CN116154472A - 双极化天线单元、天线模组及基站 - Google Patents
双极化天线单元、天线模组及基站 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116154472A CN116154472A CN202111397919.5A CN202111397919A CN116154472A CN 116154472 A CN116154472 A CN 116154472A CN 202111397919 A CN202111397919 A CN 202111397919A CN 116154472 A CN116154472 A CN 116154472A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- outer conductor
- decoupling
- polarized
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本申请提供一种双极化天线单元、天线模组及基站,双极化天线单元包括第一极化辐射单元、第二极化辐射单元和馈电结构。馈电结构包括第一传输带线、第二传输带线和第一去耦枝节;第一极化辐射单元包括与第一传输带线连接的第一辐射正端和接地的第一辐射负端;第二极化辐射单元包括与第二传输带线连接的第二辐射正端和接地的第二辐射负端,第一极化辐射单元和第二辐射负端耦合,以在第二辐射负端产生第一耦合电流;第一去耦枝节的两端分别与馈源、第二辐射负端相连,以提供第二辐射负端第一去耦电流,第一去耦电流用于抵消至少部分第一耦合电流,减少第二辐射负端受到第一极化辐射单元的干扰,以达到双极化天线单元中对不同隔离度的需求。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种双极化天线单元、天线模组及基站。
背景技术
随着通信技术的迅速发展,通信天线由单极化演进到双极化,双极化天线单元之间、双极化天线单元的两种极化之间在工作过程中容易互相干扰,使双极化天线单元之间、双极化天线单元的两种极化之间的隔离度不佳,导致天线性能降低,从而影响基站通信的性能。在不同天线单元之间进行去耦设计,例如将去耦网络设置在反射板上,一方面增加了天线部件数量和集成的复杂度,另一方面增加天线制造的复杂度和成本。
发明内容
本申请提供一种双极化天线单元、天线模组及基站,通过第一去耦枝节的设置,减少双极化天线单元中的第二辐射负端受到第一极化辐射单元的干扰,以体双极化天线单元中的隔离度。
第一方面,本申请提供一种双极化天线单元,所述双极化天线单元包括馈电结构、第一极化辐射单元和第二极化辐射单元。所述馈电结构包括与馈源电连接的第一传输带线、第二传输带线和第一去耦枝节;所述第一极化辐射单元包括耦合连接的第一辐射正端和第一辐射负端,所述第一辐射正端与所述第一传输带线连接,所述第一辐射负端接地;所述第二极化辐射单元包括耦合连接的第二辐射正端和第二辐射负端,所述第二辐射正端与所述第二传输带线连接,所述第二辐射负端接地,所述第一极化辐射单元和所述第二辐射负端耦合,以在所述第二辐射负端产生第一耦合电流;所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元位于所述馈电结构的同一端,所述第一去耦枝节的一端与所述馈源相连,所述第一去耦枝节的另一端与所述第二辐射负端相连,以提供所述第二辐射负端第一去耦电流,所述第一去耦电流用于抵消至少部分所述第一耦合电流。
其中,所述第一极化辐射单元中的信号沿第一方向传输,所述第二极化辐射单元中的信号沿第二方向传输,第一方向与第二方向相交,在一实施方式中,第一方向与第二方向垂直相交。在一实施方式中,所述第一传输带线和所述第二传输带线连接的所述馈源为同一个馈源或者不同馈源,可根据所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的实际需要来设置。在一实施方式中,所述第一去耦枝节直接与所述馈源电连接,或所述第一去耦枝节与所述第一传输带线连接,并通过所述第一传输带线间接与所述馈源连接。
在一实施方式中,所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的极化形式可以为正45°/负45°极化、垂直/水平极化、左旋/右旋圆极化。在一实施方式中,所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元包括但不限于半波长振子、全波长振子、环形振子。
所述第一极化辐射单元向自由空间辐射信号时,其中一部分信号耦合到所述第二辐射负端中,所述第一极化辐射单元耦合至所述第二辐射负端的信号产生所述第一耦合电流,所述第一耦合电流沿第二方向在所述第二辐射负端中传输,导致所述第二辐射负端受到所述第一极化辐射单元的干扰,所述第二辐射负端与所述第一极化辐射单元之间的隔离度低,从而影响所述第二辐射负端通信性能。
在本一施方式中,通过所述第一去耦枝节的设置,所述第一去耦枝节的一端与所述馈源相连,所述馈源馈电时的部分信号进入所述第一去耦枝节,形成所述第一去耦电流,由于所述第一去耦枝节的另一端与所述第二辐射负端相连,所述第一去耦电流从所述第一去耦枝节流向所述第二辐射负端,即所述第一去耦电流在所述第二辐射负端中是沿第三方向传输的,第三方向与第二方向相反,所述第一去耦电流在所述第二辐射负端中的传输方向与所述第一耦合电流在所述第二辐射负端中的传输方向相反,所述第一去耦电流抵消至少部分所述第一耦合电流。在一实施方式中,所述第一去耦电流抵消全部所述第一耦合电流。在一实施方式中,根据适用场景的需要,通过设计所述第一去耦枝节的长度、宽度、电阻等特性,使所述第一去耦电流抵消部分所述第一耦合电流,以达到所述双极化天线单元中对不同隔离度的需求。
在一种可能的实现方式中,所述馈电结构还包括第二去耦枝节,所述第二去耦枝节的一端与馈源相连,所述第二去耦枝节的另一端与所述第一辐射负端相连,以提供所述第一辐射负端第二去耦电流,所述第二极化辐射单元和所述第一辐射负端耦合,以在所述第一辐射负端产生第二耦合电流,所述第二去耦电流用于抵消至少部分所述第二耦合电流。在一实施方式中,所述第二去耦枝节直接与所述馈源电连接,或所述第二去耦枝节与所述第二传输带线连接,并通过所述第二传输带线间接与所述馈源连接。
所述第二极化辐射单元向自由空间辐射信号时,其中一部分信号耦合到所述第一辐射负端中,所述第二极化辐射单元耦合至所述第一辐射负端的信号产生所述第二耦合电流,所述第二耦合电流沿第一方向在所述第二辐射负端中传输,导致所述第一辐射负端受到所述第二极化辐射单元的干扰,所述第一辐射负端与所述第二极化辐射单元之间的隔离度降低,从而影响所述第一辐射负端通信性能。
在本一施方式中,通过所述第二去耦枝节的设置,所述第二去耦枝节的一端与所述馈源相连,所述馈源馈电时的部分信号进入所述第二去耦枝节,形成所述第二去耦电流,由于所述第二去耦枝节的另一端与所述第一辐射负端相连,所述第二去耦电流从所述第二去耦枝节流向所述第一辐射负端,即所述第二去耦电流在所述第一辐射负端中是沿第四方向传输的,第四方向与第一方向相反,所述第二去耦电流在所述第一辐射负端中的传输方向与所述第二耦合电流在所述第一辐射负端中的传输方向相反,所述第二去耦电流抵消至少部分所述第二耦合电流。在一实施方式中,所述第二去耦电流抵消全部所述第二耦合电流。在一实施方式中,根据适用场景的需要,通过设计所述第二去耦枝节的长度、宽度、电阻等特性,使所述第一去耦电流抵消部分所述第二耦合电流,以达到所述双极化天线单元中对不同隔离度的需求。
在一实施方式中,所述第一传输带线、所述第二传输带线、所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节为金属线、带状线结构或者微带线结构。
