CN207602776U - 一种小口径超宽频辐射单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体涉及一种小口径超宽频辐射单元,包括辐射体、耦合片、介质固定件、介质扣、反射板；耦合片固定在介质固定件侧面，并与反射板垂直固定安装，辐射单元整体安装在反射板上。本实用新型的低频辐射单元尤其适用于多频天线场景，可将高频辐射单元视为低频辐射单元的组成部件，使得辐射单元之间起到互补效果，降低了高低频之间的电磁耦合，提高了辐射单元的性能，使多频天线方案得到重新设计，满足小型化、宽频带、多系统需求。本实用新型理念新颖、结构简单，装配简便，有利于提高生产效率；较常规辐射单元口径小，不仅便于小型化天线的实现，还节省了材料，降低成本。

Description

一种小口径超宽频辐射单元

技术领域

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体涉及一种小口径超宽频辐射单元。

背景技术

随着移动通信的发展，未来的网络系统将是3G，4G，5G等多系统共存的异构网络，设备的架设将越来越密集，结构也越来越复杂，基站天线作为城市网络的收发设备，必须向多频多系统发展，不仅在性能须满足通信需求，还要求能够支持多网络的小型化和宽带化。

基于以上发展需求，需要对目前现有天线方案进行整体上的重新设计。辐射单元作为基站天线的核心组成部件，直接影响着整个天线系统方案的设计方向。

现有的多频共轴天线中，低频辐射单元与高频辐射单元被看做是两个独立的整体，它们之间的强电磁耦合效应靠金属边界强制抑制或其他抑制形式，导致部分频点产生非线性变化，从而使得天线各项指标难以综合把控。

传统的天线都为独立双极化天线，存在体积庞大，空间占用大，视觉污染严重，安装复杂，运营成本高，维护困难等众多弊端。

实用新型内容

因此，针对以上问题，有必要设计一种小口径超宽频辐射单元。

本实用新型的目的在于实现一种小口径超宽频辐射单元，包括辐射体、耦合片、介质固定件、介质扣、反射板；耦合片固定在介质固定件侧面并与反射板垂直固定安装，辐射体、介质扣、耦合片、介质固定件构成辐射单元，辐射单元整体固定安装在反射板上。

进一步地，所述辐射体是镂空的漏斗形。

进一步地，所述辐射单元的振子口径达到0.3倍波长～0.55倍波长之间。

进一步地，所述辐射体包括辐射臂、巴伦、船型翼、小型支撑柱、馈电连接枝节、馈电点焊接凹槽、调谐枝节、圆柱腔体；

所述辐射臂和巴伦衔接，船型翼固定安装在巴伦上部两侧，小型支撑柱固定安装于圆柱腔体底部，馈电点焊接凹槽、调谐枝节固定衔接于馈电连接枝节上。

进一步地，辐射臂呈直角分布在馈电处连接巴伦，所述巴伦为弧形巴伦；

所述巴伦末端由圆柱腔体下部构成，4个巴伦共用一部分圆柱腔体结构；

所述巴伦上部两侧设有向辐射体中心延伸的船型翼，船型翼与巴伦缝隙组成三槽形式；

所述船形翼向下逐渐变小；

所述圆柱腔体中心镂空，底部设有小型支撑柱，辐射单元与反射板非面接触。

进一步地，耦合片与辐射臂平行、与反射板垂直，呈倒梯形结构，或是正方形、长方形结构。

进一步地，馈电连接枝节与辐射臂呈45°夹角，馈电连接枝节上设有馈电点焊接凹槽，凹槽呈半圆形结构。

进一步地，馈电连接枝节设有调谐枝节，调谐配枝节向下弯折90度。

进一步地，所述圆柱腔体顶部可放置高频辐射单元，构成高低频嵌套的一体化辐射单元，适用于多频天线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种小口径超宽频辐射单元，本实用新型的低频辐射单元将高频辐射单元视为低频辐射单元的组成部件，使得辐射单元之间起到互补效果，降低了非相关的电磁耦合，提高了辐射单元的性能，使多频天线方案得到重新设计，满足小型化、宽频带、多系统需求。本实用新型理念新颖、结构简单，装配简便，有利于提高生产效率；较常规辐射单元口径小，不仅便于小型化天线的实现，还节省了材料，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型一种小口径超宽频辐射单元整体结构示意图；

图2为本实用新型一种小口径超宽频辐射单元内部结构示意图；

图3为本实用新型一种小口径超宽频辐射单元与高频辐射单元组成的复合辐射单元结构示意图；

附图标记说明：

1-辐射体；2-耦合片；3-介质固定件；4-介质扣；5-反射板；6-固定盒； 7-高频辐射单元；11、12-辐射臂；13-巴伦；14-船形翼；15-小型支撑柱；16- 馈电连接枝节；17-馈电点焊接凹槽；18-调谐枝节；19-圆柱腔体。

具体实施方式

为便于更好的理解本实用新型的目的、结构以及功能等，现结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，辐射单元包括辐射体1、耦合片2、介质固定件3、介质扣4、反射板5。耦合片固定在介质固定件侧面，耦合片2与反射板5垂直固定安装，辐射体、介质扣、耦合片、介质固定件构成辐射单元，辐射单元整体固定安装在反射板5上。

如图2所示，辐射体包括辐射臂11、12、巴伦13、船型翼14、小型支撑柱 15、馈电连接枝节16、馈电点焊接凹槽17、调谐枝节18、圆柱腔体19。所述辐射臂11、12和巴伦13衔接，船型翼14固定安装在巴伦上部两侧，小型支撑柱15固定安装于圆柱腔体19底部，馈电点焊接凹槽17、调谐枝节18固定衔接于馈电连接枝节16上。

