CN113517550B - 5g双极化天线辐射单元及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种5G双极化天线辐射单元及基站天线，该5G双极化天线辐射单元包括：基板；第一辐射片，形成于基板的一表面；第二辐射片，固定安装于基板上，与第一辐射片电连接；其中，第二辐射片包括辐射片本体及自辐射片本体的中心向周围延伸的多个振子臂。本发明解决了基站天线的大规模天线结构复杂，使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高的问题。

Description

5G双极化天线辐射单元及基站天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种5G双极化天线辐射单元及基站天线。

背景技术

随着移动通信行业的不断发展，对天线的可生产性需求不断提高；然而现有的双极化振子的结构复杂，从而使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种5G双极化天线辐射单元及基站天线，旨在解决基站天线的大规模天线结构复杂，使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种5G双极化天线辐射单元，所述5G双极化天线辐射单元包括：

基板；

第一辐射片，形成于所述基板的一表面；

第二辐射片，固定安装于所述基板上，与所述第一辐射片电连接；其中，

所述第二辐射片包括辐射片本体及自所述辐射片本体的中心向周围延伸的多个振子臂。

可选地，每两个所述振子臂与所述辐射片本体之间形成有孔隙。

可选地，所述辐射片本体向所述第一辐射片方向延伸形成有多个馈电柱，所述馈电柱实现所述第一辐射片与多个所述振子臂之间的电连接。

可选地，相邻的两个振子臂一体冲压弯曲成型形成所述孔隙及所述馈电柱。

可选地，所述馈电柱包括支撑部及自所述支撑部的端部一体冲压弯曲成型形成的U型焊接部及定位部；

所述第一辐射片上设置有定位孔，所述定位孔供所述定位部插入。

可选地，所述基板背离所述第一辐射片的另一表面上还设置有接地板、调试金属盘及避让结构，所述调试金属盘对应所述定位孔的位置设置；所述避让结构设置于所述接地板与所述调试金属盘之间。

可选地，每两个所述振子臂的边沿还向所述第一辐射片的方向弯折形成有相互连接的弯折部。

可选地，各所述振子臂的边沿还设置有第一缺口；

和/或，所述第一辐射片呈方形设置，所述第一辐射片的中心区域还开设有第二缺口。

可选地，所述5G双极化天线辐射单元还包括：

馈电网络，所述馈电网络形成于所述基板上，并与所述第一辐射片电连接；所述馈电网络包括第一馈电线及第二馈电线，所述第一馈电线及第二馈电线对称设置于所述第一辐射片的两侧边。

本发明还提出一种基站天线，其特征在于，包括多个如上所述的5G双极化天线辐射单元；其中，所述5G双极化天线辐射单元包括：基板；

第一辐射片，形成于所述基板的一表面；第二辐射片，固定安装于所述基板上，与所述第一辐射片电连接；其中，所述第二辐射片包括辐射片本体及自所述辐射片本体的中心向周围延伸的多个振子臂。

本发明5G双极化天线辐射单元通过在基板上的一表面形成第一辐射片，并将一体设置的第二辐射片固定安装于所述基板上；其中，第二辐射片包括辐射片本体及自辐射片本体的中心向周围延伸的多个振子臂。多个振子臂之间通过辐射片本体与第一辐射片电连接，使得第二辐射片与第一辐射片直接固定电连接，无需设置巴伦馈电结构，使得工艺简单、成本低、性能好，且小型化、一致性好。本发明5G双极化天线辐射单元的第二辐射片一体成型，结构简单，易于装配，可以提高5G双极化天线辐射单元良率，解决了基站天线的大规模天线结构复杂，使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明5G双极化天线辐射单元一实施例的结构示意图；