通过所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节的设置,一方面,可消除或者减少所述双极化天线单元中所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元之间的耦合影响,提高所述双极化天线单元交叉极化隔离度,提升所述双极化天线单元通信性能;另一方面,当存在多个所述双极化天线单元时,多个所述双极化天线单元之间产生耦合,例如其中一个所述双极化天线单元通过设置所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节,可消除或者减少其他所述双极化天线单元对该所述双极化天线单元中的所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的耦合影响,提高多个所述双极化天线单元之间隔离度,提升多个所述双极化天线单元的通信性能;再一方面,每个所述双极化天线单元可独立地产生去耦效果,不需要借助其他所述双极化天线单元来产生去耦效果,将减少天线零部件数量和装配复杂度,同时降低天线制造的复杂度和成本。
在一实施方式中,所述第一去耦枝节长度为0.14波长,以用于消除所述第一耦合电流。所述第二去耦枝节长度为0.15波长,以用于消除所述第二耦合电流。在一实施方式中,所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的隔离度小于20DB,当将所述第一去耦枝节的长度设置为0.14波长,将第二去耦枝节设置为0.15波长时,可使所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的隔离度大于20DB。在一实施方式中,所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的隔离度为18DB,当将所述第一去耦枝节的长度设置为0.14波长,将第二去耦枝节设置为0.15波长时,可使所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的隔离度大于30DB。在其他实施方式中,所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节的长度、宽度、电阻等特性可根据所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元的结构参数或者电气参数来设置,以提高所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元之间的隔离度。
在一种可能的实现方式中,所述馈电结构还包括第一外导体和第二外导体,所述第一辐射负端与所述第一外导体连接,并通过所述第一外导体接地;所述第二辐射负端与所述第二外导体连接,并通过所述第二外导体接地。
在一实施方式中,所述第一外导体与所述第二外导体独立、平行设置。在一实施方式中,至少部分所述第一传输带线与所述第一外导体平行,至少部分所述第二传输带线与所述第二外导体平行。在一实施方式中,所述第一外导体与所述第一辐射负端呈夹角设置,所述第二外导体与所述第二辐射负端呈夹角设置。在一实施方式中,所述第一外导体与所述第一辐射负端垂直,所述第二外导体与所述第二辐射负端垂直。在一实施方式中,所述第一外导体和所述第二外导体为直条形或弧形,所述第一外导体和所述第二外导体还可为其他形状,以满足不同所述双极化天线单元的布置要求。
所述第一外导体与所述第一传输带线耦合连接,信号在所述第一传输带线和所述第一外导体的传输方向相反。所述第二外导体与所述第二传输带线耦合连接,信号在所述第二传输带线和所述第二外导体的传输方向相反。在一实施方式中,至少部分所述第一传输带线固定在所述第一外导体上并与所述第一外导体绝缘连接,至少部分所述第二传输带线固定在所述第二外导体上并与所述第二外导体绝缘连接,可缩小所述馈电结构的体积,使所述双极化天线单元小型化。在一实施方式中,所述第一外导体为中空结构,至少部分所述第一传输带线位于所述第一外导体的内部并与所述第一外导体间隔设置。在一实施方式中,所述第二外导体为中空结构,至少部分所述第二传输带线位于所述第二外导体的内部并与所述第二外导体间隔设置。
在一种可能的实现方式中,所述馈电结构还包括第一绝缘板和第二绝缘板,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板上的一侧,所述第一外导体位于所述第一绝缘板上的另一侧;所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板上的一侧,所述第二外导体位于所述第二绝缘板上的另一侧。
在一实施方式中,所述第一去耦枝节、所述第一传输带线和所述第一外导体均固定在所述第一绝缘板上,且所述第一去耦枝节和所述第一传输带线与所述第一外导体不接触。在一实施方式中,所述第二去耦枝节、所述第二传输带线和所述第二外导体均固定在所述第一绝缘板上,且所述第二去耦枝节和所述第二传输带线与所述第二外导体不接触。
通过所述第一绝缘板和所述第二绝缘板的设置,一方面使所述第一去耦枝节和所述第一传输带线与所述第一外导体之间的绝缘效果增强,使所述第二去耦枝节和所述第二传输带线与所述第二外导体之间的绝缘效果增强,可提高所述双极化天线单元收发信号的效能;另一方面,将所述第一去耦枝节、所述第一传输带线和所述第一外导体集成在所述第一绝缘板,将所述第二去耦枝节、所述第二传输带线和所述第二外导体集成在所述第二绝缘板上,使所述馈电结构的各种线路排布更加简洁化,避免线路排布混乱而造成检修、复查的困难;再一方面,使用刚性的所述第一绝缘板和所述第二绝缘板,可整体提高所述馈电结构的刚性,使所述双极化天线单元工作时所述馈电结构具有更高的稳固性,避免所述馈电结构受到震动而损坏,可适用于环境恶劣的场景中。
在一实施方式中,所述第一绝缘板和所述第二绝缘板相交或平行设置。在一实施方式中,所述第一绝缘板垂直所述第二绝缘板,所述第一绝缘板和所述第二绝缘板均呈“凹”字形设置,所述第一绝缘板具有第一凹部,所述第二绝缘板具有第二凹部,所述第一凹部和所述第二凹部交叉设置,且所述第一凹部插入所述第二凹部中,所述第一传输带线和所述第一外导体分别位于所述第一绝缘板的两个相对的侧面,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板同一个侧面,且所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板的所述第一凹部的两侧,相较于所述第一去耦枝节,所述第一外导体邻近所述第一传输带线设置;所述第二传输带线和所述第二外导体分别位于所述第二绝缘板的两个相对的侧面,所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板同一个侧面,且所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板的所述第二凹部远离所述第一凹部的一侧,相较于所述第二去耦枝节,所述第二外导体邻近所述第二传输带线设置。所述第一绝缘板和所述第二绝缘板通过所述第一凹部和所述第二凹部卡接在一起,便于组装和固定。
在一种可能的实现方式中,所述第一绝缘板与所述第一去耦枝节和所述第一传输带线为一体化结构,可以减少所述双极化天线单元零部件数量和装配时间,降低了所述双极化天线单元的成本。在一实施方式中,所述第二绝缘板与所述第二去耦枝节和所述第二传输带线为一体化结构。在一实施方式中,所述馈电结构为一体化结构,进一步减少所述双极化天线单元零部件数量和装配时间。
在一种可能的实现方式中,所述馈电结构包括第三外导体,所述第三外导体接地,所述第一外导体远离所述第一辐射负端的一端与所述第三外导体连接,所述第二外导体远离所述第二辐射负端的一端与第三外导体连接。所述第一外导体和所述第二外导体位于所述第三外导体的同一端。
在一实施方式中,所述第一外导体的延伸方向与所述第二外导体的延伸方向相交,所述第一外导体、所述第二外导体和所述第三外导体呈“Y”字形连接。在本一施方式中,所述第一外导体的延伸方向与所述第二外导体的延伸方向平行。在一实施方式中,所述第一外导体、所述第二外导体和所述第三外导体的材料为铝,或者为其他导电材料。
