CN201349053Y - 一种宽带单极化天线单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽带单极化天线单元，包括反射板(9)以及位于反射板之上的半波辐射振子臂和巴伦(1)，其特征在于：还包括一个安装在辐射振子臂(6)一端上的馈电片(2)，振子的馈电点位于馈电片(2)上，所述的馈电片的横截面自其与辐射振子臂(6)连接的一端向远离辐射振子臂的一端呈渐变的收缩。本实用新型的馈电片结构简单，且为渐变形状，经过阻抗变换后底部可直接与50欧姆同轴电缆馈线相连，并可灵活设计馈电片的长度，以改变馈电点位置，方便组阵时的馈电网络设计。

Description

一种宽带单极化天线单元

技术领域

本实用新型涉及移动通信基站天线领域，尤其涉及一种宽带、馈电灵活、结构简单的一体化天线辐射单元。

背景技术

随着移动通信技术的发展，对基站天线的带宽、成本以及可靠性的要求越来越高。其中半波振子由于结构简单，极化纯度高，故在通信天线领域，尤其基站天线领域得到了广泛的应用。通常发射机输出的电缆是采用50欧姆的不平衡同轴电缆，而半波振子是对称的偶极子，其输出特性是平衡的。如果不平衡的同轴电缆和对称的振子直接相连接的话，就会破坏天线的对称性，使天线的方向性畸变，严重影响天线的性能。所以需要在天线辐射单元和同轴线之间接入平衡/不平衡变换器(巴伦)。已有的巴伦设计大多是采用套筒式设计，或衍生的类似设计，现有设计普遍存在以下不足：首先，巴伦带宽往往不能满足宽频带天线的设计，又或者设计过于复杂，造成过高的成本或过低的可靠性。其次，现有设计能有效调节带宽的自由度不多，进一步展开带宽的能力有限；最后，现有设计的馈电多位于天线的顶部，不利于组阵时馈电网络的灵活设计。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种馈电灵活的宽带天线辐射单元。

一种宽带单极化天线单元，包括反射板以及位于反射板之上的半波辐射振子臂和巴伦，其特征在于：还包括一个安装在辐射振子臂一端上的馈电片，振子的馈电点位于馈电片上，所述的馈电片的横截面自其与辐射振子臂连接的一端向远离辐射振子臂的一端呈渐变的收缩。

上述的宽带单极化天线单元，其特征在于馈电片上端与辐射振子臂的交接处向另一辐射振子臂凸设一平台，形成感性补偿面。

上述的宽带单极化天线单元，其特征在于馈电点位于反射板的上方。

上述的宽带单极化天线单元，其特征在于馈电片穿过反射板，馈电点位于反射板下方。

本设计中，中间的馈电片有渐变结构，具备阻抗变换之作用，馈电片可灵活改变长度，以方便作反射板的正面及背面馈电。

本实用新型优点如下：

1、本实用新型的馈电片结构简单，且为渐变形状，经过阻抗变换后底部可直接与50欧姆同轴电缆馈线相连。馈电柱上端面可进一步增加一个感性补偿面，这是一种容性结构，用以抵消辐射臂的感性电抗，进一步提高天线整体的带宽。整个辐射单元装配简便，一致性好，损耗小，非常适宜大批量生产。

2、本实用新型设计了简易而合理的辐射单元，并可灵活设计馈电片的长度，以改变馈电点位置，方便组阵时的馈电网络设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一振子的立体图；

图3为本实用新型实施列一的馈电示意图；

图4为实用新型实施例一的驻波实测图；

图5为本实用新型实施例二振子的立体图；

图6为本实用新型实施例二的馈电结构示意图；

具体实施方式

实施例一：

参考图1-3，本实用新型包括反射板9以及位于反射板之上的半波辐射振子臂(5、6)和巴伦1，巴伦兼作辐射振子臂的支撑体与辐射振子臂一体成型，一个安装在辐射振子臂一端上的馈电片2，振子的馈电点3位于馈电片远离辐射振子臂的一端，所述馈电片2的横截面自其与辐射振子臂连接的一端向远离辐射振子臂的一端呈台阶状渐变的收缩，使其适宜于50欧姆的同轴线馈电。巴伦1底部镂有方孔8，馈电片2从中穿过，并通过反射板9下方的馈电点3连接馈线4。馈电片2上端与辐射振子臂的交接处向另一辐射振子臂凸设一平台，形成感性补偿面7。

本实用新型的设计原则：

a.左振子臂5和右振子臂6以对应中心频率的λ/4长度为基准进行微调，根据末端效应，实际长度比λ/4略短，其中λ为工作波长。

b.巴伦1长约为λ/4，保证了两振子臂5和6上的电流的对称性。

c.馈电片上端与辐射振子臂的交接处向另一辐射振子臂凸设的平台与左振子臂间距离为d，构成了一感性补偿面7，通过调节d值可以得到更好的带宽特性。

d.将辐射臂的末端往下折一定角度，以更好地作输入端的匹配。

e.振子臂5、6以及巴伦1作了掏空开槽，如图2所示，在不影响其辐射特性的情况下显著减轻了辐射单元的重量。

实施例一的驻波比测试结果，参考图4，可见在1710-2170MHz内，单元辐射振子的驻波比都小于1.4，并具有良好的辐射性能。

实施例二：

参考图5、图6，与实施例一的不同点在于馈电点位于反射板上方，实现了806-960MHz内具有1.4以下的驻波比。由于本实施例带宽要求低于实施例一，故无需增加感性补偿面，同时，鉴于该频段的振子尺寸较大，故相对实施例一，增加了卡垫口10，用以紧固巴伦1，提高了结构的可靠性。

Claims (5)

1、一种宽带单极化天线单元，包括反射板(9)以及位于反射板之上的半波辐射振子臂和巴伦，其特征在于：还包括一个安装在辐射振子臂(6)一端上的馈电片(2)，振子的馈电点位于馈电片(2)上，所述的馈电片的横截面自其与辐射振子臂(6)连接的一端向远离辐射振子臂的一端呈渐变的收缩。

2、根据权利要求1所述的一种宽带单极化天线单元，其特征在于馈电片(2)上端与辐射振子臂(6)的交接处向另一辐射振子臂(5)凸设一平台，形成感性补偿面(7)。

3、根据权利要求1或2所述的一种宽带单极化天线单元，其特征在于：馈电点位于反射板的上方。

4、根据权利要求1或2所述的一种宽带单极化天线单元，其特征在于：馈电片(2)穿过反射板(9)，馈电点位于反射板下方。

5、根据权利要求1或2所述的一种宽带单极化天线单元，其特征在于：馈电片(2)呈台阶状渐变的收缩。

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