CN207303349U - 双极化微站天线及微基站 - Google Patents

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苗卫强
曾毅
苏国生
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Abstract

本实用新型公开了一种双极化微站天线及微基站,所述双极化微站天线包括:天线罩和与天线罩相盖合并限定收容腔的盖板,以及均设于所述收容腔内且沿盖板到天线罩方向依次层叠设置的反射板、介质基板及寄生单元;所述介质基板远离反射板的表面上刻蚀有至少两个辐射单元和与每一辐射单元连接的第一极化馈电网络、第二极化馈电网络,第一极化馈电网络与相邻的两辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅同相馈电的连接方式,第二极化馈电网络与相邻的两辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅反相馈电的连接方式;所述寄生单元固定于辐射单元正上方并且其在介质基板上的正投影覆盖所述辐射单元。所述双极化微站天线结构简单并且性能优良。

Description

双极化微站天线及微基站
技术领域
本实用新型涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种双极化微站天线及采用该双极化微站天线的微基站。
背景技术
微基站作为一种微型化的基站,由于在室内覆盖中有独特优势将受到运营商的特别重视,它不存在用户并发问题,且支持移动场景切换;相比于传统室分系统,部署灵活、建造简单,网络演进方便,成本低、效率高。微基站可根据具体的需求设计相应的美化外观,与城市环境融为一体;同时微基站和宏基站一样可以提供容量。未来5G将快速发展,高容量和资料速率要求,微基站将是关键要件。目前,4G广覆盖接近尾声,深度覆盖、网络优化成运营商下一步重点,小基站在此领域有独特优势,未来5G高频部站更是不可缺少,因此微站需求将迎来快速增长。
微站天线是作为微基站系统的关键部分,其作用至关重要,其性能对整个系统的性能有直接的影响。天线的尺寸、极化特性、方向图特性等都是非常重要的指标,微基站的尺寸要求要足够小,这样势必会影响电路及辐射指标,如隔离度、增益等。微带天线具有体积小、重量轻、剖面薄等优点,以及易于批量加工和集成共形等众多优点,现已应用相当广泛,因此设计出尺寸小,电气指标和方向图指标良好的微带天线,是目前微站天线的主要设计方向。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型提出了一种结构简单并且性能优良的双极化微站天线及采用该双极化微站天线的微基站。
本实用新型提供一种双极化微站天线,包括:天线罩和与所述天线罩相盖合并限定收容腔的盖板,以及均设于所述收容腔内且沿所述盖板到所述天线罩方向依次层叠设置的反射板、介质基板及寄生单元;所述介质基板远离所述反射板的表面上刻蚀有至少两个辐射单元和与每一所述辐射单元连接的第一极化馈电网络、第二极化馈电网络,所述第一极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅同相馈电的连接方式,所述第二极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅反相馈电的连接方式;所述寄生单元固定于所述辐射单元正上方并且其在所述介质基板上的正投影覆盖所述辐射单元。
优选地,所述盖板上设有定位柱,所述定位柱穿过所述反射板和所述介质基板将所述寄生单元固定于所述辐射单元的上方。
进一步,还包括套设于所述定位柱外周的间隔柱,其设置于所述介质基板和所述寄生单元之间并将两者隔开预定距离。
优选地,所述寄生单元固定于所述天线罩的内壁,且与所述介质基板之间设有预定距离。
优选地,所述辐射单元和所述寄生单元均呈四边形,且两者的尺寸均在四分之一波长至二分之一波长之间。
优选地,所述寄生单元为金属片或设置于介质板上的金属导电层。
优选地,所述第一极化馈电网络和所述第二极化馈电网络均设有输入端和接地端。
进一步,还包括两组同轴电缆组件,两组所述同轴电缆的内导体分别与所述第一极化馈电网络和所述第二极化馈电网络的输入端连接,其外导体均与介质基板上的接地面电连接。
进一步,还包括设于天线罩与盖板的连接处的密封圈。
此外,本实用新型还涉及一种微基站,其包括上述双极化微站天线。
与现有技术相比,本实用新型双极化微站天线的有益效果是:
本实用新型的双极化微站天线中,反射板、介质基板、寄生单元层叠设置,辐射单元和馈电网络蚀刻于介质基板上,使整体体积小巧、结构简单紧凑、易于制造、价格低廉。寄生单元与辐射单元数量、尺寸、形状一一对应,且两者结构尺寸灵活多变,保证双极化微站天线性能优越的同时,安装使用方便,具有较强的环境适用性。第一极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅同相馈电的连接方式,第二极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅反相馈电的连接方式,使所述双极化微站天线隔离度和方向图更好。
本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
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为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线的分解结构示意图;
图2为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线的馈电网络和辐射单元的示意图;
图3为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线在2.48~2.7GHz频带内的电压驻波比仿真优化图;
