CN203521623U - 一种双极化宽频天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双极化宽频天线，包括反射板、辐射单元、U型侧板、金属寄生片和支撑件，一个或多个辐射单元安装在反射板上，反射板上的相对两侧分别安装一U型侧板；所述金属寄生片通过支撑件悬空设置于U型侧板上方。本实用新型提供的一种双极化宽频天线，天线面积比现有的其他同类天线面积小10%以上；其结构简单，制造容易，适合批量生产；而且具有辐射特性优良以及频带宽的优点，能实现天线电气性能的最优化。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯领域，具体涉及一种双极化宽频天线。
背景技术
随着移动通信的迅猛发展，各种制式的工作频段也在不断扩展，TD-SCDMA网络中的智能天线的工作频率为1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz；DCS的通信频率为1710-1880MHz；PCS的通信频率为1850-1990MHz；UMTS的通信频率为1920-2170MHz；WiMax（WorldwideInteroperability for Microwave Access，即全球微波互联接入）的部分通信频段为2300-2690MHz。因此，现已提出了能兼顾上述制式的，工作频段为1710-2690MHz的宽带天线的市场需求，而1710-2690MHz的相对频带宽度则达到44.5%，现有的双极化天线振子一般都难以满足，由此组成的天线阵的带宽也受到限制。
申请号为200910130124.0的中国发明专利申请公开了一种基站天线及其反射板，其通过在反射板的两侧加设垂直的侧板以控制天线方向图，但是该结构增加了天线的侧边高度，进而增加了天线的体积。申请号为201220339177.0的中国实用新型专利公开了一种基站天线反射板，其通过在反射板的两侧加设钩形侧板以控制天线方向图，但是该结构增加了天线的占地面积。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种双极化宽频天线，优化天线面积及体积，同时保证天线具有波束收敛度高、辐射性能优良以及频带宽的优点，实现天线电气性能的最优化。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种双极化宽频天线，包括反射板、辐射单元、U型侧板、金属寄生片和支撑件，一个或多个辐射单元安装在反射板上，反射板上的相对两侧分别安装一U型侧板；所述金属寄生片通过支撑件悬空设置于U型侧板上方。
所述U型侧板为一截面呈U型凹槽的金属板，所述U型凹槽的开口背向反射板上的辐射单元，U型凹槽的深度介于天线工作中心频率的0.125个波长到0.5个波长之间。
所述U型凹槽内设置有塑料片以减少U型槽深度。
所述金属寄生片设置于辐射单元的相对两侧方向。
所述金属寄生片为长方形或多边形板状件，通过塑料支撑件悬空设置于U型侧板上方；所述金属寄生片与反射板平行或与反射板具有一夹角。
所述金属寄生片沿U型侧板的延伸方向延伸，金属寄生片的长度介于天线工作中心频率的0.15个波长到0.5个波长之间。
所述天线辐射单元为金属压铸的辐射单元或PCB板偶极子单元。
还包括天线罩，所述天线罩罩在反射板上方，将辐射单元、U型侧板、金属寄生片和支撑件包围在内。
多个辐射单元在反射板上排列成一列或多列天线阵列，所述一列或多列天线阵列平行设置于两U型侧板之间，每列天线阵列的宽度介于天线工作中心频率的0.5个波长到1.15个波长之间。
本实用新型提供的一种双极化宽频天线，天线面积比现有的其他同类天线面积小10%以上；其结构简单，制造容易，适合批量生产；而且具有辐射特性优良以及频带宽的优点，能实现天线电气性能的最优化。
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二的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三的结构示意图；
图4为本实用新型实施例四的结构示意图；
图5为本实用新型实施一的方向图和增益示意图；
图6为本实用新型实施例一的回波测试图；
图7为本实用新型实施例一的隔离测试图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。
实施例一
如图1所示，本实用新型实施例一提供的一种双极化宽频天线，包括金属反射板1、一对U型侧板2、辐射单元3、支撑件4和金属寄生片5。所述辐射单元3安装在金属反射板1上，金属反射板1上的相对两侧分别安装一U型侧板2；所述金属寄生片5通过支撑件4悬空设置于U型侧板2上方。
具体的，在本实施例中，所述辐射单元3为PCB板偶极子单元，包括相互连接的辐射主体以及平衡馈电装置。所述辐射主体包括四个辐射臂，四个辐射臂两两呈正交分布以形成两对正交的对称辐射组合，每一个辐射臂上均设置有镂空结构。平衡馈电装置的一端固定安装在所述金属反射板1上，所述四个辐射臂均远离所述金属反射板1，并环绕设置于所述平衡馈电装置的四周。
所述平衡馈电装置为同轴结构，包括外围导体以及内部导体。外围导体安装在所述金属反射板1上，包括四个部分，每一个部分分别用于支撑并电连接所述辐射主体中的一个辐射臂；外围导体的每一个部分相互之间平行并有一定间隙相隔。所述内部导体为空心的圆柱结构，设置于外围导体的四个部分围成的中心。
所述辐射单元3还包括金属馈电片，设置于平衡馈电装置的内部。金属馈电片的一端穿过所述金属反射板1并与所述金属反射板1的底端线缆连接，所述金属馈电片的另一端与辐射主体相连，用于通过电磁耦合对辐射主体馈电。
