发，同时解决了天面空间资源紧张的问题。
附图说明
图1为本发明一实施方式中天线辐射单元的整体示意图。
图2为本发明一实施方式中天线辐射单元的俯视图。
图3为本发明一实施方式中宽频基站天线的整体示意图。
图4为本发明一实施方式中宽频基站天线的俯视图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请实施例，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请实施例公开范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。
请参考图1，所示为本发明一实施方式中天线辐射单元1的整体示意图。请参考图2，所示为本发明一实施方式中天线辐射单元1的俯视图。该天线辐射单元1包括底盘11、至少一个对称振子12及至少一个同轴线13。该至少一个对称振子12连接在该底盘11上。该至少一个对称振子12中的每一对称振子12通过该至少一个同轴线中的一个同轴线馈电，从而实现该对称振子12的电气连接。
本实施方式中，该对称振子12的数量为四个，四个该对称振子12对称地设置在该底盘11上。该同轴线13的数量为四个，每一同轴线13连接一个对称振子12。本实施方式中，该同轴线13包括+45°极化同轴线及-45°极化同轴线。本实施方式中，可以根据对称振子12在所述底盘11上的设置方式选择连接+45°极化同轴线或-45°极化同轴线。
本实施方式中，每一对称振子12包括巴伦121、两个振子臂122。该巴伦121的一端连接在该底盘11上，该两个振子臂122分别对称连接在该巴伦121的另一端。该巴伦121上连接一个同轴线13。具体的，该巴伦121包括第一巴伦1211及第二巴伦1212，该第一巴伦1211的一端及该第二巴伦1212的一端连接在该底盘11上，该两个振子臂122分别对称连接在该第一巴伦1211的另一端及该第二巴伦1212的另一端。本实施方式中，该两个振子臂122中的每一振子臂122为长方体弯折结构。本案将每个所述振子臂122设置为长方体弯折结构，并通过弯折结构来增加振子臂122上电流的路径，从而实现天线辐射单元1的小型化。
请参考图3，所示为本发明一实施方式中宽频基站天线2的整体示意图。请参考图4，所示为本发明一实施方式中宽频基站天线2的俯视图。该宽频基站天线2包括反射板21、多个高频辐射单元22、多个低频辐射单元23及多个双频合路器(图中未示出)，多个该高频辐射单元22排列在该反射板上形成高频辐射单元阵列，多个该低频辐射单元23排列在该反射板上形成低频辐射单元阵列。该高频辐射单元阵列中的每一高频辐射单元22嵌套排列在该低频辐射单元阵列中。每一该高频辐射单元22工作在第一频段，每一该低频辐射单元23工作在第二频段及第三频段。本实施方式中，该第一频段的范围为1710MHz-2690MHz，该第二频段的范围为698-800MHz，该第三频段的范围为880MHz-960MHz。本实施方式中，该反射板21为金属反射板。该低频辐射单元23与天线辐射单元1具有相同的结构。
本实施方式中，该宽频基站天线2还包括隔离条24。该隔离条24设置在该低频辐射单元阵列的两列之间。该隔离条24用于隔离该低频辐射单元阵列的两列之间的高频辐射单元22与低频辐射单元23的相互耦合。本案通过在该低频辐射单元阵列两列之间设置隔离条24优化宽频基站天线2的隔离度和改善宽频基站天线2各频段的辐射性能。本实施方式中，多个该高频辐射单元22排列在该反射板上形成两列的高频辐射单元阵列。多个该低频辐射单元23排列在该反射板上形成两列的低频辐射单元阵列。两列的高频辐射单元阵列嵌套排列在两列的低频辐射单元阵列中。该隔离条24设置在该低频辐射单元阵列的两列之间。
本实施方式中，每一低频辐射单元23与多个该双频合路器中的一个双频合路器连接以通过该双频合路器对该低频辐射单元23中的振子进行复用实现该低频辐射单元23在该第二频段及该第三频段间的电调。本实施方式中，每一双频合路器为由微带线或者带状线结构构成的三端口网络。