图2为图1中第二辐射片一实施例的结构示意图；

图3为图1中第二辐射片一实施例另一角度结构示意图；

图4为图1中第二辐射片一实施例又一角度结构示意图；

图5为图1中第一辐射片一实施例的结构示意图；

图6为图1中基板一实施例的结构示意图；

图7为天线辐射单元的驻波仿真结果图；

图8为天线辐射单元方向仿真结果图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	基板	330	孔隙
110	接地板	340	馈电柱
				120	调试金属盘	341	支撑部
130	避让结构	342	U型焊接部
				200	第一辐射片	343	定位部
210	定位孔	350	弯折部
				220	第二缺口	360	第一缺口
230	矩形缺口	400	馈电网络
				300	第二辐射片	410	第一馈电线
310	辐射片本体	420	第二馈电线
				320	振子臂

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种5G双极化天线辐射单元。

随着5G通信技术的日益发展，提高基站天线性能和可生产性已成为各天线厂商迫切的需求，振子是基站天线的核心部件，其形式和性能关系到未来主流MIMO阵列天线的发展趋势。5G天线端口多、振子数量大、振子排布密集，因而振子需尽可能小型化、轻量化，同时兼顾工序复杂程度，以满足批量生产高效率、低成本的需求。行业现有的基站天线振子主要形式多为塑料电镀方案，该方案介质板或塑料片电镀成本高，性能也不占优势，尤其是辐射效率比金属件偏低。常见的还有PCB振子方案，这种方案辐射面尺寸大耦合强对性能不利，在工艺实现上面还存在工序复杂、良率低、不利于高效生产的问题和一致性的稳定，无法满足5G基站天线振子是工艺简单、成本低、性能好，且小型化、一致性好的需求。

为了解决上述问题，参照图1至图8，在本发明一实施例中，该5G双极化天线辐射单元包括：

基板100；

第一辐射片200，形成于所述基板100的一表面；

第二辐射片300，固定安装于所述基板100上，与所述第一辐射片200电连接；其中，

所述第二辐射片300包括辐射片本体310及自所述辐射片本体310的中心向周围延伸的多个振子臂320。

本实施例中，基板100可以是印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)来实现，以下简称PCB板，辐射片可以是贴片形式，也可以是经光刻刻蚀的镀层，例如第一辐射片200可以通过印制电路布线工艺的方式形成在基板100上，具体而言，可以通过覆铜和刻蚀的方式在基板100上形成第一辐射片200的电路走线。或者，将成型的第一辐射片200的电路走线贴设于所述基板100上，或者通过其他工艺压合至基板100上。第一辐射片200可以采用金属铜箔来实现，也可以采用其他金属材质或者非金属导电材质的材料来制得。其中，基板100的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在一具体实施例中，基板100的形状可以方形，例如为长方形或者正方形。

第一辐射片200和第二辐射片300的振子臂320之间平行设置，第二辐射片300的辐射片本体310固定在基板100上，具体可以通过螺钉、卡扣、焊接、粘接等方式固定于基板100。辐射片本体310可以用于固定支撑和连接多个振子臂320，本实施例可选采用导电胶、焊锡等材料将辐射片本体310固定在基板100上，并与设置在基板100上的第一辐射片200电连接，以接入馈电信号。在一具体实施例中，第一辐射片200采用半波长的开路谐振器，通过改变谐振器上传导电流分布使各极化的两路分支电流的矢量合成45°(或-45°)方向，并激励第二辐射片300实现双极化辐射。