本实施例中，所述U型侧板2为一截面呈U型凹槽的金属板，所述U型凹槽的开口背向金属反射板1上的辐射单元3。具体的，所述U型侧板2包括两个大致平行的平行板以及连接两个平行板的连接板；其中一个平行板紧贴在金属反射板1上，另一个平行板通过连接板支撑且悬空设置于前述平行板的上方。所述U型侧板2的开口朝向金属反射板1的外部，开口的边缘与金属反射板1的边缘大致对齐。
所述U型凹槽的深度介于天线工作中心频率的0.125个波长到0.5个波长之间作为改进，可以在U型侧板2的凹槽内放置一定介电常数的塑料片以减少凹槽的深度。
本实施例中，金属反射板1上设有三个辐射单元3，所述三个辐射单元3沿平行于U型侧板2的方向排成一列，形成一天线阵列，每个辐射单元3的相对两侧方向分别设置有一个金属寄生片5。所述金属寄生片5为长方形板状件，长方形金属寄生片5的延伸方向与U型侧板2的延伸方向相同，其长度介于天线工作中心频率的0.15个波长到0.5个波长之间。多个金属寄生片5分别通过一塑料制成的支撑件4悬空设置于U型侧板2的上方，且与金属反射板1具有一较小的夹角。所述多个金属寄生片5之间相互独立，不电连接。
本实施例提供的双极化宽频天线还包括一天线罩（未图示），所述天线罩罩在金属反射板1上方，将辐射单元3、U型侧板2、金属寄生片4和支撑件4包围在内。
所述金属反射板1为一平板，金属反射板1的两侧向下折叠，用于加固所述金属反射板1，并便于与天线罩连接。
如图5至图7所示，本实用新型实施例一提供的一种双极化宽频天线具有波束收敛度高，辐射性能优良以及频带宽的优点。本实用新型具有超过45%的阻抗带宽，互调、隔离电气性能优越，且具有外形尺寸小，造价低的优点。
实施例二
如图2所示，为本实用新型实施例二提供的一种双极化宽频天线。与实施例一相比，其区别仅仅在于金属寄生片5的形状和角度。本实施例中，所述金属寄生片5的中部具有一突出部分，呈大致T型；并且，所述金属寄生片5与金属反射板1平行设置。本实施例的其他部件以及连接关系均与实施例一相对应的部分相同，具体内容请参阅实施例一的相关描述，在此不再赘述。
实施例三
如图3所示，为本实用新型实施例三提供的一种双极化宽频天线。与实施例一的相比，最大的区别在于辐射单元3的数量和排列方式。本实施例为四端口双极化宽频天线中，金属反射板1上具有六个辐射单元，所述六个辐射单元3排列成两列相互平行的天线阵列，每列天线阵列的宽度介于天线工作中心频率的0.5个波长到1.15个波长之间。此外，本实施例中的金属寄生片5与金属反射板1平行。本实施例的其他部件以及连接关系均与实施例一相对应的部分相同，具体内容请参阅实施例一的相关描述，在此不再赘述。
实施例四
如图4所示，本实施例提供的一种双极化宽频天线中的辐射单元3为金属压铸的一体化辐射单元。本实施例的其他部件以及连接关系均与实施例一相对应的部分相同，具体内容请参阅实施例一的相关描述，在此不再赘述。
本实用新型提供的一种双极化宽频天线，具有与常规基站天线等同的性能，如波束宽度收敛性好、交叉极化比好、前后比好等等；同时有效降低了天线侧边高度，减少了天线体积。本实用新型的天线面积比现有的其他同类天线面积小10%以上；其结构简单，制造容易，适合批量生产；而且具有波束收敛度，具有辐射性能特性优良以及频带宽的优点，能实现天线电气性能的最优化。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双极化宽频天线，其特征在于，包括反射板、辐射单元、U型侧板、金属寄生片和支撑件，一个或多个辐射单元安装在反射板上，反射板上的相对两侧分别安装一U型侧板；所述金属寄生片通过支撑件悬空设置于U型侧板上方。
2.根据权利要求1所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述U型侧板为一截面呈U型凹槽的金属板，所述U型凹槽的开口背向反射板上的辐射单元，U型凹槽的深度介于天线工作中心频率的0.125个波长到0.5个波长之间。
3.根据权利要求2所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述U型凹槽内设置有塑料片以减少U型槽深度。
4.根据权利要求1所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述金属寄生片设置于辐射单元的相对两侧方向。
5.根据权利要求4所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述金属寄生片为长方形或多边形板状件，通过塑料支撑件悬空设置于U型侧板上方；所述金属寄生片与反射板平行或与反射板具有一夹角。
6.根据权利要求5所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述金属寄生片沿U型侧板的延伸方向延伸，金属寄生片的长度介于天线工作中心频率的0.15个波长到0.5个波长之间。
7.根据权利要求1所述的双极化宽频天线，其特征在于，所述辐射单元为金属压铸的辐射单元或PCB板偶极子单元。
8.根据权利要求1所述的双极化宽频天线，其特征在于，还包括天线罩，所述天线罩罩在反射板上方，将辐射单元、U型侧板、金属寄生片和支撑件包围在内。
9.根据权利要求1所述的双极化宽频天线，其特征在于，多个辐射单元在反射板上排列成一列或多列天线阵列，所述一列或多列天线阵列平行设置于两U型侧板之间，每列天线阵列的宽度介于天线工作中心频率的0.5个波长到1.15个波长之间。
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