CN207602795U - 一种智能天线专用的双极化辐射单元及安装方式 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体涉及一种智能天线专用的双极化辐射单元及安装方式，包括辐射主体、馈电片组件；辐射主体与馈电片组件嵌套连接；所述辐射主体包括平衡馈电装置、对称辐射体与安装基座；对称辐射体与安装基座通过平衡馈电装置固定连接；所述馈电片组件包括第一金属馈电片、第二金属馈电片，支撑塑料件、限位塑料件；第一金属馈电片、第二金属馈电片同时固定于支撑塑料件之上,两者上下交错保持绝缘；限位塑料件固定于第一金属馈电片、第二金属馈电片的尾端。有利于减小单元之间的电磁耦合，对智能天线隔离度，交叉极化鉴别率及扇区功率比等指标有很大的改善。相比现有的辐射单元，本实用新型结构简洁，易于装配，适合大批量生产。

Description

一种智能天线专用的双极化辐射单元及安装方式

技术领域

本实用新型涉及通信天线技术领域，具体涉及一种智能天线专用的双极化辐射单元及安装方式。

背景技术

当前智能天线技术已经成为移动通信中最具吸引力的技术之一，它通过调节各个天线阵列信号的幅度与相位，将赋形波束指向用户，提高了天线的增益，降低了用户之间的干扰，提高了系统容量，在TD-SCDMA系统与TD-LTE系统中得到了广泛的运用。天线作为无线通信系统的咽喉要道，是辐射与接收电磁波的系统部件。一副高性能的天线不仅能够放宽通信系统的要求而且可以改善整个系统的性能。而天线的辐射单元是基站阵列天线最基本与最重要的组成部分。

在天线的设计过程中，在保证天线具备优良的电气性能与结构可靠性的前提下，还要求天线设计简洁，便于批量快速生产。一般地，智能天线作为多阵列天线，阵列间距为中心频率的1/2波长，结构十分紧凑，馈电网络十分复杂。而当前，现有的辐射单元组成紧凑阵列后，单元之间存在强烈的电磁耦合效应，导致天线隔离度、交叉极化鉴别率、扇区功率占比等指标普遍较差；同时单元本身普遍结构复杂，装配繁琐,一致性差。另外，现有辐射单元主要通过同轴电缆与馈电电路连接，导致馈电网络形式过于复杂，严重不利于批量生产。

实用新型内容

因此，鉴于上述情形，本实用新型提出一种智能天线专用的双极化辐射单元,组阵后电气性能优越，一致性好，结构简洁，便于装配。同时，提出一种辐射单元安装在金属反射板上的方式，有利于简化馈电网络，优化天线内部整体布局。

本实用新型的目的在于实现一种智能天线专用的双极化辐射单元及安装方式，一种智能天线专用的双极化辐射单元，包括辐射主体、馈电片组件；辐射主体与馈电片组件嵌套连接；

所述辐射主体包括平衡馈电装置、对称辐射体与安装基座；对称辐射体与安装基座通过平衡馈电装置固定连接；

所述馈电片组件包括第一金属馈电片、第二金属馈电片，支撑塑料件、限位塑料件；第一金属馈电片、第二金属馈电片同时固定于支撑塑料件之上,两者上下交错保持绝缘；限位塑料件固定于第一金属馈电片、第二金属馈电片的尾端。

进一步地，所述平衡馈电装置为中间掏空的圆柱结构。

进一步地，所述对称辐射体包括第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂；

第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂皆与平衡馈电装置固定相连；

所述第一振子臂与第三振子臂相对平衡馈电装置的中心呈中心对称分布，形成+45度极化方向的对称辐射组合；

所述第二振子臂与第四振子臂相对平衡馈电装置的中心呈中心对称分布，形成-45度极化方向的对称辐射组合；

所述对称辐射体与平衡馈电装置构成T型结构。

进一步地，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂为镂空结构。

所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂有间隙相隔，相互平行。所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂位于同一平面上，均与所述金属反射板平行。