图4为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线在2.48~2.7GHz频带内的隔离度仿真优化图;
图5为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线的水平面方向图仿真结果图;
图6为本实用新型一种实施例所述双极化微站天线的垂直面方向图仿真结果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,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。
请参考图1,本实用新型提供一种双极化微站天线,包括:壳体,反射板2,介质基板3,寄生单元5,间隔柱6和同轴电缆组件7。
所述壳体为塑料材质包括平板状的盖板11和扣设于所述盖板11上方的天线罩12,所述盖板11和所述天线罩12共同构成收容腔(未图示)。
所述盖板11设有定位柱111,可以为与所述盖板11一体成型;同时,所述盖板11内表面还设有多个铆接点或螺纹孔。所述壳体还包括密封圈13,所述密封圈13设置于所述天线罩12和所述盖板11之间,用于防止液体进入所述收容腔。
所述反射板2收容于所述收容腔,且固定于所述盖板11。本实施例中,所述反射板2包括平板部21和自所述平板部21垂直向上延伸的折叠部22。其中,所述平板部21设有多个定位孔和让位孔211;所述定位孔可用于通过铆钉与所述铆接点相互铆接,或通过螺钉与所述螺纹孔相互配合,将所述反射板2固定于所述盖板11;所述让位孔211用于供所述定位柱111穿过。
请结合图2,所述介质基板3收容于所述收容腔,固定于所述反射板2的平板部21上方,其上通过刻蚀设有至少两个辐射单元4和与每一所述辐射单元4连接的第一极化馈电网络31、第二极化馈电网络32,且所述辐射单元4、所述第一极化馈电网络31和所述第二极化馈电网络32均设置于所述介质基板3远离所述反射板2的一侧。所述第一极化馈电网络31与相邻的两所述辐射单元4连接的馈电端口311、312之间采用等幅同相馈电的连接方式,所述第二极化馈电网络32与相邻的两所述辐射单元4连接的馈电端口321、322之间采用等幅反相馈电的连接方式优选地,所述辐射单元4的尺寸在四分之一波长至二分之一波长之间。在本实施例中,多个所述辐射单元4均为四边形。需要说明的,所述辐射单元4的尺寸和形状可随使用需求和电气特性变化设置。
本实施例中,所述第一极化馈电网络31和所述第二极化馈电网络32均设有输入端313、323和接地端314、324。且位于同一馈电网络的所述输入端和所述接地端反向设置。
请参考图1,所述寄生单元5收容于所述收容腔,固定于与所述辐射单元4的上方,且其在所述介质基板3上的正投影可完全覆盖所述辐射单元4,以与辐射单元4耦合连接,拓宽该双极化微站天线的带宽。优选地,所述寄生单元5的尺寸在四分之一波长至二分之一波长之间且略大于所述辐射单元4的尺寸。本实施例中,所述寄生单元5的形状也为四边形。所述定位柱111穿过所述反射板2和所述介质基板3,将所述寄生单元5固定于与所述辐射单元4的上方,其固定方式包括但不限于将穿设有所述寄生单元5的所述定位柱11顶端烫铆,或通过螺母(未图示)将所述寄生单元5固定于所述定位柱11的顶端。优选地,所述寄生单元5可以为金属片或设置于介质板上的金属导电层,在此不做限定。需要说明的,所述寄生单元5的尺寸和形状可随所述辐射单元4的尺寸和形状进行变化。
请参考图1,所述间隔柱6套设于所述定位柱111穿过所述反射板2和所述介质基板3的部分,且设置于所述介质基板3和所述寄生单元5之间,并将两者隔开预定距离,从而可通过调整所述间隔柱6的高度来调整所述介质基板3和所述寄生单元5之间的距离,进而合理优化匹配网络,保证天线的电性能和辐射性能最优。
在其他实施例中,所述寄生单元5还可以通过铆接或螺钉固定于所述天线罩12的顶壁内侧,且与所述辐射单元4之间存在预定距离。
所述同轴电缆组件7包括两根同轴电缆,两组所述同轴电缆内导体一端连接射频连接器,另一端焊接于所述介质基板3的焊盘,分别与所述第一极化馈电网络31和所述第二极化馈电网络32的输入端313、323连接,其外导体均与所述介质基板3上的接地面电连接,且可与所述第一极化馈电网络31和所述第二极化馈电网络32的接地端314、324连接,使所述双极化微站天线防雷击。
本实施例所述双极化微站天线在使用过程中的特征曲线可参考图3至图6。其中,图3为在2.48~2.7GHz频带内的电压驻波比仿真优化图,示出了所述双极化微站天线在TD-LTE频段的驻波特性;图4为在2.48~2.7GHz频带内的隔离度仿真优化图,示出了所述双极化微站天线在TD-LTE频段的隔离度特性;图5为双极化微站天线水平面方向图仿真结果,示出了此所述双极化微站天线的水平面辐射特性;图6为双极化微站垂直面方向图仿真结果,示出了所述双极化微站天线的垂直面辐射特性。
与现有技术相比,本实用新型所述双极化微站天线具有以下优点:
(1)反射板、介质基板、寄生单元层层叠置,使该双极化微站天线整体体积小巧、结构简单紧凑、易于制造、价格低廉。
(2)寄生单元与介质基板上的辐射单元数量、尺寸和形状一一对应,且两者结构尺寸灵活多变,保证双极化微站天线性能优越的同时,安装使用方便,具有较强的环境适用性。
(3)第一极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅同相馈电的连接方式,第二极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅反相馈电的连接方式,使所述双极化微站天线隔离度和方向图更好。
以上对本实用新型所提供的一些实施例进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例的思想,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)