在一种可能的实现方式中,所述馈电结构还包括第一绝缘板和第二绝缘板,所述第一外导体、所述第二外导体、所述第三外导体位于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板远离所述第一外导体的一侧,所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板远离所述第二外导体的一侧。
一方面,所述第一绝缘板将所述第一去耦枝节和所述第一传输带线与所述第一外导体、所述第二外导体和所述第三外导体绝缘隔离,所述第二绝缘板将所述第二去耦枝节和所述第二传输带线与所述第一外导体、所述第二外导体和所述第三外导体绝缘隔离,可以确保各路线之间相互独立、互不干扰,保证所述双极化天线单元的正常工作;另一方面,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线、所述第一绝缘板、所述第一外导体和所述第二外导体和所述第三外导体、所述第二绝缘板、所述第二去耦枝节和所述第二传输带线依次层叠设置,通过这种“夹心”结构的设置,使整个所述馈电结构更加简明化,实现所述双极化天线单元的快捷装配。
在一实施方式中,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线与所述第一绝缘板固定连接,所述第一外导体、所述第二外导体和所述第三外导体与所述第一绝缘板、所述第二绝缘板中至少一个固定连接,所述第二去耦枝节和所述第二传输带线与所述第二绝缘板固定连接,使所述馈电结构各个部件更加牢固,避免因线路脱落而造成所述双极化天线单元的损坏。
在一种可能的实现方式中,所述双极化天线单元还包括第一接地端口和第二接地端口,所述第一去耦枝节通过所述第一接地端口与所述第二辐射负端相连,所述第二去耦枝节通过所述第二接地端口与所述第一辐射负端相连。
通过所述第一导电端口和所述第二导电端口的设置,使所述第一去耦枝节的一端插入所述第一导电端口即可实现所述第一去耦枝节与所述第二辐射负端的电连接,使所述第二去耦枝节的一端插入所述第二导电端口即可实现所述第二去耦枝节与所述第一辐射负端的电连接,使所述双极化天线单元的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,所述第一导电端口位于所述第二辐射负端邻近所述第二辐射正端的一端,所述第二导电端口位于所述第一辐射负端邻近所述第一辐射正端的一端,使所述第一导电端口和所述第二导电端口集中设置在所述第一极化辐射单元与所述第二极化辐射单元相交的中间部位,可使所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,所述双极化天线单元还包括第一馈电端口和第二馈电端口,所述第一传输带线通过所述第一馈电端口与所述第一辐射正端连接,所述第二传输带线通过所述第二馈电端口与所述第二辐射正端连接。通过所述第一馈电端口和所述第二馈电端口的设置,使所述第一传输带线的一端插入所述第一馈电端口即可实现所述第一传输带线与所述第一辐射正端的电连接,使所述第二传输带线的一端插入所述第二馈电端口即可实现所述第二传输带线与所述第二辐射正端的电连接,使所述双极化天线单元的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,所述第一馈电端口位于所述第一辐射正端靠近所述第一辐射负端的一端,所述第二馈电端口位于所述第二辐射正端靠近所述第二辐射负端的一端,使所述第一馈电端口和所述第二馈电端口设置在所述第一极化辐射单元与所述第二极化辐射单元相交的中间部位,可使所述第一传输带线和所述第二传输带线的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,所述双极化天线单元还包括第一接地端口和第二接地端口,所述第一外导体通过所述第一接地端口与所述第一辐射负端连接,所述第二外导体通过所述第二接地端口与所述第二辐射负端连接。通过所述第一接地端口和所述第二接地端口的设置,使所述第一外导体的一端插入所述第一接地端口即可实现所述第一外导体与所述第一辐射负端,使所述第二外导体的一端插入所述第二接地端口即可实现所述第二外导体与所述第二辐射负端的电连接,使所述双极化天线单元的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,所述第一接地端口位于所述第一辐射负端邻近所述第一辐射正端的一端,所述第二接地端口位于所述第二辐射负端邻近所述第二辐射正端的一端,使所述第一接地端口和所述第二接地端口集中设置在所述第一极化辐射单元与所述第二极化辐射单元相交的中间部位,可使所述第一外导体和所述第二外导体的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,所述第一导电端口、所述第二导电端口、所述第一馈电端口、所述第二馈电端口、所述第一接地端口和所述第二接地端口均设置在所述第一极化辐射单元与所述第二极化辐射单元相交的中间部位,各种端口的集中设置,可减少线路的绕线,使所述双极化天线单元的安装更加简便,降低所述双极化天线单元集成的复杂度。在一实施方式中,所述第一去耦枝节、所述第二去耦枝节、所述第一传输带线、所述第二传输带线、所述第一外导体和所述第二外导体靠近所述第一极化辐射单元与所述第二极化辐射单元设有凸部,并通过所述凸部分别与所述第一导电端口、所述第二导电端口、所述第一馈电端口、所述第二馈电端口、所述第一接地端口和所述第二接地端口卡接在一起。
第二方面,本申请提供一种天线模组,所述天线模组包括反射板和如上任意一项所述的双极化天线单元,所述反射板与所述双极化天线单元连接。
其中,所述反射板与所述双极化天线单元的连接为电连接或耦合连接,所述反射板为参考地。在一实施方式中,所述双极化天线单元通过所述第一外导体和所述第二外导体与所述反射板的电连接或耦合连接,以实现所述第一外导体和所述第二外导体接地。所述双极化天线单元中的所述第一外导体的一端与所述第一辐射负端电连接,所述第一外导体的另一端与所述反射板电连接或耦合连接;所述双极化天线单元中的所述第二外导体的一端与所述第二辐射负端电连接,所述第二外导体的另一端与所述反射板电连接或耦合连接。在一实施方式中,所述双极化天线单元通过所述第三外导体实现与所述反射板的电连接或耦合连接,所述双极化天线单元中的所述第三外导体的一端与所述第一外导体和所述第二外导体电连接,所述第三外导体的另一端与所述反射板电连接或耦合连接。
在一实施方式中,所述天线模组还包括馈电网络,所述馈电网络位于所述反射板上,所述馈电网络可把信号按照一定的幅度、相位通过所述馈电结构馈送到所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元上。所述馈电网络中还可设置一些用于扩展性能的模块。在本一施方式中,所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元设置在所述馈电结构远离所述反射板的一端,其中所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元可通过热铆、卡扣、螺钉等方式固定在所述馈电结构的一端。
在一实施方式中,所述第一外导体和所述第二外导体与所述反射板垂直。在一实施方式中,所述第一外导体和所述第二外导体与所述反射板的夹角大于0°且小于90°
第三方面,本申请提供一种基站,所述基站包括射频拉远单元和如上任一项所述的天线模组,所述射频拉远单元与所述馈源连接。
本申请中,通过所述第一去耦枝节和所述第二去耦枝节的设置,可消除或者减少所述双极化天线单元中所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元之间的耦合影响,提高所述双极化天线单元交叉极化隔离度,提升所述双极化天线单元通信性能,且每个所述双极化天线单元可独立地产生去耦效果,不需要借助其他所述双极化天线单元来产生去耦效果,将减少天线零部件数量和装配复杂度,同时降低天线制造的复杂度和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的结构示意图;
