CN201584504U - Wimax宽带双极化天线单元 - Google Patents
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Abstract
一种WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是它包括短路支撑块(5)、中空馈电管(4)、振子臂(1)、L形馈电内芯(2)和馈电内芯介质支撑块(3)，中空馈电管(4)安装在短路支撑块(5)上，振子臂(1)安装在中空馈电管(4)上，L形馈电内芯(2)的一段位于中空包电管(4)并插入安装在短路支撑块(5)底部的馈电内芯介质支撑块(3)中，L形馈电内芯(2)的另一段与相对安装在短路支撑块(5)上的另一中空馈电管(4)相连。本实用新型能明显展宽天线的工作带宽，大幅提高交叉极化比、前后比，矩形同轴式馈电使得馈电结构紧凑，馈电直接辐射泄漏非常小，能够显著提升交叉极化比和极化隔离度，简单的短路支撑块能够起到很好的扼流作用，天线单元结构形式简单，分离部件少，装配简单，非常适合于大批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天线，尤其是一种WIMAX移动通信领域的基站定向天线，具体地说是一种WIMAX宽带双极化天线单元。
背景技术
WIMAX的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)，WIMAX技术以IEEE 802.16的系列宽频无线标准为基础，因而又称为802.16无线城域网。它作为一种新兴的无线通信技术，因在数据通信领域的高性能覆盖范围(视环境情况可以覆盖25～30英里的范围)，使WIMAX备受业界关注。
对于WIMAX技术而言，要想实现理想的区域覆盖，同时确保高性能的移动通信质量，需要对天线的性能指标提出更高的要求，除要求双极化、宽带化外，同时对天线的隔离度、波瓣的前后比、交叉极化比的好坏也将直接影响到基站天线在该扇区的覆盖效果以及通话质量，高隔离度天线可将两个极化的相关性降到最小，使相互间的影响也降到最低；天线的高性能前后比，将大大压低天线的后向辐射，可以大幅提高扇区的覆盖效果；对于另外一个重要指标交叉极化比而言，除了需要满足轴向交叉极化比高于20dB外，同时需要在±60°内均能保持较高的交叉极化比(高于10dB)，为系统提供良好的正交特性。
实现上述技术指标的高性能基站天线的关键是天线单元的设计，高性能的天线单元将能够同时实现宽带双极化、高隔离度、高交叉极化比的指标要求，同时结合反射板的设计可实现非常低的后向辐射。
发明内容
本实用新型的目的是针对WIMAX急需高性能天线的问题，设计一种具有高隔离度、高交叉极化比、高前后比，而且结构简单易开模加工生产的WIMAX宽带双极化天线单元。
本实用新型的技术方案是：
一种WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是它包括短路支撑块5、中空馈电管4、振子臂1、L形馈电内芯2和馈电内芯介质支撑块3，中空馈电管4安装在短路支撑块5上，振子臂1安装在中空馈电管4上，L形馈电内芯2的一段位于中空包电管4并插入安装在短路支撑块5底部的馈电内芯介质支撑块3中，L形馈电内芯2的另一段与相对安装在短路支撑块5上的另一中空馈电管4相连。
中空馈电管4为矩形管，它的数量为四个。
短路支撑块5、中空馈电管4、振子臂1为整体相连的一体化结构件。
在所述的振子臂1和中空馈电管4之间设有加强筋10。