本案中的宽频基站天线2通过双频合路器对低频辐射单元中的振子进行复用实现该低频辐射单元23在该第二频段及该第三频段间的电调，可以使得宽频基站天线2覆盖目前后4G和5G的部分频段，实现支持698MHz-960MHz与1710MHz～2690MHz的信号的收发，同时解决了天面空间资源紧张的问题。
本实施方式中，该低频辐射单元阵列的两列之间的间距为0.7λ-0.9λ，该低频辐射单元的口径(半径)为0.35λ-0.4λ，该反射板21的宽度为1.6λ-1.7λ，其中λ为该低频辐射单元的中心频率在空气中传输时对应的波长。本实施方式中，该低频辐射单元的中心频率指第二频段内的中心频率。本案将低频辐射单元阵列的两列之间的间距设置为0.7λ-0.9λ，将该低频辐射单元的口径设置为0.35λ-0.4λ，可以使得该反射板21的宽度控制为在1.6λ-1.7λ，实现了在不增加两列辐射单元互耦的情况下，实现宽频基站天线2整体结构小型化和更小的风载荷。
以上实施方式仅用以说明本申请实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种天线辐射单元，包括底盘、至少一个对称振子及至少一个同轴线，其特征在于，该至少一个对称振子连接在该底盘上，该至少一个对称振子中的每一对称振子连接该至少一个同轴线中的一个同轴线并通过该至少一个同轴线中的一个同轴线馈电，该至少一个对称振子包括巴伦、两个振子臂，该巴伦的一端连接在该底盘上，该两个振子臂分别对称连接在该巴伦的另一端。
2.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，该对称振子的数量为四个，四个该对称振子对称地设置在该底盘上。
3.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，该巴伦包括第一巴伦及第二巴伦，该第一巴伦的一端及该第二巴伦的一端连接在该底盘上，该两个振子臂分别对称连接在该第一巴伦的另一端及该第二巴伦的另一端。
4.如权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，该两个振子臂中的每一振子臂为长方体弯折结构。
5.一种宽频基站天线，包括反射板、多个高频辐射单元、多个低频辐射单元及多个双频合路器，多个该高频辐射单元排列在该反射板上形成高频辐射单元阵列，多个该低频辐射单元排列在该反射板上形成低频辐射单元阵列，其特征在于，该高频辐射单元阵列中的每一高频辐射单元嵌套排列在该低频辐射单元阵列中，每一该高频辐射单元工作在第一频段，每一该低频辐射单元工作在第二频段及第三频段，每一该低频辐射单元与多个该双频合路器中的一个双频合路器连接以通过该双频合路器对该低频辐射单元中的振子进行复用实现该低频辐射单元在该第二频段及该第三频段间的电调，其中，每一该低频辐射单元为权利要求1至4中任一项所述的天线辐射单元。
6.如权利要求5所述的宽频基站天线，其特征在于，该宽频基站天线还包括隔离条，该隔离条设置在该低频辐射单元阵列的两列之间，该隔离条用于隔离该低频辐射单元阵列的两列之间的高频辐射单元与低频辐射单元的相互耦合。
7.如权利要求5所述的宽频基站天线，其特征在于，每一该双频合路器为由微带线或者带状线结构构成的三端口网络。
8.如权利要求5所述的宽频基站天线，其特征在于，该低频辐射单元阵列的两列之间的间距为0.7λ-0.9λ，该低频辐射单元的口径为0.35λ-0.4λ，该反射板的宽度为1.6λ-1.7λ，其中λ为该低频辐射单元的中心频率在空气中传输时对应的波长。
9.如权利要求5所述的宽频基站天线，其特征在于，该同轴线包括+45°极化同轴线及-45°极化同轴线。
10.如权利要求5所述的宽频基站天线，其特征在于，该第一频段的范围为1710MHz-2690MHz，该第二频段的范围为698-800MHz，该第三频段的范围为880MHz-960MHz。
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