辐射单元的辐射体1呈上部镂空的漏斗形，巴伦13由圆柱腔体19连接，由两两成对的双极化偶极子组成。每个偶极子由辐射臂11、12和巴伦13连接构成，辐射臂11、12呈直角分布在馈电处，连接弧形巴伦13，构成一个偶极子，每个偶极子与中心对称的偶极子形成一个辐射极化，两两成对，构成一个完整的双极化辐射单元。

其中辐射臂11、12与相邻辐射臂11、11之间未直接连接，相邻辐射臂之间留有一定的缝隙，缝隙之间装载介质固定件3,耦合片2固定在介质固定件3 外侧，也可固定在内侧或两侧均可固定。相邻辐射臂之间通过耦合片2进行耦合连接，使此处形成一个电容，用于补偿辐射表面引起的电感，有效的拓展了带宽，减小了振子口径，使其达到0.3倍波长～0.55倍波长之间。

辐射体1的耦合片2与辐射臂11、12平行、与反射板7垂直，呈倒梯形结构，也可以是正方形、长方形结构。

如图2所示，巴伦13末端由圆柱腔体19下部构成，4个巴伦13共用一部分圆柱腔体19结构，避免了巴伦03部分的重复设计，还可以使巴伦13远离反射板7，减小了巴伦13与反射板7之间的耦合电流，有利于改善辐射单元的前后比。巴伦03缝隙之间设计有馈电连接枝节16，馈电连接枝节16与辐射臂呈 45°夹角，馈电连接枝节16上设计有馈电点焊接凹槽17，凹槽呈半圆形结构。另外巴伦13上部两侧设计有向辐射体中心延伸的船型翼14，船型翼14与巴伦 13缝隙组成三槽形式,便于加强此部分的耦合电流，使其较易实现阻抗匹配，拓展带宽。

辐射体1内的船形翼14向下逐渐变小，此种渐变形式，有利于阻抗匹配的实现。另外馈电连接枝节16设计有调谐枝节18，调谐枝节18向下弯折90度，此调谐枝节18将耦合在低频辐射单元上的高频电流和低频辐射单元的馈电电流进行叠加调谐，进一步拓展了低频辐射单元的匹配带宽，还降低了低频辐射单元与高频辐射单元之间的非有利耦合效应。

其中圆柱腔体19中心镂空，底部设计有小型支撑柱15，小型支撑柱15使辐射单元与反射板5进行非面接触，达到点接地效果，可以避免不良PIM值。所述小型支撑柱15可充当螺丝固定孔，将辐射单元固定在反射板5上。

如图3所示，圆柱腔体19顶部还可放置固定盒6，固定盒6呈半开放形式的八边形，也可以是圆形、方形、六边形，高频辐射单元7固定在其中心位置与低频辐射单元组成复合辐射单元，所述固定盒可作为高频辐射单元的辐射边界。

本实用新型实施例提供的一种小口径超宽频辐射单元，是一种小口径超宽频双极化低频辐射单元，用于多天线系统中，可与高频辐射单元7组成复合辐射单元，使得共轴多频天线可以实现小型化、超宽频。本实用新型辐射单元用于694～960MHz通信系统，可与1710-2690MHz通信系统组成多频多系统天线。

本辐射单元的低频辐射单元将高频辐射单元使得辐射单元之间起到互补效果，降低了非相关的电磁耦合，提高了辐射单元的性能，使多频天线方案得到重新设计，满足小型化、宽频带、多系统需求。较常规辐射单元口径小，不仅便于小型化天线的实现，还节省了材料，降低生产成本。

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)

1.一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，包括辐射体、耦合片、介质固定件、介质扣、反射板；耦合片固定在介质固定件侧面并与反射板垂直固定安装，辐射体、介质扣、耦合片、介质固定件构成辐射单元，辐射单元整体固定安装在反射板上。

2.根据权利要求1所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，所述辐射体是镂空的漏斗形。

3.根据权利要求1所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，所述辐射单元的振子口径达到0.3倍波长～0.55倍波长之间。

4.根据权利要求1所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，所述辐射体包括辐射臂、巴伦、船型翼、小型支撑柱、馈电连接枝节、馈电点焊接凹槽、调谐枝节、圆柱腔体；所述辐射臂和巴伦衔接，船型翼固定安装在巴伦上部两侧，小型支撑柱固定安装于圆柱腔体底部，馈电点焊接凹槽、调谐枝节固定衔接于馈电连接枝节上。

5.根据权利要求4所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，辐射臂呈直角分布在馈电处连接巴伦，所述巴伦为弧形巴伦；

所述巴伦末端由圆柱腔体下部构成，4个巴伦共用一部分圆柱腔体结构；

所述巴伦上部两侧设有向辐射体中心延伸的船型翼，船型翼与巴伦缝隙组成三槽形式；

所述船形翼向下逐渐变小；

所述圆柱腔体中心镂空，底部设有小型支撑柱，辐射单元与反射板非面接触。

6.根据权利要求4所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，耦合片与辐射臂平行、与反射板垂直，呈倒梯形结构，或正方形、长方形结构。

7.根据权利要求4所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，馈电连接枝节与辐射臂呈45°夹角，馈电连接枝节上设有馈电点焊接凹槽，凹槽呈半圆形结构。

8.根据权利要求4所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，馈电连接枝节设有调谐枝节，调谐枝节向下弯折90度。

9.根据权利要求4所述的一种小口径超宽频辐射单元，其特征在于，所述圆柱腔体顶部可放置高频辐射单元构成高低频嵌套的一体化辐射单元，适用于多频天线。