第二辐射片300可以采用铜、铝等金属材料制得。第二辐射片300可以呈板状结构，第二辐射片300的外部轮廓可以呈圆形、方形或多边形。当然在其他实施例中，第二辐射片300的形状可以不限，仅需能形成双极化的辐射体即可。第二辐射片300上形成有两组极化方向正交的振子臂320，振子臂320的数量可以为4个，8个，即4*N(N＝1，2，3...)个，甚至更多，本实施例可选为4个。在振子臂320为4个时，4个振子臂320可以呈十字交叉分布，具体可以以辐射片本体310的中心点呈旋转对称分布，4个振子臂320的结构相同，大小尺寸也相同，4个振子臂320之间等间距设置。对角的两个振子臂320极化方向相同，形成同一组振子臂320，两组振子臂320具有两个不同的极化方向。例如，将4个振子臂320分别称为第一振子臂320、第二振子臂320、第三振子臂320和第四振子臂320时，第一振子臂320和第三振子臂320构成45°极化辐射臂，该第二振子臂320和第四振子臂320构成-45°极化辐射臂。在本实施例中，第二辐射片300的整体外轮廓呈矩形，且极化方向所在的两个直线分别沿第二辐射片300的两个对角线延伸，该对角线可以相互垂直。在实际应用时，第二辐射片300可以采用钣金实现，通过冲压、切割等工艺，在钣金上形成辐射片本体310及环绕辐射片本体310设置的多个振子臂320，多个振子臂320和辐射片本体310由型材一体冲压成型，制造简单，可以有效降低成本；而且冲压成型的第二辐射片300可以具有较小的厚度，重量轻，有利于大规模阵列组阵；另外冲压成型的第二辐射片300可以减少与馈电结构之间的焊点，并且一体成型的第二辐射片300易于安装，有利于批量化生产和应用。应用频段覆盖3300MHz～3600MHz，相比使用塑料电镀和介质贴片天线的相对应用带宽提高了25％～100％。尺寸在0.3～0.35个波长之间，相比PCB振子有明显的尺寸优势，缩减约10％。如图7和图8所示，图7是天线辐射单元的驻波仿真结果，参照图7可知，本发明G双极化天线辐射单元在3300MHz～3600MHz频段内驻波可以保持在1.3以下。图8是天线辐射单元方向仿真结果图，图8示了phi分量设置为‘0deg’(phi＝‘0deg’)，在每个点上的归一化交叉极化分量的天线增益dB(cx)，以及在每个点上的归一化主极化分量的天线增益dB(co))，参照图8可知，在dB(co)中，phi＝‘0deg’，3300MHz时，波宽为63.7164，在3350MHz时，波宽为63.0568，在3400MHz时，波宽为62.3727，在3450MHz时，波宽为61.3351，在3500MHz时，波宽为42.1779，在3450MHz时，波宽为41.6974，在3500MHz时，波宽为60.9425，在3550MHz时，波宽为60.2072，在3600MHz时，波宽为59.4396。

在dB(cx)中，phi＝‘0deg’，在3300MHz时，波宽为58.7369，

在3350MHz时，波宽为58.7547，在3400MHz时，波宽为58.8005，在3450MHz时波宽为58.7929，在3500MHz时，波宽为58.6346，在3550MHz时，波宽为59.2691，在3600MHz时，波宽为57.6937。综上可知，本发明G双极化天线辐射单元在3300MHz～3600MHz频段方向图收敛度良好，波宽在58°～62°之间。

本发明5G双极化天线辐射单元通过在基板100上的一表面形成第一辐射片200，并将一体设置的第二辐射片300固定安装于所述基板100上；其中，第二辐射片300包括辐射片本体310及自辐射片本体310的中心向周围延伸的多个振子臂320。多个振子臂320之间通过辐射片本体310与第一辐射片200电连接，使得第二辐射片300与第一辐射片200直接固定电连接，无需设置巴伦馈电结构，相比于传统的PCB振子，使得工艺简单、成本低、性能好，且小型化、一致性好。本发明5G双极化天线辐射单元的第二辐射片300一体成型，结构简单，易于装配，可以提高5G双极化天线辐射单元良率，解决了基站天线的大规模天线结构复杂，使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高的问题。

参照图2至图4，在一实施例中，每两个所述振子臂320与所述辐射片本体310之间形成有孔隙330。

本实施例中，每两个振子臂320之间可以通过切割、冲压的工艺镂空形成孔隙330，在振子臂320的数量为4个时，4个振子臂320之间形成4个孔隙330，4个孔隙330为槽状缝隙，4条孔隙330沿周围等间距分布，且相对于中心旋转对称设置。在一具体实施例中，4个孔隙330可以两两呈中心轴对称设置。孔隙330的尺寸可以影响振子谐振参数，通过调节孔隙330的尺寸，可调节容感性从而达到阻抗匹配，增强双频效果，孔隙330形状不做限定，本实施例可选为方形。

