CN203607536U - 一种小型化双极化辐射单元及天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于移动基站天线领域，提供了一种小型化双极化辐射单元及天线。小型化双极化辐射单元用于装配在金属反射板上组成天线，双极化辐射单元包括辐射体和馈电装置，馈电装置包括四个支撑体以及两个平衡馈电连接器，两个平衡馈电连接器交叉连接到四个支撑体的一端，且两个平衡馈电连接器相互垂直；辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，八个辐射片包括四个位于内环且形状相同的内环辐射片以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片，四个内环辐射片分别与四个支撑体连接，四个内环辐射片与四个外环辐射片通过四个镶块连接。借此，本实用新型在减小天线尺寸的同时，保证了天线的各项指标。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动基站天线领域，更具体地说是涉及一种小型化双极化辐射单元及天线。
背景技术
当今的无线通讯领域，众所周知，1710-2170MHz频段基站天线的应用在整个移动通讯的发展进程中有着举足轻重的作用。天线现适用于多个制式：GSM1800（上行1710-1785MHz，下行1805-1880MHz）；CDMA2000（上行1920-1935MHz，下行2110-2125MHz）；WCDMA（上行1940-1955MHz，下行2110-2125MHz）。
随着前几年轰轰烈烈开展的3G建设，移动通讯现在已经向着LTE大步地迈进。以频谱资源的安排，1710-2170MHz之间还有几段空闲的频段很可能分配给FDD-LTE，因此，1710-2170MHz基站天线在FDD-LTE建设中还大有作为。
考虑到WCDMA和LTE共天馈，基站天线需要四通道天线，同时考虑到GSM1800或者LTE的MIMO应用，基站天线可能需要六通道甚至更多通道天线。在天线的实际应用中，特别是在城市里，由于天线阵列尺寸、重量的影响，造成施工以及物业选址，环保等很多因素的限制，如果1710-2170MHz基站天线想要在FDD-LTE发展中接着大发异彩，天线小型化早已成为基站天线的一个重要发展方向。
小型化天线的性能主要由辐射单元及金属反射板决定，缩窄了金属反射板的宽度的同时保证辐射单元的各项性能指标是一个很重要的课题。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种小型化双极化辐射单元及天线，在减小天线尺寸的同时，保证了天线的各项指标。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种小型化双极化辐射单元，用于装配在金属反射板上组成天线，所述双极化辐射单元包括辐射体和馈电装置，
所述馈电装置包括四个支撑体以及两个平衡馈电连接器，所述两个平衡馈电连接器交叉连接到所述四个支撑体的一端，且所述两个平衡馈电连接器相互垂直；
所述辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，所述八个辐射片包括四个位于内环且形状相同的内环辐射片以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片，四个内环辐射片分别与四个支撑体连接，四个内环辐射片与四个外环辐射片通过四个镶块连接。
根据本实用新型的小型化双极化辐射单元，所述四个内环辐射片以及所述四个外环辐射片分别关于辐射体的中心对称，以组成两个极化正交的辐射单元臂。
根据本实用新型的小型化双极化辐射单元，所述四个支撑体中的两个相邻支撑体穿设有同轴电缆，所述两个平衡馈电连接器分别与一根同轴电缆的芯线连接。
根据本实用新型的小型化双极化辐射单元，所述四个支撑体组成相互垂直的两个不平衡变压器，且所述四个支撑体未与所述四个内环辐射片连接的一端与一底座连接，所述底座与所述金属反射板连接。
根据本实用新型的小型化双极化辐射单元，所述八个辐射片形成圆形、正方形或者菱形结构，并且所述八个辐射片在同一个平面上。
根据本实用新型的小型化双极化辐射单元，所述的金属反射板宽度为110mm，比同类产品缩小了1/4以上的尺寸。
本实用新型相应提供一种天线，包括金属反射板以及设置于所述金属反射板上的多个双极化辐射单元，所述双极化辐射单元包括辐射体和馈电装置，
所述馈电装置包括四个支撑体以及两个平衡馈电连接器，所述两个平衡馈电连接器交叉连接到所述四个支撑体的一端，且所述两个平衡馈电连接器相互垂直；
所述辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，所述八个辐射片包括四个位于内环且形状相同的内环辐射片以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片，四个内环辐射片分别与四个支撑体连接，四个内环辐射片与四个外环辐射片通过四个镶块连接。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：天线具有小型化的特点，天 线宽度比现有天线缩窄了超过四分之一的尺寸；在天线带宽内，具有良好的驻波比、隔离度、辐射效率、波束收敛性、前后比以及交叉极化鉴别率；辐射单元采用一体化压铸技术制造，结构牢固，装配简单。
附图说明
图1为本实用新型小型化双极化辐射单元与金属反射板相结合的立体视图；
图2为本实用新型小型化双极化辐射单元的立体视图；
图3为本实用新型小型化双极化辐射单元的侧视图；
图4为本实用新型小型化双极化辐射单元的俯视图；
图5为本实用新型天线的立体图；
图6为本实用新型天线S参数截图；
图7为本实用新型天线水平面方向图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型一种小型化双极化辐射单元100，用于装配在金属反射板200上组成天线，双极化辐射单元100包括辐射体和馈电装置。
