CN203747028U - 宽频双极化辐射单元及基站天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种宽频双极化辐射单元以及采用该宽频双极化辐射单元的基站天线，该宽频双极化辐射单元包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备领域，尤其涉及一种宽频双极化辐射单元以及采用该宽频双极化辐射单元的基站天线。
背景技术
随着移动通信系统的发展，市场对于涵盖所有频段的1.7～2.7GHz的宽频基站天线的需求越来越高。但由于1.7～2.7GHz的相对带宽高达44.6%，对辐射单元的性能要求极高，比如其中一项重要的指标是回损。
现有的宽频基站天线辐射单元通常包括平衡巴伦和围绕平衡巴伦顶部中均匀分布的4个振子，每个振子包括一对相互垂直的框架臂和连接框架臂端部的辐射臂。通常该辐射臂是由两段相互垂直相交的辐射臂单元段组成。由于辐射臂两端与框架臂的端部相连，它可以很好地抑制1.7～2.7GHz范围内的低频段波动，但是对于1.7～2.7GHz范围内的高频段波动抑制作用很少，这样就增大了基站天线辐射单元的回损量，使得基站天线辐射单元的回损量大约在10%以内。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种回损量小的宽频双极化辐射单元及基站天线。
本实用新型提供的宽频双极化辐射单元，包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
所述第二辐射臂上设有弧形单元段，所述第二辐射臂上的直线单元段与第二辐射臂上的弧形单元段圆滑连接。
所述第一辐射臂上设有弧形单元段，所述第一辐射臂上的直线单元段与第一辐射臂上的弧形单元段圆滑连接。
所述宽频双极化辐射单元还包括馈电片组件，所述平衡巴伦顶端的中央设有容置所述馈电片组件的容置空间，所述馈电片组件包括两个馈电片，所述两个馈电片相互电绝缘地交叉设置，并与该所述振子和平衡巴伦绝缘。
所述容置空间包括两个容置孔和两个通孔，所述两个容置孔的中心连线平行于所述两个通孔的连线，所述馈电片呈状η状，包括一个长度较大沿平衡巴伦长度方向延伸的悬置段、长度较小的沿平衡巴伦长度方向延伸的耦合段、以及连接所述悬置段和耦合段的连接段，所述耦合端伸入容置孔内与所述振子耦合，所述悬置段伸入通孔内与电缆连接。
所述平衡巴伦的通孔内设置有套接在所述馈电片悬置部上的绝缘套。
所述平衡巴伦容置孔和通孔相交处设置有用于轴向固定所述馈电片的卡接件。
所述卡接件包括一个中心体和从该中心体沿径向向外伸出的四个片状体，所述中心体向上伸出两个倒勾，用于勾住交叉设置在上部的馈电片的连接部，向下伸出两个倒勾，用于勾住交叉设置在下部的馈电片的连接部，每个片状体下侧设有位于内侧的第一突起和位于外侧的第二突起，所述第一突起压入所述通孔或者容置孔内，所述第二突起下部设有勾住框架臂交叉处下部的倒勾。
所述平衡巴伦每个通孔底部的外周设有3个用于引导和固定外部电缆的半圆孔。
所述振子和所述平衡巴伦一体设置。
本实用新型提供的宽频双极化基站天线，包括基板和垂直于所述基板的护板，所述护板沿基板的长度方向延伸，基板上设置有辐射单元，所述辐射单元包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
采用本实用新型的宽频双极化辐射单元以及采用该辐射单元的基站天线，由于在第一辐射臂内侧增加了一条第二辐射臂，第二辐射臂可以很好地抑制宽频双极化基站天线辐射单元高频段的波动，进而减少宽频双极化基站天线辐射单元的回损量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实施例一提供的宽频双极化辐射单元的爆炸图
图2实施例一提供的宽频双极化辐射单元的俯视图
图3实施例一提供的宽频双极化辐射单元的侧视图
图4宽频双极化辐射单元的驻波比侧视图
图5实施例二提供的基站天线的俯视图
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
如图1至3所示，本实施例提供的宽频双极化辐射单元，包括平衡巴伦100和四个围绕平衡巴伦100顶端中心均匀分布的振子200，每个振子200包括一对从平衡巴伦100顶端伸出的相互垂直的框架臂210，每一对框架臂210之间夹设有辐射臂220，所述辐射臂220有两条，包括与该对框架臂210的端部连接的第一辐射臂221，以及与该对框架臂210的臂体连接的第二辐射臂222，每对框架臂210的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂221相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
每两个中心相对的振子构成一对偶极子，这样每个基站天线辐射单元就有两对偶极子，因此称为双极化基站天线辐射单元。所述振子200和所述平衡巴伦100一体成型，这样该极化基站天线辐射单元的主体可以模具化制造。
所述第二辐射臂222上设有弧形单元段，相对于直线单元段来说，弧形单元段可以在圈占更小面积的情况下具有更大的长度。对于第二辐射臂222来说，越长的长度就意味着其辐射能力更强，辐射效率更高，因此一个极端情形就是整个第二辐射臂222全部是弧形单元段。电流在突然转向时容易发生突变，造成损耗，因此本实施例将第二辐射臂222的直线单元段与第二辐射臂222上的弧形单元段设置成圆滑连接，可以减少基站天线辐射单元的损耗。为了达到同样的效果，通常也在所述第一辐射臂221上设有弧形单元段，并将所述第一辐射臂221上的直线单元段与第一辐射臂221上的弧形单元段的连接也设置成圆滑连接。
所述宽频双极化辐射单元还包括馈电片组件，所述平衡巴伦100顶端的中央设有容置所述馈电片组件的容置空间，该馈电片组件包括两个馈电片300，该所述两个馈电片300相互电绝缘地交叉设置，并与该所述振子200和平衡巴伦100绝缘。