参照图1至图4，在一实施例中，所述辐射片本体310向所述第一辐射片200方向延伸形成有多个馈电柱340，所述馈电柱340实现所述第一辐射片200与多个所述振子臂320之间的电连接。

本实施例中，馈电柱340为与辐射片本体310相同材质制得的金属柱，金属柱的形状可以为两个呈直角设置的竖直金属片组成，也即两个竖直金属垂直连接，从而保证金属柱在基板100上的整体稳定性。馈电柱340垂直设置于基板100上，支撑和电连接振子臂320，馈电柱340的数量可以是2个，也可以是4个，在设置为4个时，每两个馈电柱340之间连接有一对振子臂320，馈电柱340用于支撑振子臂320，同时实现振子臂320与第一辐射片200之间的电连接。

参照图1至图4，在一实施例中，相邻的两个振子臂320一体冲压弯曲成型形成所述孔隙330及所述馈电柱340。

本实施例中，孔隙330在基板100向上的投影轮廓呈方形设置，馈电柱340的长度与孔隙330在其长度方向上的长度一致，第二辐射片300可以通过冲压弯曲成型工艺形成馈电柱340的同时形成孔隙330。通过设置4个馈电柱340，4个馈电柱340可以对4个振子臂320起到支撑作用。将馈电柱340焊接于第一辐射片200上即可实现各个振子臂320与第一辐射片200之间的电连接，两者无需再使用馈电巴伦等其他馈电元件，从而进一步简化双极化天线振子100的结构，并降低装配难度。第二辐射片300的振子臂320和第一辐射片200为平行间隔设置。当第二辐射片300和第一辐射片200之间的距离过大时，第二辐射片300与第一辐射片200耦合太弱，影响工作带宽，反之，当第二辐射片300和第一辐射片200之间距离过小时，工作带宽会变窄，通过在两个振子臂320之间形成孔隙330和馈电柱340，使得孔隙330的长度与馈电柱340一致，通过调节孔隙330的长度即可调节馈电柱340的长度，可调节容感性从而达到阻抗匹配的同时调节天线的工作带宽。本实施例中，每一对馈电柱340电流反相，两对馈电柱340电流的在第二辐射片300上矢量叠加后电流呈-45°方向，且电流关于第二辐射片300中心线平衡，同时，第二辐射片300与第一辐射片200大小适配，两者的中心重合，两对馈电柱340电流的也关于5G天线辐射单元的中心线平衡。

参照图1至图4，在一实施例中，所述馈电柱340包括支撑部341及自所述支撑部341的端部一体冲压弯曲成型形成的U型焊接部342及定位部343。对应地，第一辐射片200上设置有定位孔210，所述定位孔210供所述定位部343插入。其中，定位孔210可以是通孔，还可以是沉孔。

本实施例中，U型焊接部342自支撑部341的端部往远离端部且与第一辐射片200平行的方向侧弯折延伸，定位部343则自支撑部341的端部往远离端部且垂直第一辐射片200的方向竖直延伸。馈电柱340可以通过冲压弯曲成型工艺形成定位部343的同时形成U型焊接部342。第一辐射片200与第二辐射片300之间可以在基板100的设置第一辐射片200的表面(第一表面)通过SMT(贴片)技术实现固定电连接，也即在第一辐射片200上设置有焊盘240，U型焊接部342通过SMT技术贴合至第一辐射片200的焊盘上。此时，定位部343插入定位孔210内，定位部343与定位孔210之间可以过盈配合，并且定位部343可以部分设置于定位孔210内，也可以贯穿定位孔210，或者定位部343的端部与基板100的持平。或者，第一辐射片200与第二辐射片300之间可以在基板100的背离第一辐射片200的另一表面(第二表面)通过焊锡、导电胶等实现固定电连接，也即在第二表面上设置有焊盘，固定部通过焊锡、导电胶与第二表面上的焊盘固定连接，第一辐射片200与焊盘之间则通过导电过孔实现电连接。当然在其他实施例中，可以同时通过焊接部和定位部343余第一辐射片200之间实现电连接。在实际应用中，第一辐射片200的的形状不做限定，其他变形可以是带切角的方形，第一辐射片200的大小可与与第二辐射片300的尺寸大小适配，第一辐射片200焊盘可以为矩形，焊盘外围有方环形的绿油阻焊500，焊盘内沿有定位孔210用以固定振子片的位置，第二辐射片300馈电柱340分布在矩形缝隙的内沿，向下90°折弯后正对第一辐射片200的焊盘位置，每个馈电柱340在末端有一个定位部343(定位针)用以插入到定位孔210，还有一个焊盘用以表贴(SMT)到第一辐射片200的焊盘。