图2是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图3是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图4是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图5是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图6是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的结构示意图;
图7是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的信号传输示意图;
图8是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的信号传输示意图;
图9是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图10是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图11是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的结构示意图;
图12是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的外导体结构示意图;
图13是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的外导体结构示意图;
图14是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的馈电结构示意图;
图15是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的结构示意图;
图16是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图17是本申请一实施方式提供的双极化天线单元的局部结构示意图;
图18是本申请一实施方式提供的天线模组的结构示意图;
图19是本申请一实施方式提供的天线模组的结构示意图;
图20是本申请一实施方式提供的天线模组的结构示意图;
图21是本申请一实施方式提供的基站的示意图;
图22是本申请一实施方式提供的基站的示意图;
图23是本申请一实施方式提供的天线模组的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
本文中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,本文中,“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。
为方便理解,下面先对本申请实施例所涉及的英文简写和有关技术术语进行解释和描述。
请参阅图1,本申请一实施方式提供一种双极化天线单元10,双极化天线单元10包括第一极化辐射单元100、第二极化辐射单元200和馈电结构300。馈电结构300包括与馈源400电连接的第一传输带线311、第二传输带线312和第一去耦枝节321;第一极化辐射单元100包括耦合连接的第一辐射正端110和第一辐射负端120,第一辐射正端110与第一传输带线311连接,第一辐射负端120接地;第二极化辐射单元200包括耦合连接的第二辐射正端210和第二辐射负端220,第二辐射正端210与第二传输带线312连接,第二辐射负端220接地,第一极化辐射单元100和第二辐射负端120耦合,以在第二辐射负端120产生第一耦合电流C1(如图2所示);第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200位于馈电结构300的同一端,第一去耦枝节321的一端与馈源400相连,第一去耦枝节321的另一端与第二辐射负端220相连,以提供第二辐射负端220第一去耦电流D1,第一去耦电流D1用于抵消至少部分第一耦合电流C1。
其中,第一极化辐射单元100中的信号沿第一方向X1传输(如图1所示),第二极化辐射单元200中的信号沿第二方向Y1传输,第一方向X1与第二方向Y1相交,在一实施方式中,第一方向X1与第二方向Y1垂直相交。在一实施方式中,第一传输带线311和第二传输带线312连接的馈源400为同一个馈源400(如图18所示)。在一实施方式中,第一传输带线311与馈源400电连接,第二传输带线312与馈源401电连接(如图6所示),馈源400和馈源401为不同馈源,这两个馈源400和401可传输相同的信号给第一传输带线311和第二传输带线312。在一实施方式中,这两个馈源400和401可传输不同的信号给第一传输带线311和第二传输带线312,具体可根据第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的实际需要来设置。在一实施方式中,第一去耦枝节321直接与馈源400电连接(如图3所示),或第一去耦枝节321与第一传输带线311连接(如图2所示),并通过第一传输带线311间接与馈源400连接。馈源400用于将其他电子单元的信号输入给双极化天线单元10或接收双极化天线单元10中的信号并传输给其他电子单元,例如在一实施方式中,其他电子单元为馈电网络。
在一实施方式中,第一极化辐射单元100为正45°极化单元,第二极化辐射单元200为负45°极化单元;在一实施方式中,第一极化辐射单元100为负45°极化单元,第二极化辐射单元200为正45°极化单元。在一实施方式中,第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的极化形式还可以为垂直/水平极化、左旋/右旋圆极化。在一实施方式中,第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200包括但不限于半波长振子、全波长振子、环形振子。
第一极化辐射单元100向自由空间辐射信号时(如图2所示),其中一部分信号耦合到第二辐射负端220中,第一极化辐射单元100耦合至第二辐射负端220的信号产生第一耦合电流C1,第一耦合电流C1沿第二方向Y1在第二辐射负端220中传输,导致第二辐射负端220受到第一极化辐射单元100的干扰,第二辐射负端220与第一极化辐射单元100之间的隔离度低,从而影响第二辐射负端220通信性能。
在本实施方式中,通过第一去耦枝节321的设置,第一去耦枝节321的一端与馈源400相连,馈源400馈电时的部分信号进入第一去耦枝节321,形成第一去耦电流D1,由于第一去耦枝节321的另一端与第二辐射负端220相连,第一去耦电流D1从第一去耦枝节321流向第二辐射负端220,即第一去耦电流D1在第二辐射负端220中是沿第三方向Y2传输的,第三方向Y2与第二方向Y1相反,第一去耦电流D1在第二辐射负端220中的传输方向与第一耦合电流C1在第二辐射负端220中的传输方向相反,第一去耦电流D1抵消至少部分第一耦合电流C1。在一实施方式中,第一去耦电流D1抵消全部第一耦合电流C1。在一实施方式中,根据适用场景的需要,通过设计第一去耦枝节321的长度、宽度、电阻等特性,使第一去耦电流抵消部分第一耦合电流C1,以达到双极化天线单元10中对不同隔离度的需求。
在一种可能的实现方式中,馈电结构300还包括第二去耦枝节322(如图1和图4所示),第二去耦枝节322的一端与馈源400相连,第二去耦枝节322的另一端与第一辐射负端120相连,以提供一辐射负端120第二去耦电流D2,第二极化辐射单元200和第一辐射负端120耦合,以在第一辐射负端120产生第二耦合电流C2,第二去耦电流D2用于抵消至少部分第二耦合电流C2。在一实施方式中,第二去耦枝节322直接与馈源400电连接(如图5所示),或第二去耦枝节322与第二传输带线312连接(如图4所示),并通过第二传输带线312间接与馈源400连接。