1.一种双极化微站天线,其特征在于,包括:
天线罩和与所述天线罩相盖合并限定收容腔的盖板,以及
均设于所述收容腔内且沿所述盖板到所述天线罩方向依次层叠固定的反射板、介质基板及寄生单元;
所述介质基板远离所述反射板的表面上刻蚀有至少两个辐射单元和与每一所述辐射单元连接的第一极化馈电网络、第二极化馈电网络,所述第一极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅同相馈电的连接方式,所述第二极化馈电网络与相邻的两所述辐射单元连接的馈电端口之间采用等幅反相馈电的连接方式;
所述寄生单元固定于所述辐射单元正上方并且其在所述介质基板上的正投影覆盖所述辐射单元。
2.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,所述盖板上设有定位柱,所述定位柱穿过所述反射板和所述介质基板将所述寄生单元固定于所述辐射单元的上方。
3.根据权利要求2所述的双极化微站天线,其特征在于,还包括套设于所述定位柱外周的间隔柱,其设置于所述介质基板和所述寄生单元之间并将两者隔开预定距离。
4.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,所述寄生单元固定于所述天线罩的内壁,且与所述介质基板之间设有预定距离。
5.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,所述辐射单元和所述寄生单元均呈四边形,且两者的尺寸均在四分之一波长至二分之一波长之间。
6.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,所述寄生单元为金属片或设置于介质板上的金属导电层。
7.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,所述第一极化馈电网络和所述第二极化馈电网络均设有输入端和接地端。
8.根据权利要求7所述的双极化微站天线,其特征在于,还包括两组同轴电缆组件,两组所述同轴电缆的内导体分别与所述第一极化馈电网络和所述第二极化馈电网络的输入端连接,其外导体均与介质基板上的接地面电连接。
9.根据权利要求1所述的双极化微站天线,其特征在于,还包括设于天线罩与盖板的连接处的密封圈。
10.一种微基站,其特征在于,包括权利要求1至9中任意一项所述的双极化微站天线。
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