CN203300808U - 宽频双极化天线及其宽频双极化天线辐射单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了宽频双极化天线及其宽频双极化天线辐射单元。一种宽频双极化天线辐射单元，包括四个振子臂、巴伦支撑部件、两个馈电导体和反射板，四个振子臂沿巴伦支撑部件周向均匀分布于其一端，其另一端与反射板连接，振子臂具有第一连接端和第二连接端；振子臂的第一连接端与相邻的振子臂的第二连接端之间电连接有弧形边，且四个弧形边位于同一圆周上；巴伦支撑部件包括两个圆筒电缆焊接座和两个具有内凹的焊线槽；两个相邻的振子臂与两个圆筒电缆焊接座及另外两个振子臂与两个焊线槽一一对应连接；馈电导体套设于圆筒电缆焊接座内。上述宽频双极化天线辐射单元，降低电压驻波比，提高隔离度、增益、天线前后比和交叉极化比，扩宽辐射单元的频段。本实用新型还提供一种宽频双极化天线。

Description

宽频双极化天线及其宽频双极化天线辐射单元
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽频双极化天线辐射单元。本实用新型还涉及一种具有上述宽频双极化天线辐射单元的宽频双极化天线。
背景技术
随着科学技术的日益更新，3G（3rd Generation，第三代移动通信技术）牌照的全面发放，移动通信已走进人们的生活，并扮演着重要的角色。随着3G用户量的迅猛增加，第三代移动通信在市场上有着越来越重要的地位，各种制式移动通信的工作频段都在不断扩展。这使基站对天线的频带宽度、天线的各项性能指标要求（如电压驻波比、隔离度、增益、天线前后比和交叉极化比等）越来越高。
基站天线一般由相同结构的辐射单元组合成阵列形式。目前，基站天线的辐射单元有两种形式，一是空气微带，一是半波振子。空气微带天线的频带较窄，虽然可以通过附加一层或多层寄生贴片技术来展宽微带天线的带宽，但其频带仍然不够宽，而且天线结构较复杂，天线的辐射性能也不是太好的。半波振子辐射单元频带较宽但仍然有限，而且由于采用单片金属折叠整合而成，其与天线底板的焊接范围较大并需要较多的紧固件固定连接，工艺复杂，对一些电性能以及辐射性能难以控制，使得天线的各项性能指标要求较低。
综上所述，如何扩宽频带宽度，提高天线的各项性能指标要求，已成为本领域的技术人员亟待解决的技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种宽频双极化天线辐射单元，该宽频双极化天线辐射单元可有效扩宽频带宽度，提高天线的各项性能指标要求。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述宽频双极化天线辐射单元的宽频双极化天线。
为了实现上述第一个目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种宽频双极化天线辐射单元，包括四个振子臂、巴伦支撑部件、两个馈电导体和反射板，四个所述振子臂沿所述巴伦支撑部件的周向均匀分布于其一端，所述巴伦支撑部件的另一端与所述反射板连接，所述振子臂远离所述巴伦支撑部件的一侧具有第一连接端和第二连接端；
其重点在于，所述振子臂的第一连接端与相邻的所述振子臂的第二连接端之间电连接有弧形边，且四个所述弧形边位于同一圆周上；
所述巴伦支撑部件包括两个圆筒电缆焊接座和两个具有内凹的焊线槽；其中，两个相邻的所述振子臂与两个所述圆筒电缆焊接座一一对应连接，另外两个所述振子臂与两个所述焊线槽一一对应连接；
所述馈电导体套设于所述圆筒电缆焊接座内。
优选地，所述巴伦支撑部件还包括连接所述焊线槽及圆筒电缆焊接座的底座。
优选地，所述底座与所述焊线槽远离所述振子臂的一端连接。
优选地，所述底座与所述反射板之间设置有绝缘隔垫；所述底座与所述反射板通过螺钉连接。
优选地，还包括将所述馈电导体支撑于所述圆筒电缆焊接座内的绝缘支撑件。
优选地，所述振子臂上设置有固定所述馈电导体的上端的焊接凹口。
优选地，所述振子臂上设置有镂空结构，所述振子臂具有两个与所述巴伦支撑部件连接的连接端。
优选地，所述弧形边厚度小于所述振子臂的厚度。
优选地，所述振子臂和所述巴伦支撑部件为一体式结构。
本实用新型还提供了一种宽频双极化天线，包括宽频双极化天线辐射单元，所述宽频双极化天线辐射单元为如上述任一项所述的宽频双极化天线辐射单元。
通过上述描述可知，本实用新型提供的宽频双极化天线辐射单元本实用新型实施例提供的宽频双极化天线辐射单元，其四个振子臂的弧形边位于同一圆周上，即宽频双极化天线辐射单元的辐射面为圆形，拓展了天线驻波比及辐射带宽，提高了天线辐射增益、前后辐射比、交叉极化比等关键指标。本具体实施方式所提供的辐射单元，与现有技术中的辐射单元相比：降低了电压驻波比，提高了隔离度、增益、天线前后比和交叉极化比，扩宽了辐射单元的频段。
为了实现上述第二个目的，本实用新型还提供一种宽频双极化天线，该宽频双极化天线包括宽频双极化天线辐射单元，所述宽频双极化天线辐射单元为上述任一种宽频双极化天线辐射单元。由于上述宽频双极化天线辐射单元具有上述技术效果，具有该宽频双极化天线辐射单元的宽频双极化天线也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的第一结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的透视示意图；