可以理解的是，第二辐射片300为金属结构，通过钣金冲压的方式在金属片上冲压出特定形状，该形状包括孔隙330、折弯、待折弯馈电柱340，待折弯馈电柱340进行折弯工艺形成馈电柱340，与焊接相比，一体成型的结构使得振子臂320、弯折部350及馈电柱340之间不存在明显的过渡，元件之间的一致性更好，故使得双极化天线振子的性能更稳定。馈电柱340与振子臂320与之间一体成型设置，在自支撑部341的端部一体冲压弯曲成型形成U型焊接部342及定位部343时，通过定位部343与定位孔210及U型焊接部342之间的配合，U型焊接部342也可以直接贴合至第一辐射片200上，可以减少与馈电结构之间的焊点，因此，在装配双极化天线时，不必再另外进行限位设置及操作，从而有效地降低了装配难度，使得5G双极化天线辐射单元工艺简单、成本低、性能好，且小型化、一致性好。

参照图6，在一实施例中，所述基板100背离所述第一辐射片200的另一表面(第二表面)上还设置有接地板110、调试金属盘120及避让结构130，所述调试金属盘120对应所述定位孔210的位置设置；所述避让结构130设置于所述接地板110与所述调试金属盘120之间。

本实施例中，基板100的一表面还可以设有接地板110，该接地板110可以是金属地板，或者其他导电材质制得的接地板110，该接地板110为整个天线结构的公共地。金属接地板110可以与第一辐射片200设置于基板100相对设置的两个表面，也可以与第一辐射片200之间设置于同一表面，当设置为同一表面时，第一辐射片200与接地板110之间绝缘设置。第一辐射片200背面定位孔210处设有避让结构130，避让结构130内有调试金属盘120，调试金属盘120通过金属化过孔与第一辐射片200相连，避让结构130使金属地与调试金属盘120不相连，实现金属地与第一辐射片200之间的绝缘设置。调试金属盘120上设置有多个导电通孔121，通过导电通孔121和馈电柱340的定位部343可以与设置于第一表面的第一辐射片200和第二辐射片300电连接，通过在调试金属盘120上增加或者减少导电材料，例如焊锡或者导电胶等，可以调节双极化天线辐射单元的容感性，实现阻抗匹配。

参照图1至图4，在一实施例中，每两个所述振子臂320的边沿还向所述第一辐射片200的方向弯折形成有相互连接的弯折部350。

本实施例中，第二辐射片300的四个振子边沿朝向第一辐射片200的方向弯折，弯折的角度可调，具体可以是向下90°长方形折弯，四个折弯对称地分布在两对对边。在一具体实施例中，振子片正面向下折弯，折弯高度不低于0.03个波长，长度不低于0.28个波长，弯折部350的端部可以与第二辐射片300之间形成电容效应，该电容效应集中在工作频段的低频端，使得阵列天线的工作频带往更低频段拓展，本实施例通过折弯压缩天线的波宽并且拓展天线阻抗带宽。在本实施例中，弯折部350为两组，两组弯折部350分别与两组振子臂320对应，更有利于向低频段拓展带宽，同时弯折部350通过冲压、切割工艺在两个振子臂320的延伸方向上弯折形成，减小了辐射单元的尺寸和高度，可以拓宽带宽的同时使第二辐射片300的尺寸更小，有利于实现基站天线的小型化。上述实施例中，第二辐射片300的尺寸在0.3～0.35个波长之间，相比PCB振子有明显的尺寸优势，缩减约10％。并且，相比于传统的PCB振子，结构简单，成本低廉，加工安装方便快捷，一致性好，生产效率高。