所述的L形馈电内芯2的数量为两根，相应的馈电内芯介质支撑块3的数量为两个，相应的中空馈电管4的数量为四个，其中一根L形馈电内芯2由短路段一13、馈电段一14和匹配块一15组成，匹配块一15位于馈电段一14的中下部，馈电段一14和匹配块一15位于中空馈电管4的空心部12b中并穿装在对应的馈电内芯介质支撑块3中，短路段一13穿过中空馈电管4上端的缺口7，一端安放在与所述的中空馈电管4相对的第三中空馈电管4的缺口9中并通过锡焊与对应的天线振子1相连；另一根L形馈电内芯由短路段二16、馈电段二17和匹配块二18组成，匹配块二18位于馈电段二17的中下部，馈电段二17、匹配块二18位于与所述的中空馈电管4相邻的第二中空馈电管4空心部12a中并穿装在对应的馈电内芯介质支撑块3中，短路段二16穿过所述的第二中空馈电管4上部的缺口6，一端安放在与第二中空馈电管4相对的第四中空馈电管4上的缺口8中并与通过锡焊与对应的天线振子1相连；所述的两个馈电内芯介质支撑3的结构形式完成相同，它包括定位块19和矩形空心段20，两个馈电内芯介质支撑3分别通过定位块19定位于所述的空心部12a和空心部12b的底部，两个馈电内芯介质支撑3的两个矩形空心段20分别用于穿装馈电段一14和馈电段二17。
所述的馈电内芯介质支撑块3的介电常数在2.1～2.5之间。
所述的中空馈电管4的中空部的截面尺寸为0.07个中心波长乘以0.058个中心波长。
所述的振子臂1的长度为0.163个中心波长。
所述的短路支撑块5的厚度为0.035个中心波长。
所述的馈电内芯介质支撑块3的高度为0.05个中心波长。
本实用新型的有益效果：
本实用新型能明显展宽天线的工作带宽，大幅提高交叉极化比、前后比，矩形同轴式馈电使得馈电结构紧凑，馈电直接辐射泄漏非常小，能够显著提升交叉极化比和极化隔离度，简单的短路支撑块能够起到很好的扼流作用，天线单元结构形式简单，分离部件少，装配简单，非常适合于大批量生产。
附图说明
图1a为本实用新型的天线单元整体的立体结构示意图；
图1b为图1a的仰视图；
图2a为本实用新型所述天线振子立体结构示意图；
图2b为图2a的仰视图；
图3为本实用新型所述馈电内芯的结构示意图；
图4为本实用新型所述馈电内芯介质支撑结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1-4所示。
一种WIMAX宽带双极化天线单元，它主要由中空馈电管4、振子臂1、馈电内芯2、馈电内芯介质支撑块3和短路支撑块5组成，如图1a所示，四个振子臂1、四个矩形中空馈电管4和一个短路支撑块5组成天线振子，中空馈电管4安装在短路支撑块5上，振子臂1安装在中空馈电管4上，所述的振子臂1由与矩形中空馈电管4相连的加强筋10来进行结构加强。所述的振子臂1呈张角梯形，可用于改善天线单元的宽带特性，并能较好地抑制交叉极化电平，如图1b。所述矩形中空馈电管4由两种空心部分形成，分别是空心部11和空心部12，两种空心部的差异在于空心部12(如图2b中的空心部12a、12b)带有一个缺口，对应于馈电内芯介质支撑块3中的定位块19，用于馈电内芯介质支撑块3的定位。空心部12含12a、12b两个空心，分别用于装配馈电内芯2的不同馈电段。所述矩形中空馈电管4与振子臂1相连的一端包括了四个缺口，分别是缺口一6、缺口二7、缺口三8、缺口四9，如图2a所示。所述振子臂1、矩形中空馈电管4和短路支撑块5在结构上连成一体，可开模一体化加工完成。所述的馈电内芯2包括一根馈电内芯上的短路段一13、馈电段一14、匹配块一15，另一根馈电内芯上的短路段二16、馈电段二17、匹配块二18，其中匹配块一15位于馈电段一14的中下部，匹配块二18位于馈电段二17的中下部，如图3所示。馈电内芯2中的馈电段一14、匹配块一15装配于空心部12b中，馈电内芯2中的馈电段二17、匹配块二18装配于空心部12a中。馈电内芯2的短路段一13穿过缺口7，一端安放在缺口9中，通过锡焊与天线振子相连；馈电内芯的短路段二16穿过缺口6，一端安放在缺口8中，通过锡焊与天线振子相连。馈电内芯介质支撑3块(如图4所示)由两个结构形式完成相同的结构部件组成，每部分包括定位块19和矩形空心段20。馈电内芯介质支撑3的两个结构部件分别安装于空心部12a和空心部12b底部，通过定位块19来进行定位，矩形空心段20用于穿过馈电内芯的馈电段一14和馈电段二17。馈电内芯介质支撑选用材质为聚四氟乙烯或介电常数在2.1～2.5的介质。天线振子和馈电内芯的材质均为铝。所有铝材的壁厚均为1～2mm。空心部11和空心部12的截面尺寸为0.07个中心波长乘以0.058个中心波长，振子臂1的长度为0.163个中心波长，天线振子高0.18个中心波长，短路支撑块5高度为0.035个中心波长，馈电内芯介质支撑块3高度为0.05个中心波长。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是它包括短路支撑块(5)、中空馈电管(4)、振子臂(1)、L形馈电内芯(2)和馈电内芯介质支撑块(3)，中空馈电管(4)安装在短路支撑块(5)上，振子臂(1)安装在中空馈电管(4)上，L形馈电内芯(2)的一段位于中空包电管(4)并插入安装在短路支撑块(5)底部的馈电内芯介质支撑块(3)中，L形馈电内芯(2)的另一段与相对安装在短路支撑块(5)上的另一中空馈电管(4)相连。