具体而言，所述容置空间包括两个容置孔120和两个通孔110，所述两个容置孔120的中心连线平行于所述两个通孔110的连线。所述馈电片300呈状η状，包括一个长度较大沿平衡巴伦100长度方向延伸的悬置段310、长度较小的沿平衡巴伦100长度方向延伸的耦合段320、以及连接所述悬置段310和耦合段320的连接段330，所述耦合端320伸入容置孔120内与所述振子200耦合，所述悬置段310伸入通孔110内与外部电缆连接。为了保证外部电缆的定位，所述通孔110的底部外周设有3个用于引导和固定电缆的半圆孔130，即除了两个通孔110的公共侧壁外，每个通孔110的其它三个方向的侧壁均设有一个半圆孔130，该半圆孔130的开口方向朝通孔110的端部。为进一步保证馈电片300与振子200和平衡巴伦100之间的电绝缘，每个平衡巴伦100的通孔110内设置有套接在所述馈电片悬置部310上的绝缘套400。
所述平衡巴伦100容置孔120和通孔110相交处设置有用于轴向固定所述馈电片300的卡接件500。具体而言，所述卡接件500包括一个中心体510和从该中心体510沿径向向外伸出的四个片状体520，所述中心体510向上伸出两个倒勾511，用于勾住交叉设置在上部的馈电片300的连接部330，向下伸出两个倒勾511，用于勾住交叉设置在下部的馈电片300的连接部330，每个片状体520下侧设有位于内侧的第一突起521和位于外侧的第二突起522，所述第一突起521压入所述平衡巴伦100的通孔110或者容置孔120内，所述第二突522起下部设有勾住一对框架臂210交叉处下部的倒勾。
采用本实施例的宽频双极化辐射单元，由于在第一辐射臂内侧增加了一条第二辐射臂，第二辐射臂可以很好地抑制高频段的波动，进而减少基站回损量。图5是对这款宽频双极化辐射单元的驻波测试图，两条线分别表示两对偶极子的驻波比，将该款辐射单元驻波比最大处m3点的纵坐标转化为回损指标后，发现该款辐射单元的最大回损量不超过5%。
实施例二
如图5所示，本实施例提供的宽频双极化基站天线，包括基板600和垂直于所述基板的护板700，所述护板700沿基板600的长度方向延伸，基板600上设置有宽频双极化宽频辐射单元，所述宽频双极化宽频辐射单元包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
采用本实施例的基站天线，由于在宽频双极化宽频辐射单元的第一辐射臂内侧增加了一条第二辐射臂，第二辐射臂可以很好地抑制基站天线高频段的波动，进而减少基站天线的回损量。
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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种宽频双极化辐射单元，包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，其特征在于：
每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
2.根据权利要求1所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述第二辐射臂上设有弧形单元段，所述第二辐射臂上的直线单元段与第二辐射臂上的弧形单元段圆滑连接。
3.根据权利要求2所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述第一辐射臂上设有弧形单元段，所述第一辐射臂上的直线单元段与第一辐射臂上的弧形单元段圆滑连接。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，还包括馈电片组件，所述平衡巴伦顶端的中央设有容置所述馈电片组件的容置空间，所述馈电片组件包括两个馈电片，所述两个馈电片相互电绝缘地交叉设置，并与该所述振子和平衡巴伦绝缘。
5.根据权利要求4所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，
所述容置空间包括两个容置孔和两个通孔，所述两个容置孔的中心连线平行于所述两个通孔的连线，
所述馈电片呈状η状，包括一个长度较大沿平衡巴伦长度方向延伸的悬置段、长度较小的沿平衡巴伦长度方向延伸的耦合段、以及连接所述悬置段和耦合段的连接段，所述耦合端伸入容置孔内与所述振子耦合，所述悬置段伸入通孔内与电缆连接。
6.根据权利要求5所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡巴伦的通孔内设置有套接在所述馈电片悬置部上的绝缘套。
7.根据权利要求5所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡巴伦容置孔和通孔相交处设置有用于轴向固定所述馈电片的卡接件。
8.根据权利要求7所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述卡接件包括一个中心体和从该中心体沿径向向外伸出的四个片状体，所述中心体向上伸出两个倒勾，用于勾住交叉设置在上部的馈电片的连接部，向下伸出两个倒勾，用于勾住交叉设置在下部的馈电片的连接部，每个片状体下侧设有位于内侧的第一突起和位于外侧的第二突起，所述第一突起压入所述通孔或者容置孔内，所述第二突起下部设有勾住框架臂交叉处下部的倒勾。
9.根据权利要求5所述的宽频双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡巴伦每个通孔底部的外周设有3个用于引导和固定外部电缆的半圆孔。
10.一种基站天线，包括基板和垂直于所述基板的护板，所述护板沿基板的长度方向延伸，基板上设置有辐射单元，所述辐射单元包括平衡巴伦和四个围绕平衡巴伦顶端中心均匀分布的振子，其特征在于：
每个振子包括一对从平衡巴伦顶端伸出的相互垂直的框架臂，每一对框架臂之间夹设有辐射臂，所述辐射臂有两条，包括与该对框架臂的端部连接的第一辐射臂，以及与该对框架臂的臂体连接的第二辐射臂，每对框架臂的角平分线与中心相对的两条第一辐射臂相交的两个端点之间的距离为四分之一波长。
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