参照图1至图4，在一实施例中，各所述振子臂320的边沿还设置有第一缺口360。

可以理解的是，由于振子臂320的边沿天线弯折后，振子臂320到第二辐射片300的距离减小，在宽带天线中某些频段因为耦合强使得端口的隔离度变差，第二辐射片300边缘区域开缺口，约束电流路径，通过调节缺口的尺寸改善端口隔离度，适当调整缺口的大小和位置可达到最高隔离度的效果。本实施例中，在每个振子臂320的边沿开设第一缺口360，该缺口有利于减小第二辐射片300的尺寸，从而减小多个天线辐射单元之间的互耦，提高天线辐射单元的隔离度的同时，进一步缩小基站天线的体积。在一具体实施例中，每个振子臂320上均开设有两个缺口，使得振子臂320呈多边形设置，可以进一步地提高天线辐射单元的隔离度。第二辐射片300上通过一体冲压弯曲成型分别形成4个振子臂320、4个孔隙330、4个馈电柱340及4个凹陷缺口，使得第二辐射片300呈矩阵式布局结构，使宽频双极化振子两极化之间的耦合得到有效减弱，从而提高了宽频双极化振子自隔离度和极化特性。

参照图1或图5，在一实施例中，所述第一辐射片200呈方形设置，所述第一辐射片200的中心区域还开设有第二缺口220。

本实施例中，第一辐射片200和第二辐射片300的形状可以相同，均呈方形设置，第一辐射片200的中心区域开设第二缺口220，通过该缺口一定程度上约束电流路径，改善端口隔离度和阻抗匹配，此外，第一辐射片200的两对对边有矩形缺口230，双极化天线不仅改善了匹配度也增加了隔离度。第一辐射片200和第二辐射片300通过开设缺口，并且能够有效地延展辐射片边缘的等效电流路径，从而能够激发辐射单元的谐振模式，可拓展天线的工作频带。

参照图1或图5，在一实施例中，所述5G双极化天线辐射单元还包括：

馈电网络400，所述馈电网络400形成于所述基板100上，并与所述第一辐射片200电连接；所述馈电网络400包括第一馈电线410及第二馈电线420，所述第一馈电线410及第二馈电线420对称设置于所述第一辐射片200的两侧边。

本实施例中，馈电网络400可以采用微带线，CPW(共面波导)线路等来实现，馈电网络400设置于基板100上，可以位于设置有第一辐射片200的一表面(第一表面)，也即于第一辐射片200同侧设置，并且馈电网络400可以通过电路布线与第一辐射片200直接连接，也可以位于基板100的另一侧(第二表面)，此时馈电网络400与第一辐射片200之间相对设置，并通过金属化过孔与第一辐射片200电连接。第一馈电线410及第二馈电线420从第一辐射片200相对的两个方向接入馈源，并通过第一辐射片200、馈电柱340输出至各个振子臂320，使得两条馈电线分别与两组极化正交的振子臂320实现电连接，从而实现对第二辐射片300的激励。馈电网络400的结构可根据天线辐射单元端口位置以及第二辐射片300的形状、大小、位置进行灵活的设计，并对各个部分的尺寸进行优化以达到最佳传输效果的同时，缩小5G双极化天线辐射单元的体积。馈电网络400与馈源之间还设置有功率分配器，各个5G双极化天线辐射单元的第二辐射片300通过第一辐射片200、馈电网络400与功率分配器连接，以实现双极化。馈电网络400接入两路馈电电流后，在第一辐射片200电流分布为两路分支电流的矢量合成-45°方向，并且在第一辐射片200与第二辐射片300连接的馈电点处电流关于天线辐射单元中心线平衡。

本发明还提出一种基站天线，包括多个如上所述的5G双极化天线辐射单元。该5G双极化天线辐射单元的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明基站天线中使用了上述5G双极化天线辐射单元，因此，本发明基站天线的实施例包括上述5G双极化天线辐射单元全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