2.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是中空馈电管(4)为矩形管，它的数量为四个。
3.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是短路支撑块(5)、中空馈电管(4)、振子臂(1)为整体相连的一体化结构件。
4.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是在所述的振子臂(1)和中空馈电管(4)之间设有加强筋(10)。
5.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的L形馈电内芯(2)的数量为两根，相应的馈电内芯介质支撑块(3)的数量为两个，相应的中空馈电管(4)的数量为四个，其中一根L形馈电内芯(2)由短路段一(13)、馈电段一(14)和匹配块一(15)组成，匹配块一(15)位于馈电段一(14)的中下部，馈电段一(14)和匹配块一(15)位于中空馈电管(4)的空心部(12b)中并穿装在对应的馈电内芯介质支撑块(3)中，短路段一(13)穿过中空馈电管(4)上端的缺口(7)，一端安放在与所述的中空馈电管(4)相对的第三中空馈电管(4)的缺口9中并通过锡焊与对应的天线振子(1)相连；另一根L形馈电内芯由短路段二(16)、馈电段二(17)和匹配块二(18)组成，匹配块二18位于馈电段二17的中下部，馈电段二(17)、匹配块二(18)位于与所述的中空馈电管(4)相邻的第二中空馈电管(4)空心部(12a)中并穿装在对应的馈电内芯介质支撑块(3)中，短路段二(16)穿过所述的第二中空馈电管(4)上部的缺口(6)，一端安放在与第二中空馈电管(4)相对的第四中空馈电管(4)上的缺口(8)中并与通过锡焊与对应的天线振子(1)相连；所述的两个馈电内芯介质支撑(3)的结构形式完成相同，它包括定位块(19)和矩形空心段(20)，两个馈电内芯介质支撑(3)分别通过定位块(19)定位于所述的空心部(12a)和空心部(12b)的底部，两个馈电内芯介质支撑(3)的两个矩形空心段(20)分别用于穿装馈电段一(14)和馈电段二17。
6.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的馈电内芯介质支撑块(3)的介电常数在2.1～2.5之间。
7.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的中空馈电管(4)的中空部的截面尺寸为0.07个中心波长乘以0.058个中心波长。
8.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的振子臂(1)的长度为0.163个中心波长。
9.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的短路支撑块(5)的厚度为0.035个中心波长。
10.根据权利要求1所述的WIMAX宽带双极化天线单元，其特征是所述的馈电内芯介质支撑块(3)的高度为0.05个中心波长。
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- 2009-12-21 CN CN2009202824570U patent/CN201584504U/zh not_active Expired - Lifetime
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