第二极化辐射单元200向自由空间辐射信号时(如图4所示),其中一部分信号耦合到第一辐射负端120中,第二极化辐射单元200耦合至第一辐射负端120的信号产生第二耦合电流C2,第二耦合电流C2沿第一方向X1在第二辐射负端220中传输,导致第一辐射负端120受到第二极化辐射单元200的干扰,第一辐射负端120与第二极化辐射单元200之间的隔离度降低,从而影响第一辐射负端120通信性能。
在本实施方式中,通过第二去耦枝节322的设置(如图4所示),第二去耦枝节322的一端与馈源400相连,馈源400馈电时的部分信号进入第二去耦枝节322,形成第二去耦电流D2,由于第二去耦枝节322的另一端与第一辐射负端120相连,第二去耦电流D2从第二去耦枝节322流向第一辐射负端120,即第二去耦电流D2在第一辐射负端120中是沿第四方向X2传输的,第四方向X2与第一方向X1相反,第二去耦电流D2在第一辐射负端120中的传输方向与第二耦合电流C2在第一辐射负端120中的传输方向相反,第二去耦电流D2抵消至少部分第二耦合电流C2。在一实施方式中,第二去耦电流D2抵消全部第二耦合电流C2。在一实施方式中,根据适用场景的需要,通过设计第二去耦枝节322的长度、宽度、电阻等特性,使第一去耦电流抵消部分第二耦合电流C2,以达到双极化天线单元10中对不同隔离度的需求。
在一实施方式中,第一传输带线311、第二传输带线312、第一去耦枝节321和第二去耦枝节322为金属线、带状线结构或者微带线结构。
通过第一去耦枝节321和第二去耦枝节322的设置,一方面,可消除或者减少双极化天线单元10中第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200之间的耦合影响,提高双极化天线单元10交叉极化隔离度,提升双极化天线单元10通信性能;另一方面,当存在多个双极化天线单元10时,多个双极化天线单元10之间产生耦合,例如其中一个双极化天线单元10通过设置第一去耦枝节321和第二去耦枝节322,可消除或者减少其他双极化天线单元10对该双极化天线单元10中的第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的耦合影响,提高多个双极化天线单元10之间隔离度,提升多个双极化天线单元10的通信性能;再一方面,每个双极化天线单元10可独立地产生去耦效果,不需要借助其他双极化天线单元10来产生去耦效果,将减少天线零部件数量和装配复杂度,同时降低天线制造的复杂度和成本。
在一实施方式中,第一去耦枝节321长度为0.14波长,以用于消除第一耦合电流C1。第二去耦枝节322长度为0.15波长,以用于消除第二耦合电流C2。在一实施方式中,第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的隔离度小于20DB,当将第一去耦枝节321的长度设置为0.14波长,将第二去耦枝节设置为0.15波长时,可使第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的隔离度大于20DB。在一实施方式中,第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的隔离度为18DB,当将第一去耦枝节321的长度设置为0.14波长,将第二去耦枝节设置为0.15波长时,可使第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的隔离度大于30DB。在其他实施方式中,第一去耦枝节321和第二去耦枝节322的长度、宽度、电阻等特性可根据第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200的结构参数或者电气参数来设置,以提高第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200之间的隔离度。
在一种可能的实现方式中,馈电结构300还包括第一外导体331和第二外导体332(如图6所示),第一辐射负端120与第一外导体331连接,并通过第一外导体331接地;第二辐射负端220与第二外导体332连接,并通过第二外导体332接地。在一实施方式中,第一外导体331与第二外导体332独立、平行设置。在一实施方式中,至少部分第一传输带线311与第一外导体331平行,至少部分第二传输带线312与第二外导体332平行。在一实施方式中,第一外导体331与第一辐射负端120呈夹角设置,第二外导体332与第二辐射负端220呈夹角设置。在一实施方式中,第一外导体331与第一辐射负端120垂直,第二外导体332与第二辐射负端220垂直。在一实施方式中,第一外导体331和第二外导体332为直条形(如图1所示)或弧形(如图20所示),第一外导体331和第二外导体332还可为其他形状,以满足不同双极化天线单元10的布置要求。
第一外导体331与第一传输带线311耦合连接,第一极化辐射单元100辐射信号时,第一传输带线311的信号耦合至第一外导体331,信号在第一传输带线311和第一外导体331的传输方向相反(如图7所示),由于第一辐射负端120与第一外导体331电连接,相应的,可在第一辐射负端120产生信号,第一辐射负端120间接地与第一传输带线311耦合连接,而第一传输带线311和第一辐射正端110电连接,使得第一辐射负端120间接地与第一辐射正端110耦合连接,以使信号在第一辐射正端110和第一辐射负端120的传输方向相同。
第二外导体332与第二传输带线312耦合连接,第二极化辐射单元200辐射信号时,第二传输带线312的信号耦合至第二外导体332,信号在第二传输带线312和第二外导体332的传输方向相反(如图8所示),由于第二辐射负端220与第二外导体332电连接,相应的,可在第二辐射负端220产生信号,第一辐射负端120间接地且与第二传输带线312耦合连接,而第二传输带线312和第二辐射正端210电连接,使第二辐射负端220间接地且与第二辐射正端210耦合连接,以使信号在第二辐射正端210和第二辐射负端220的传输方向相同。
在一实施方式中,至少部分第一传输带线311固定在第一外导体331上并与第一外导体331绝缘连接,至少部分第二传输带线312固定在第二外导体332上并与第二外导体332绝缘连接,可缩小馈电结构300的体积,使双极化天线单元10小型化。在一实施方式中,第一外导体331为中空结构,至少部分第一传输带线311位于第一外导体331的内部并与第一外导体331间隔设置。在一实施方式中,第二外导体332为中空结构,至少部分第二传输带线312位于第二外导体332的内部并与第二外导体332间隔设置。
在一种可能的实现方式中,馈电结构300还包括第一绝缘板341和第二绝缘板342(如图9和图10所示),第一去耦枝节321和第一传输带线311位于第一绝缘板341上的一侧,第一外导体331位于第一绝缘板341上的另一侧;第二去耦枝节322和第二传输带线312位于第二绝缘板342上的一侧,第二外导体332位于第二绝缘板342上的另一侧。在一实施方式中,第一去耦枝节321、第一传输带线311和第一外导体331均固定在第一绝缘板341上,且第一去耦枝节321和第一传输带线311与第一外导体331不接触。在一实施方式中,第二去耦枝节322、第二传输带线312和第二外导体332均固定在第一绝缘板341上,且第二去耦枝节322和第二传输带线312与第二外导体332不接触。
通过第一绝缘板341和第二绝缘板342的设置,一方面使第一去耦枝节321和第一传输带线311与第一外导体331之间的绝缘效果增强,使第二去耦枝节322和第二传输带线312与第二外导体332之间的绝缘效果增强,可提高双极化天线单元10收发信号的效能;另一方面,将第一去耦枝节321、第一传输带线311和第一外导体331集成在第一绝缘板341,将第二去耦枝节322、第二传输带线312和第二外导体332集成在第二绝缘板342上,使馈电结构300的各种线路排布更加简洁化,避免线路排布混乱而造成检修、复查的困难;再一方面,使用刚性的第一绝缘板341和第二绝缘板342,可整体提高馈电结构300的刚性,使双极化天线单元10工作时馈电结构300具有更高的稳固性,避免馈电结构300受到震动而损坏,可适用于环境恶劣的场景中。