进一步地，所述第一金属馈电片与第二金属馈电片，设置于平衡馈电装置内部；

所述第一金属馈电片对+45度极化方向的对称辐射组合进行馈电；

所述第二金属馈电片对-45度极化方向的对称辐射组合进行馈电；

进一步地，所述第一金属馈电片和所述第二金属馈电片的一端穿过限位塑料件焊接在功分电路板上，另一端穿过支撑塑料件固定于辐射两对振子臂中间。

相应地，一个功分电路板对应至少两个辐射单元。

进一步地，所述第一金属馈电片、第二金属馈电片的焊接端头焊接于功分电路板的输入口处；

相应地，同轴电缆焊接于功分电路板的总输出口处；

所述功分电路板采用铆钉安装于辐射单元与金属反射板之间，在安装基座与金属反射板的连接处挖空；

所述金属反射板在第一金属馈电片、第二金属馈电片与功分电路板焊接连接处挖空。

进一步地，所述安装基座包括一个固定凸台、两个限位凸台；

固定凸台与金属反射板采用金属螺丝固定连接，限位凸台穿过金属反射板；

所述固定凸台开有一个固定圆孔；所述金属发射板用于固定智能天线专用的双极化辐射单元。

进一步地，辐射单元为一体化压铸成型，工作频率范围为1880-2700MHz。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出的智能天线专用双极化辐射单元口径较现有辐射单元偏小，相对金属反射板的高度较现有辐射单元偏大，有利于减小单元之间的电磁耦合，对智能天线隔离度，交叉极化鉴别率及扇区功率比等指标有很大的改善作用。

相比现有的辐射单元，本实用新型提出的智能天线专用双极化辐射单元结构简洁，易于装配；其电气与结构性能具有很高的一致性与可靠性，适合大批量生产使用。

附图说明

图1为本实用新型一种智能天线专用的双极化辐射单元结构示意图；

图2为本实用新型一种智能天线专用的双极化辐射单元局部结构示意图；

图3为本实用新型一种智能天线专用的双极化辐射单元正面安装说明示意图；

图4为本实用新型一种智能天线专用的双极化辐射单元背面安装说明示意图；

图5为常规智能天线阵列图；

附图标记说明：

1-辐射主体；2-馈电片组件；3-平衡馈电装置；4-对称辐射体；5-安装基座；6-功分电路板；7-金属反射板；8-铆钉；201-第一金属馈电片；202-第二金属馈电片；203-支撑塑料件；204-限位塑料件；401-第一振子臂、402-第二振子臂、403-第三振子臂、404-第四振子臂；501-固定凸台；502-限位凸台；601-功分电路板输入口；602-功分电路板的总输出口；D-阵列间距。

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、图2所示，一种智能天线专用的双极化辐射单元，包括辐射主体1、馈电片组件2；辐射主体1与馈电片组件2嵌套连接

所述辐射主体包括平衡馈电装置3、对称辐射体4与安装基座5；对称辐射体4与安装基座5通过平衡馈电装置3固定连接；

所述馈电片组件包括第一金属馈电片201、第二金属馈电片202，支撑塑料件203、限位塑料件204；第一金属馈电片201、第二金属馈电片202同时固定于支撑塑料件203之上,两者上下交错保持绝缘；限位塑料件204固定于第一金属馈电片201、第二金属馈电片202的尾端，用以保证金属馈电片与辐射主体1为绝缘状态。

所述平衡馈电装置3为中间掏空的圆柱结构，包含外部导体与内部导体。其中外部导体分为四个部分，向上分别支撑并连接辐射体中对应的一个振子臂，向下统一连接安装基座5，与安装基座5构成一个U型巴伦馈电变换器；

所述对称辐射体4包含四个振子臂：第一振子臂401、第二振子臂402、第三振子臂403、第四振子臂404，皆与平衡馈电装置3固定相连。所述第一振子臂401与第三振子臂403相对平衡馈电装置3的中心呈中心对称分布，形成+45度极化方向的对称辐射组合，同样的第二振子臂402与第四振子臂404相对平衡馈电装置3的中心也呈中心对称分布，形成-45度极化方向的对称辐射组合。每一个振子臂均是镂空结构，在拓展辐射单元阻抗带宽的前提下，有利于减轻重量。

优选的，所述对称辐射体4与平衡馈电装置3构成T型结构。所述第一振子臂401、第二振子臂402、第三振子臂403、第四振子臂404相互平行，并有一定间隙相隔。且第一振子臂401、第二振子臂402、第三振子臂403、第四振子臂404位于同一平面上，均与所述金属反射板7平行。所述第一金属馈电片201与第二金属馈电片202，设置于平衡馈电装置3内部。第一金属馈电片201对+45度极化方向的对称辐射组合进行馈电，第二金属馈电片202对-45度极化方向的对称辐射组合进行馈电。

所述第一金属馈电片201、第二金属馈电片202的一端穿过限位塑料件204从安装底座5露出其焊接端头；所述第一金属馈电片201、第二金属馈电片202的另一端穿过支撑塑料件203固定于辐射两对振子臂中间。