馈电装置包括四个支撑体21、22、23、24以及两个平衡馈电连接器25、26，两个平衡馈电连接器25、26交叉连接到四个支撑体21、22、23、24的一端，且两个平衡馈电连接器25、26相互垂直，使得辐射单元100极化垂直。
所述辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，八个辐射片包括四个位于内环且形状相同的内环辐射片11、12、13、14以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片15、16、17、18，四个内环辐射片11、12、13、14分别与四个支撑体21、22、23、24连接，四个内环辐射片11、12、13、14与四个外环辐射片15、16、17、18通过四个镶块31、32、33、34连接。优选的是，八个辐射片形成圆形、正方形或者菱形结构，并且八个辐射片在同一个平面上。在如图1～图4所示实施例中，八个辐射片形成圆形。优选的是，四个支撑体和八个辐射片采用一体化压铸形成，结构牢固，装配简单。
如图1所示，四个内环辐射片11、12、13、14以及四个外环辐射片15、16、17、18分别关于辐射体10的中心对称，以组成两个极化正交的辐射单元臂。
四个支撑体21、22、23、24中的两个相邻支撑体21、22穿设有同轴电缆51、52，两个平衡馈电连接器25、26分别与一根同轴电缆的芯线连接。优选的平衡馈电连接器25、26分别与一根同轴电缆的芯线焊接。显而易见，在其他实施例中，也可在四个支撑体21、22、23、24中的任意两个相邻支撑体内穿设同轴电缆。
支撑体21、23组成不平衡变压器，支撑体22、24组成不平衡变压器，且支撑体21、23组成不平衡变压器与支撑体22、24组成不平衡变压器互相垂直。也即四个支撑体21、22、23、24组成相互垂直的两个不平衡变压器，且四个支撑体21、22、23、24未与四个内环辐射片11、12、13、14连接的一端与一底座40连接，底座40与金属反射板200连接。
图5是本实用新型天线的一种实施例的立体结构图。在如图5所示的实施例中，天线300包括金属反射板200以及设置于金属反射板200上的5个双极化辐射单元100。5个双极化辐射单元100等间距排列在金属反射板200上，且5个双极化辐射单元200排列为直线型，相邻两个双极化辐射单元100之间的间距为130mm。实际上双极化辐射单元的个数可以根据具体需要进行设置，不作为对本实用新型的限制。金属反射板宽度为110mm，从而本实施例的天线具有小型化的特点，天线宽度比现有天线缩窄了超过四分之一的尺寸。
优选的是，天线300具有小于70度的水平面波瓣宽度。
图6和图7提供了本实用新型公开小型化双极化天线的S参数截图和水平面方向图截图。如图6和图7所示，在天线带宽内，驻波比小于1.4、隔离度小于-30dB，增益高于15dB，水平面波束宽度在65-70°之间，前后比大于26dB，主轴交叉极化鉴别率大于20dB，扇区交叉极化鉴别率大于10dB。从而在天线带宽内，具有良好的驻波比、隔离度、辐射效率、波束收敛性、前后比以及交叉极化鉴别率。
综上所述，相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：天线具有小型化的特点，天线宽度比现有天线缩窄了超过四分之一的尺寸；在天线带宽内，具有良好的驻波比、隔离度、辐射效率、波束收敛性、前后比以及交叉极化鉴别率；辐射单元采用一体化压铸技术制造，结构牢固，装配简单。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种小型化双极化辐射单元，用于装配在金属反射板上组成天线，其特征在于，所述双极化辐射单元包括辐射体和馈电装置，
所述馈电装置包括四个支撑体以及两个平衡馈电连接器，所述两个平衡馈电连接器交叉连接到所述四个支撑体的一端，且所述两个平衡馈电连接器相互垂直；
所述辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，所述八个辐射片包括四个位于内环且形状相同的内环辐射片以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片，四个内环辐射片分别与四个支撑体连接，四个内环辐射片与四个外环辐射片通过四个镶块连接。
2.根据权利要求1所述的小型化双极化辐射单元，其特征在于，所述四个内环辐射片以及所述四个外环辐射片分别关于辐射体的中心对称，以组成两个极化正交的辐射单元臂。
3.根据权利要求1所述的小型化双极化辐射单元，其特征在于，所述四个支撑体中的两个相邻支撑体穿设有同轴电缆，所述两个平衡馈电连接器分别与一根同轴电缆的芯线连接。
4.根据权利要求1所述的小型化双极化辐射单元，其特征在于，所述四个支撑体组成相互垂直的两个不平衡变压器，且所述四个支撑体未与所述四个内环辐射片连接的一端与一底座连接，所述底座与所述金属反射板连接。
5.根据权利要求2所述的小型化双极化辐射单元，其特征在于，所述八个辐射片形成圆形、正方形或者菱形结构，并且所述八个辐射片在同一个平面上。
6.根据权利要求1所述的小型化双极化辐射单元，其特征在于，所述的金属反射板宽度为110mm。
7.一种天线，包括金属反射板以及设置于所述金属反射板上的多个双极化辐射单元，其特征在于，所述双极化辐射单元包括辐射体和馈电装置，
所述馈电装置包括四个支撑体以及两个平衡馈电连接器，所述两个平衡馈电连接器交叉连接到所述四个支撑体的一端，且所述两个平衡馈电连接器相互垂直；
所述辐射体包括呈环形设置的八个辐射片，所述八个辐射片包括四个位于 内环且形状相同的内环辐射片以及四个位于外环且形状相同的外环辐射片，四个内环辐射片分别与四个支撑体连接，四个内环辐射片与四个外环辐射片通过四个镶块连接。
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