参照图1至图8，本实施例中，基站天线由多个辐射单元组成，若干振子组成一个上述辐射单元，每个振子通过功率分配器相连，功率分配器可以设置于基板100上，也可以采用功分板实现，功分板与基板100之间可以通过导电馈线电连接。在实际应用时，多个5G双极化天线辐射单元呈阵列排布，形成多输入多输出的天线阵列。各个5G双极化天线辐射单元的第一辐射片200间距的设置于同一个基板100上，5G双极化天线辐射单元中的第二辐射片300则对应各自的第一辐射片200设置，在实际应用时，可以通过覆铜、刻蚀等工艺在基板100上统一制得结构相同的第一辐射片200，再将一体成型设置的第二辐射片300通过导电胶、焊锡或者定位针等将第二辐射片300固定在第一辐射片200所处的位置，实现与第一辐射片200之间的固定电连接。第二辐射片300采用金属等材质制得钣金，通过一体冲压弯曲成型、切割等工艺制得第二辐射片300的振子臂320、馈电柱340、孔隙330及缺口等，使得各个5G双极化天线的一致性好。并且，第二辐射片300一体成型，第二辐射片300的馈电柱340下方延伸出多个焊脚，第一辐射片200设置有相应焊盘240，两者直接焊接实现电连接。焊接方式可以通过SMT技术一次性完成多个振子的安装过程，生产效率大大提高。本发明基站天线结构简单，易于装配，可以提高5G双极化天线辐射单元良率，解决了基站天线的大规模天线结构复杂，使其生产加工过程中的良品率下降，加工成本高的问题。

可以理解的是，上述实施例中，5G双极化天线辐射单元可以叫辐射元或者，简称为单元，包括第一辐射片200和第二辐射片300，其中第二辐射片300也可被对称振子。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种5G双极化天线辐射单元，其特征在于，所述5G双极化天线辐射单元包括：

基板；

第一辐射片，形成于所述基板的一表面；

第二辐射片，固定安装于所述基板上，与所述第一辐射片电连接；其中，

所述第二辐射片包括辐射片本体及自所述辐射片本体的中心向周围延伸的多个振子臂；

每两个所述振子臂与所述辐射片本体之间形成有孔隙；

所述辐射片本体向所述第一辐射片方向延伸形成有多个馈电柱，所述馈电柱实现所述第一辐射片与多个所述振子臂之间的电连接；

所述馈电柱包括支撑部及自所述支撑部的端部一体冲压弯曲成型形成的U型焊接部及定位部；

所述第一辐射片上设置有定位孔，所述定位孔供所述定位部插入；

其中，各所述振子臂的边沿还设置有第一缺口；

和/或，所述第一辐射片呈方形设置，所述第一辐射片的中心区域还开设有第二缺口；

此外，第一辐射片的两对对边设有矩形缺口。

2.如权利要求1所述的5G双极化天线辐射单元，其特征在于，相邻的两个振子臂一体冲压弯曲成型形成所述孔隙及所述馈电柱。

3.如权利要求1所述的5G双极化天线辐射单元，其特征在于，所述基板背离所述第一辐射片的另一表面上还设置有接地板、调试金属盘及避让结构，所述调试金属盘对应所述定位孔的位置设置；所述避让结构设置于所述接地板与所述调试金属盘之间。

4.如权利要求1至3任意一项所述的5G双极化天线辐射单元，其特征在于，每两个所述振子臂的边沿还向所述第一辐射片的方向弯折形成有相互连接的弯折部。

5.如权利要求1所述的5G双极化天线辐射单元，其特征在于，所述5G双极化天线辐射单元还包括：

馈电网络，所述馈电网络形成于所述基板上，并与所述第一辐射片电连接；所述馈电网络包括第一馈电线及第二馈电线，所述第一馈电线及第二馈电线对称设置于所述第一辐射片的两侧边。

6.一种基站天线，其特征在于，包括多个如权利要求1至5任意一项所述的5G双极化天线辐射单元。