如图2、图3、图4所示，所述安装基座5的作用在于将辐射单元安装于金属反射板7之上，其包含一个固定凸台501与两个限位凸台502，其中固定凸台501开有一个固定圆孔与金属反射板7采用金属螺丝相连接；其中限位凸台502穿过金属反射板7，来达到对辐射单元进行限位的目的，从而保证天线性能的一致性。

所述功分电路板6采用铆钉8安装于辐射单元与金属反射板7之间，且在安装基座5与金属反射板7的连接处挖空，以保证辐射主体1与功分电路板6为绝缘状态。

所述第一金属馈电片201、第二金属馈电片202的焊接端头焊接于功分电路板6的输入口601处。同轴电缆焊接于功分电路板的总输出口602处，用以传递总输出信号。

所述金属反射板7在第一金属馈电片201、第二金属馈电片202与功分电路板6焊接连接处挖空，以保证其与第一金属馈电片201、第二金属馈电片202绝缘。优选地，一个功分电路板6对应两个或者两个以上辐射单元。

优选地，所述辐射单元为一体化压铸成型，其工作频率范围为1880-2700MHz。

如图5所示，智能天线作为多阵列天线，常规阵列间距D为中心频率的1/2波长，结构十分紧凑，单元之间存在强烈的电磁耦合效应。优选地，所述辐射单元的口径尺寸较现有辐射单元偏小，相对金属反射板的高度较现有辐射单元偏大，有利于减小单元之间的电磁耦合，有利于天线阵列的隔离度、交叉极化鉴别率及扇区功率比等指标的提升。

同时提出一种辐射单元的安装方式，不在辐射单元上直接焊接同轴线缆与馈电网络相连接，而是直接将其安装于功分电路板6与金属反射板7之上。可以有效减少同轴电缆的使用，简化馈电网络，减少焊接点，优化智能天线内部整体布局，大大提高智能天线的生产效率。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)

1.一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，包括辐射主体、馈电片组件；辐射主体与馈电片组件嵌套连接；

所述辐射主体包括平衡馈电装置、对称辐射体与安装基座；对称辐射体与安装基座通过平衡馈电装置固定连接；

所述馈电片组件包括第一金属馈电片、第二金属馈电片、支撑塑料件、限位塑料件；第一金属馈电片、第二金属馈电片同时固定于支撑塑料件之上,两者上下交错保持绝缘；限位塑料件固定于第一金属馈电片、第二金属馈电片的尾端。

2.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡馈电装置为中间掏空的圆柱结构。

3.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述对称辐射体包括第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂；

第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂皆与平衡馈电装置固定相连；

所述第一振子臂与第三振子臂相对平衡馈电装置的中心呈中心对称分布，形成+45度极化方向的对称辐射组合；

所述第二振子臂与第四振子臂相对平衡馈电装置的中心呈中心对称分布，形成-45度极化方向的对称辐射组合；

所述对称辐射体与平衡馈电装置构成T型结构。

4.根据权利要求3所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂为镂空结构；

所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂两两有间隙相隔，相互平行，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂、第四振子臂位于同一平面上，均与所述金属反射板平行。

5.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述第一金属馈电片与第二金属馈电片设置于平衡馈电装置内部；

所述第一金属馈电片对+45度极化方向的对称辐射组合进行馈电；

所述第二金属馈电片对-45度极化方向的对称辐射组合进行馈电。

6.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述第一金属馈电片和所述第二金属馈电片的一端穿过限位塑料件焊接在功分电路板上，另一端穿过支撑塑料件固定于辐射两对振子臂中间；

相应地，一个功分电路板对应至少两个辐射单元。

7.根据权利要求6所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述第一金属馈电片、第二金属馈电片的焊接端头焊接于功分电路板的输入口处；

相应地，同轴电缆焊接于功分电路板的总输出口处；

所述功分电路板采用铆钉安装于辐射单元与金属反射板之间，在安装基座与金属反射板的连接处挖空；

所述金属反射板在第一金属馈电片、第二金属馈电片与功分电路板焊接连接处挖空。

8.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，所述安装基座包括一个固定凸台、两个限位凸台；

固定凸台与金属反射板采用金属螺丝固定连接，限位凸台穿过金属反射板；

所述固定凸台开有一个固定圆孔；所述金属发射板用于固定智能天线专用的双极化辐射单元。

9.根据权利要求1所述的一种智能天线专用的双极化辐射单元，其特征在于，辐射单元为一体化压铸成型，工作频率范围为1880-2700MHz。