图3为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的第二结构示意图；
图4为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的一对振子臂的电压驻波比-频率的坐标曲线示意图；
图5为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的另一对振子臂的电压驻波比-频率的坐标曲线示意图；
图6为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射度-频率的坐标曲线示意图；
图7为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射参数的直角坐标系示意图；
图8为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射参数的极坐标系示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种宽频双极化天线辐射单元，该宽频双极化天线辐射单元可有效扩宽频带宽度，提高天线的各项性能指标要求。本实用新型的另一核心是提供一种具有上述宽频双极化天线辐射单元的宽频双极化天线。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1-图8，图1为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的第一结构示意图；图2为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的透视示意图；图3为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的第二结构示意图；图4为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的一对振子臂的电压驻波比-频率的坐标曲线示意图；图5为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的另一对振子臂的电压驻波比-频率的坐标曲线示意图；图6为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射度-频率的坐标曲线示意图；图7为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射参数的直角坐标系示意图；图8为本实用新型具体实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的辐射参数的极坐标系示意图。
如图1、图2和图3所示，在一种具体实施例中，本实用新型提供的宽频双极化天线辐射单元，包括四个振子臂1、巴伦支撑部件2、馈电导体3和反射板4，四个振子臂1沿巴伦支撑部件2的周向均匀分布于其一端，巴伦支撑部件2的另一端与反射板4连接，振子臂1远离巴伦支撑部件2的一侧具有第一连接端和第二连接端；振子臂1的第一连接端与相邻的振子臂1的第二连接端之间电连接有弧形边5，且四个弧形边5位于同一圆周上；巴伦支撑部件2包括两个圆筒电缆焊接座22和两个具有内凹的焊线槽23；其中，两个相邻的振子臂1与两个圆筒电缆焊接座22一一对应连接，另外两个振子臂1与两个焊线槽23一一对应连接；馈电导体3套设于圆筒电缆焊接座22内。
可以理解的是，振子臂1的数量为四个，巴伦支撑部件2包括两个圆筒电缆焊接座22和两个具有内凹的焊线槽23。四个振子臂1中的任意相邻两个振子臂1与两个圆筒电缆焊接座22一一对应连接，即其中一个振子臂1与一个圆筒电缆焊接座22连接，另一个振子臂1与另一个圆筒电缆焊接座22连接；四个振子臂1中的另外两个振子臂1也是相邻的，其中一个振子臂1与一个焊线槽23连接，另一个振子臂1与另一个焊线槽23连接。馈电导体3的数量为两个，圆筒电缆焊接座22的数量也为两个。一个馈电导体3穿套于一个圆筒电缆焊接座22内，并与该圆筒电缆焊接座22连接的振子臂1电连接；另一个馈电导体3穿套于另一个圆筒电缆焊接座22内，并与该圆筒电缆焊接座22连接的振子臂1电连接。
本实用新型实施例提供的宽频双极化天线辐射单元，其四个弧形边位于同一圆周上，即宽频双极化天线辐射单元的辐射面为圆形，拓展了天线驻波比及辐射带宽，提高了天线辐射增益、前后辐射比、交叉极化比等关键指标，请参考下表内容。
表1与现有技术中的辐射单元的实验测试数据对比
Figure BDA00003091841700061
并且，经测试，现有技术中的辐射单元的频带一般为1710-2170MHZ、2300-2700MHZ或2500-2690MHZ等，频带宽度较窄，本实用新型实施例提供的宽频双极化天线辐射单元的频带为1710-2700MHZ，频带宽度较大。
通过上述实验数据可知，本具体实施方式所提供的辐射单元，与现有技术中的辐射单元相比：降低了电压驻波比，提高了隔离度、增益、天线前后比和交叉极化比，扩宽了辐射单元的频段。
并且，将巴伦支撑部件2设置为包括两个圆筒电缆焊接座22和两个具有内凹的焊线槽23的结构，节省了巴伦支撑部件2的用料，进而降低了成本。通过将馈电导体3置于圆筒电缆焊接座22内部，有效避免了馈电导体3与外界物质接触导电的情况。
优选的，馈电导体3的上端与振子臂1通过焊接连接；其下端与同轴电缆A的同轴电缆内导体焊接。
优选地，反射板4为铝板。