在一实施方式中,第一绝缘板341和第二绝缘板342相交或平行设置。在一实施方式中,第一绝缘板341垂直第二绝缘板342,第一绝缘板341和第二绝缘板342均呈“凹”字形设置(如图11所示),第一绝缘板341具有第一凹部3401,第二绝缘板342具有第二凹部3402,第一凹部3401和第二凹部3402交叉设置,且第一凹部3401插入第二凹部3402中,第一传输带线311和第一外导体331分别位于第一绝缘板341的两个相对的侧面,第一去耦枝节321和第一传输带线311位于第一绝缘板341同一个侧面,且第一去耦枝节321和第一传输带线311位于第一绝缘板341的第一凹部3401的两侧,相较于第一去耦枝节321,第一外导体331邻近第一传输带线311设置;第二传输带线312和第二外导体332分别位于第二绝缘板342的两个相对的侧面,第二去耦枝节322和第二传输带线312位于第二绝缘板342同一个侧面,且第二去耦枝节322和第二传输带线312位于第二绝缘板342的第二凹部3402远离第一凹部3401的一侧,相较于第二去耦枝节322,第二外导体332邻近第二传输带线312设置。第一绝缘板341和第二绝缘板342通过第一凹部3401和第二凹部3402卡接在一起,便于组装和固定。
在一种可能的实现方式中,第一绝缘板341与第一去耦枝节321和第一传输带线311为一体化结构,将第一去耦枝节321和第一传输带线311集成一体印刷在第一绝缘板341上,可以减少双极化天线单元10零部件数量和装配时间,降低了双极化天线单元10的成本。
在一实施方式中,第二绝缘板342与第二去耦枝节322和第二传输带线312为一体化结构。将第二去耦枝节322和第二传输带线312集成一体印刷在第二绝缘板342上,可以减少双极化天线单元10零部件数量和装配时间,降低了双极化天线单元10的成本。
在一实施方式中,馈电结构300为一体化结构,进一步减少双极化天线单元10零部件数量和装配时间。
在一种可能的实现方式中,馈电结构300包括第三外导体333(如图1所示),第三外导体333接地,第一外导体331远离第一辐射负端120的一端与第三外导体333连接,第二外导体332远离第二辐射负端220的一端与第三外导体333连接。其中,第一外导体331和第二外导体332位于第三外导体333的同一端,在一实施方式中,第一外导体331的延伸方向与第二外导体332的延伸方向相交(如图12和图13所示),第一外导体331、第二外导体332和第三外导体333呈“Y”字形连接。在本实施方式中,第一外导体331的延伸方向与第二外导体332的延伸方向平行(如图1所示)。
在一实施方式中,第一外导体331、第二外导体332和第三外导体333的材料为铝,或者为其他导电材料。
在一种可能的实现方式中,馈电结构300还包括第一绝缘板341和第二绝缘板342,第一外导体331、第二外导体332、第三外导体333位于第一绝缘板341和第二绝缘板342之间(如图14所示),第一去耦枝节321和第一传输带线311位于第一绝缘板341远离第一外导体331的一侧,第二去耦枝节322和第二传输带线312位于第二绝缘板342远离第二外导体332的一侧。
一方面,第一绝缘板341将第一去耦枝节321和第一传输带线311与第一外导体331、第二外导体332和第三外导体333绝缘隔离,第二绝缘板342将第二去耦枝节322和第二传输带线312与第一外导体331、第二外导体332和第三外导体333绝缘隔离,可以确保各路线之间相互独立、互不干扰,保证双极化天线单元10的正常工作;另一方面,第一去耦枝节321和第一传输带线311、第一绝缘板341、第一外导体331和第二外导体332和第三外导体333、第二绝缘板342、第二去耦枝节322和第二传输带线312依次层叠设置,通过这种“夹心”结构的设置,使整个馈电结构300更加简明化,实现双极化天线单元10的快捷装配。
在一实施方式中,第一去耦枝节321和第一传输带线311与第一绝缘板341固定连接,第一外导体331、第二外导体332和第三外导体333与第一绝缘板341、第二绝缘板342中至少一个固定连接,第二去耦枝节322和第二传输带线312与第二绝缘板342固定连接,使馈电结构300各个部件更加牢固,避免因线路脱落而造成双极化天线单元10的损坏。
在一种可能的实现方式中,双极化天线单元10还包括第一导电端口222和第二导电端口122(如图15至图17所示),第一去耦枝节321通过第一导电端口222与第二辐射负端220相连,第二去耦枝节322通过第二导电端口122与第一辐射负端120相连。通过第一导电端口222和第二导电端口122的设置,使第一去耦枝节321的一端插入第一导电端口222即可实现第一去耦枝节321与第二辐射负端220的电连接,使第二去耦枝节322的一端插入第二导电端口122即可实现第二去耦枝节322与第一辐射负端120的电连接,使双极化天线单元10的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,第一导电端口222位于第二辐射负端220邻近第二辐射正端210的一端,第二导电端口122位于第一辐射负端120邻近第一辐射正端110的一端,使第一导电端口222和第二导电端口122集中设置在第一极化辐射单元100与第二极化辐射单元200相交的中间部位,可使第一去耦枝节321和第二去耦枝节322的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,双极化天线单元10还包括第一馈电端口111和第二馈电端口211(如图15至图17所示),第一传输带线311通过第一馈电端口111与第一辐射正端110连接,第二传输带线312通过第二馈电端口211与第二辐射正端210连接。通过第一馈电端口111和第二馈电端口211的设置,使第一传输带线311的一端插入第一馈电端口111即可实现第一传输带线311与第一辐射正端110的电连接,使第二传输带线312的一端插入第二馈电端口211即可实现第二传输带线312与第二辐射正端210的电连接,使双极化天线单元10的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,第一馈电端口111位于第一辐射正端110靠近第一辐射负端120的一端,第二馈电端口211位于第二辐射正端210靠近第二辐射负端220的一端,使第一馈电端口111和第二馈电端口211设置在第一极化辐射单元100与第二极化辐射单元200相交的中间部位,可使第一传输带线311和第二传输带线312的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,双极化天线单元10还包括第一接地端口121和第二接地端口221(如图15至图17所示),第一外导体331通过第一接地端口121与第一辐射负端120连接,第二外导体332通过第二接地端口221与第二辐射负端220连接。通过第一接地端口121和第二接地端口221的设置,使第一外导体331的一端插入第一接地端口121即可实现第一外导体331与第一辐射负端120,使第二外导体332的一端插入第二接地端口221即可实现第二外导体332与第二辐射负端220的电连接,使双极化天线单元10的组装、拆卸更加便捷。在一实施方式中,第一接地端口121位于第一辐射负端120邻近第一辐射正端110的一端,第二接地端口221位于第二辐射负端220邻近第二辐射正端210的一端,使第一接地端口121和第二接地端口221集中设置在第一极化辐射单元100与第二极化辐射单元200相交的中间部位,可使第一外导体331和第二外导体332的设置更加集中,减少线路布置的复杂程度。
在一实施方式中,第一导电端口222、第二导电端口122、第一馈电端口111、第二馈电端口211、第一接地端口121和第二接地端口221均设置在第一极化辐射单元100与第二极化辐射单元200相交的中间部位,各种端口的集中设置,可减少线路的绕线,使双极化天线单元10的安装更加简便,降低双极化天线单元10集成的复杂度。在一实施方式中,第一去耦枝节321、第二去耦枝节322、第一传输带线311、第二传输带线312、第一外导体331和第二外导体332靠近第一极化辐射单元100与第二极化辐射单元200设有凸部101(如图16和图17所示),并通过凸部101分别与第一导电端口222、第二导电端口122、第一馈电端口111、第二馈电端口211、第一接地端口121和第二接地端口221卡接在一起。