为了提高巴伦支撑部件2的稳定性，优选地，本实用新型实施例提供的宽频双极化天线辐射单元中，巴伦支撑部件2还包括连接焊线槽23及圆筒电缆焊接座22的底座21。优选地，底座21通过焊接与两个圆筒电缆焊接座22及两个焊线槽23连接。
本实用新型实施例中的馈电导体3的材质为铜材料，其表面作镀银处理。
如图3所示，底座21与焊线槽23远离振子臂1的一端连接。也可以将底座21连接于焊线槽23与圆筒电缆焊接座22的中间，具体连接位置不做限制、
为了避免馈电导体3与圆筒电缆焊接座22导电接触，本实用新型实施例提供的宽频双极化天线辐射单元还包括将馈电导体3支撑于圆筒电缆焊接座22内的绝缘支撑件6。
其中，每个馈电导体3上设置有两个绝缘支撑件6，的两端均设置有绝缘支撑件6。由于馈电导体3的数量为两个，即绝缘支撑件共4个，且大小型号相同，方便对馈电导体3的固定及装配。
进一步的，底座21与反射板4之间设置有绝缘隔垫7；底座21与反射板4通过螺钉8连接。通过增加绝缘隔垫7，有效避免了宽频双极化天线辐射单元与反射板4的电连接。在上述实施例中，底座21设置在巴伦支撑部件2远离振子臂1的一端，绝缘隔垫7设置于底座21与反射板4之间，并通过螺钉8依次串连反射板4、绝缘隔垫7和底座21，完成三者的相对固定，降低了互调信号产生的可能性。
为了提高振子臂1与馈电导体3的连接稳定性，振子臂1上设置有固定馈电导体3的上端的焊接凹口。将馈电导体3的上端嵌入振子臂1的焊接凹口，并将其焊接于焊接凹口内，通过焊接凹口的侧壁有效限制了馈电导体3的上端的移动，提高了振子臂1与馈电导体3的连接稳定性。
如图1所示，振子臂1上设置有镂空结构11，振子臂1具有两个与巴伦支撑部件2连接的连接端。在此不对镂空结构11的具体结构做限制。
进一步的，弧形边5厚度小于振子臂1的厚度。
振子臂1与巴伦支撑部件2为一体式结构。振子臂1及巴伦支撑部件2采用一次性压铸成型技术整体成型，减少了零件数量，进而简化了装配过程。
本实用新型实施例还提供了一种宽频双极化天线，包括宽频双极化天线辐射单元，该宽频双极化天线辐射单元为上述任一种宽频双极化天线辐射单元。由于上述宽频双极化天线辐射单元具有上述技术效果，具有该宽频双极化天线辐射单元的宽频双极化天线也应具有相应的技术效果，此处不再作详细介绍。
以上对本实用新型所提供的宽频双极化天线及其宽频双极化天线辐射单元进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种宽频双极化天线辐射单元，包括四个振子臂（1）、巴伦支撑部件（2）、两个馈电导体（3）和反射板（4），四个所述振子臂（1）沿所述巴伦支撑部件（2）的周向均匀分布于其一端，所述巴伦支撑部件（2）的另一端与所述反射板（4）连接，所述振子臂（1）远离所述巴伦支撑部件（2）的一侧具有第一连接端和第二连接端；
其特征在于，所述振子臂（1）的第一连接端与相邻的所述振子臂（1）的第二连接端之间电连接有弧形边（5），且四个所述弧形边（5）位于同一圆周上；
所述巴伦支撑部件（2）包括两个圆筒电缆焊接座（22）和两个具有内凹的焊线槽（23）；其中，两个相邻的所述振子臂（1）与两个所述圆筒电缆焊接座（22）一一对应连接，另外两个所述振子臂（1）与两个所述焊线槽（23）一一对应连接；
所述馈电导体（3）套设于所述圆筒电缆焊接座（22）内。
2.根据权利要求1所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述巴伦支撑部件（2）还包括连接所述焊线槽（23）及圆筒电缆焊接座（22）的底座（21）。
3.根据权利要求2所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述底座（21）与所述焊线槽（23）远离所述振子臂（1）的一端连接。
4.根据权利要求2所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述底座（21）与所述反射板（4）之间设置有绝缘隔垫（7）；所述底座（21）与所述反射板（4）通过螺钉（8）连接。
5.根据权利要求1所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，还包括将所述馈电导体（3）支撑于所述圆筒电缆焊接座（22）内的绝缘支撑件（6）。
6.根据权利要求1所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述振子臂（1）上设置有固定所述馈电导体（3）的上端的焊接凹口。
7.根据权利要求1所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述振子臂（1）上设置有镂空结构（11），所述振子臂（1）具有两个与所述巴伦支撑部件（2）连接的连接端。
8.根据权利要求1所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述弧形边（5）厚度小于所述振子臂（1）的厚度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述振子臂（1）和所述巴伦支撑部件（2）为一体式结构。
10.一种宽频双极化天线，包括宽频双极化天线辐射单元，其特征在于，所述宽频双极化天线辐射单元为如权利要求1-9任一项所述的宽频双极化天线辐射单元。
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