请参阅图18,本申请一实施方式提供一种天线模组20,天线模组20包括反射板21和如上任意一项所述的双极化天线单元10,反射板21与双极化天线单元10连接。其中,反射板21与双极化天线单元10的连接为电连接或耦合连接,反射板210为参考地。在一实施方式中,双极化天线单元10通过第一外导体331和第二外导体332与反射板21的电连接或耦合连接,以实现第一外导体331和第二外导体332接地。双极化天线单元10中的第一外导体331的一端与第一辐射负端120电连接,第一外导体331的另一端与反射板21电连接或耦合连接;双极化天线单元10中的第二外导体332的一端与第二辐射负端220电连接,第二外导体332的另一端与反射板21电连接或耦合连接。在一实施方式中,双极化天线单元10通过第三外导体333实现与反射板21的电连接或耦合连接,双极化天线单元10中的第三外导体333的一端与第一外导体331和第二外导体332电连接,第三外导体333的另一端与反射板21电连接或耦合连接。
在一实施方式中,天线模组20还包括馈电网络350(如图18和图23所示),馈电网络350位于反射板21上,馈电网络350可把信号按照一定的幅度、相位通过馈电结构300馈送到第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200上。馈电网络350中还可设置一些用于扩展性能的模块。在本实施方式中,第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200设置在馈电结构300远离反射板21的一端,其中第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200可通过热铆、卡扣、螺钉等方式固定在馈电结构300的一端。
在一实施方式中,第一外导体331和第二外导体332与反射板21垂直(如图19所示)。在一实施方式中,第一外导体331和第二外导体332与反射板21的夹角大于0°且小于90°(如图20所示)。
请参阅图21,本申请一实施方式提供一种基站30,所述基站包括射频拉远单元31和如上任意一项所述的天线模组20,射频拉远单元31(remote radio unit,RRU)与馈源400连接。
为了方便理解本申请实施例提供的双极化天线单元10及基站30,下面介绍一下其应用场景。图22示例性示出,如图22所示,该应用场景可以包括基站30和终端32。基站30和终端32之间可以实现无线通信。该基站30可以位于基站子系统(Base station subsystem,BSS)、陆地无线接入网(UMTS terrestrial radio access network,UTRAN)或者演进的陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio access,E-UTRAN)中,用于进行无线信号的小区覆盖以实现终端32设备与无线网络之间的通信。具体来说,基站30可以是全球移动通信系统(global system for mobile comunication,GSM)或(code divisionmultiple access,CDMA)系统中的基地收发台(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)系统中的节点B(NodeB,NB),还可以是长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型节点B(evolutional NodeB,eNB或eNodeB),还可以是云无线接入网络(cloud radio accessnetwork,CRAN)场景下的无线控制器。或者该基站30也可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及新无线(new radio,NR)系统中的g节点(gNodeB或者gNB)或者未来演进的网络中的基站30等,本申请实施例并不限定。
图21示出了基站30的一种可能的结构示意图。基站30通常可以包括天线模组20、抱杆33、天线调整支架34等结构。其中,基站30的天线模组20包括天线罩22,天线罩22在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性,机械性能上能经受外部恶劣环境的影响,从而可起到保护天线系统免受外部环境影响的作用。天线模组20可通过天线调整支架34安装于抱杆33或者铁塔上,以便于天线模组20信号的接收或者发射。
另外,基站30还可以包括射频拉远单元31和基带处理单元35。例如,射频拉远单元31可用于对天线模组20接收到的信号进行选频、放大以及下变频处理,并将其转换成中频信号或基带信号发送给基带处理单元35,或者射频拉远单元31用于将基带处理单元35或中频信号经过上变频以及放大处理通过双极化天线单元10转换成电磁波发送出去。基带处理单元35可通过射频拉远单元31与天线模组20的馈电网络350连接。在一些实施方式中,射频拉远单元31又可称为射频处理单元,基带处理单元35又可称为基带单元(baseband unit,BBU)。
在一种可能的实施方式中,如图21所示,射频拉远单元31可与天线模组20一体设置,基带处理单元35位于天线模组20的远端。在另外一些实施例中,还可以使射频拉远单元31和基带处理单元35同时位于天线模组20的远端。射频拉远单元31与基带处理单元35可以通过电缆线连接。
更为具体地,可一并参照图21和图23,图23为本申请一种可能的实施例的天线的组成示意图。其中,如图23所示,基站30的天线模组20可以包括辐射单元12和反射板21,辐射单元12包括第一极化辐射单元100和第二极化辐射单元200。上述辐射单元12也可以称为天线振子、振子等,辐射单元12为构成天线阵列基本结构的单元,它能有效地发送或接收天线信号。在天线模组20中,不同辐射单元12的频率可以相同或者不同。反射板21也可以称为底板、天线面板或者反射面等,其具体可以是金属材质。天线接收信号时,反射板21可以把天线信号反射聚集在接收点上,从而实现定向接收。天线发射信号时,反射板21实现天线信号的定向发射。辐射单元12通常放置于反射板21一侧表面,这不但可以大大增强双极化天线单元10信号的接收或发射能力,还能够起到阻挡、屏蔽来自反射板21背面(本申请中反射板21的背面是指与反射板21用于设置辐射单元12相背的一侧)的其它电波对天线信号接收的干扰作用,提升天线的增益。
在基站30的天线模组20中,辐射单元12通过馈电结构300与馈电网络350相连接。馈电网络350通常由受控的阻抗传输线构成,馈电网络350可把信号按照一定的幅度、相位通过馈电结构300馈送到辐射单元12,或者将接收到的信号按照一定的幅度、相位通过馈电结构300发送到基站30的基带处理单元35。具体地,在一些实施方式中,馈电网络350可以通过传动部件351实现不同辐射波束指向,或者与校准网络352连接以获取系统所需的校准信号。在馈电网络350中可以包括移相器353,以用来改变天线信号辐射的最大方向。在馈电网络350中还可能设置一些用于扩展性能的模块,例如合路器354,可用于把不同频率的信号合成一路,通过天线模组20发射;或者反向使用时,可以用于将天线模组20接收到的信号,根据不同的频率分成多路传输到基带处理单元35进行处理,又例如滤波器355,用于滤除干扰信号。
以上对本申请实施例所提供的双极化天线单元、天线模组及基站进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施例进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施例及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种双极化天线单元,其特征在于,所述双极化天线单元包括:
馈电结构,包括与馈源电连接的第一传输带线、第二传输带线和第一去耦枝节;
第一极化辐射单元,包括耦合连接的第一辐射正端和第一辐射负端,所述第一辐射正端与所述第一传输带线连接,所述第一辐射负端接地;
第二极化辐射单元,包括耦合连接的第二辐射正端和第二辐射负端,所述第二辐射正端与所述第二传输带线连接,所述第二辐射负端接地,所述第一极化辐射单元和所述第二辐射负端耦合,以在所述第二辐射负端产生第一耦合电流;
所述第一极化辐射单元和所述第二极化辐射单元位于所述馈电结构的同一端,所述第一去耦枝节的一端与所述馈源相连,所述第一去耦枝节的另一端与所述第二辐射负端相连,以提供所述第二辐射负端第一去耦电流,所述第一去耦电流用于抵消至少部分所述第一耦合电流。
2.根据权利要求1所述的双极化天线单元,其特征在于,所述馈电结构还包括第二去耦枝节,所述第二去耦枝节的一端与馈源相连,所述第二去耦枝节的另一端与所述第一辐射负端相连,以提供所述第一辐射负端第二去耦电流,所述第二极化辐射单元和所述第一辐射负端耦合,以在所述第一辐射负端产生第二耦合电流,所述第二去耦电流用于抵消至少部分所述第二耦合电流。
3.根据权利要求2所述的双极化天线单元,其特征在于,所述馈电结构还包括第一外导体和第二外导体,所述第一辐射负端与所述第一外导体连接,并通过所述第一外导体接地;所述第二辐射负端与所述第二外导体连接,并通过所述第二外导体接地。
4.根据权利要求3所述的双极化天线单元,其特征在于,所述馈电结构还包括第一绝缘板和第二绝缘板,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板上的一侧,所述第一外导体位于所述第一绝缘板上的另一侧;所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板上的一侧,所述第二外导体位于所述第二绝缘板上的另一侧。
5.根据权利要求4所述的双极化天线单元,其特征在于,所述第一绝缘板与所述第一去耦枝节和所述第一传输带线为一体化结构。
6.根据权利要求3所述的双极化天线单元,其特征在于,所述馈电结构包括第三外导体,所述第三外导体接地,所述第一外导体远离所述第一辐射负端的一端与所述第三外导体连接,所述第二外导体远离所述第二辐射负端的一端与第三外导体连接。
7.根据权利要求6所述的双极化天线单元,其特征在于,所述馈电结构还包括第一绝缘板和第二绝缘板,所述第一外导体、所述第二外导体、所述第三外导体位于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间,所述第一去耦枝节和所述第一传输带线位于所述第一绝缘板远离所述第一外导体的一侧,所述第二去耦枝节和所述第二传输带线位于所述第二绝缘板远离所述第二外导体的一侧。
8.根据权利要求2所述的双极化天线单元,其特征在于,所述双极化天线单元还包括第一接地端口和第二接地端口,所述第一去耦枝节通过所述第一接地端口与所述第二辐射负端相连,所述第二去耦枝节通过所述第二接地端口与所述第一辐射负端相连。
9.一种天线模组,其特征在于,所述天线模组包括反射板和如权利要求1-8任意一项所述的双极化天线单元,所述反射板与所述双极化天线单元连接。
10.一种基站,其特征在于,所述基站包括射频拉远单元和如权利要求9所述的天线模组,所述射频拉远单元与所述馈源连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111397919.5A CN116154472A (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 双极化天线单元、天线模组及基站 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111397919.5A CN116154472A (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 双极化天线单元、天线模组及基站 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116154472A true CN116154472A (zh) | 2023-05-23 |
Family
ID=86372417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111397919.5A Pending CN116154472A (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 双极化天线单元、天线模组及基站 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116154472A (zh) |
-
2021
- 2021-11-23 CN CN202111397919.5A patent/CN116154472A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107546489B (zh) | 一种消除耦合谐振的多频基站天线 | |
US11575197B2 (en) | Multi-band antenna having passive radiation-filtering elements therein | |
CN107808998B (zh) | 多极化辐射振子及天线 | |
WO2021194832A1 (en) | Radiating elements having angled feed stalks and base station antennas including same | |
US20230335902A1 (en) | Multi-band antenna and communication device | |
US11831085B2 (en) | Compact antenna radiating element | |
WO2023274173A1 (zh) | 一种天线结构、基站天线及基站 | |
CN116057779A (zh) | 天线设备、天线设备阵列以及具有天线设备的基站 | |
CN116154472A (zh) | 双极化天线单元、天线模组及基站 | |
EP4386983A1 (en) | Antenna system and base station antenna feed system | |
WO2023231761A1 (zh) | 天线、通信设备和通信系统 | |
WO2024131483A1 (zh) | 一种馈电装置、天线装置及通信设备 | |
WO2023207916A1 (zh) | 基站天线以及基站 | |
WO2024021780A1 (zh) | 一种天线和通信设备 | |
WO2024140036A1 (zh) | 天线及基站 | |
WO2023231752A1 (zh) | 一种天线及基站 | |
CN213546564U (zh) | 基于pifa天线的mimo系统中多天线间隔离的改善结构 | |
KR102529334B1 (ko) | Mimo 안테나 및 이를 포함하는 mimo 안테나 장치 | |
WO2023109765A1 (zh) | 一种天线系统和通信设备 | |
US20230299491A1 (en) | Antenna module and manufacturing method thereof | |
CN116073113A (zh) | 一种多频天线及通信设备 | |
CN116266673A (zh) | 一种天线和通信设备 | |
CN117410684A (zh) | 天线结构、基站天线及基站 | |
CN116130904A (zh) | 移相器、天线及基站天馈系统 | |
CN116315590A (zh) | 一种天线结构、基站天线及基站 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |