CN210926325U - 一种小型化低剖面基站天线单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小型化低剖面基站天线单元，包括：天线辐射体、第一馈电巴伦、第二馈电巴伦、固定板和反射板；第一馈电巴伦和第二馈电巴垂直交叉放置，两者的顶端都与所述天线辐射体连接，两者的底端都与所述固定板连接；固定板与反射板连接；其特征在于，天线辐射体包括天线辐射体介质板和印制在天线辐射体介质表面的两对半波振子，每对半波振子由两个方形结构组成，四个方形结构之间有十字缝隙，各方形结构的内外两端都设置弧形切角；在第一馈电巴伦和第二馈电巴伦上分别设有为天线辐射体馈电的第一馈线、第二馈线，第一馈线和/第二馈线包括有三段渐变式微带线。本实用新型具有小型化、低剖面和结构稳固的特点。

Description

一种小型化低剖面基站天线单元

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种小型化低剖面基站天线单元。

背景技术

移动通信技术的发展离不开基站天线的改进，基站天线作为移动通信中的重要组成部分，其宽带化、小型化对移动通信系统有着深远的影响。更小的基站天线意味着更低的成本以及更小的安装难度，这给基站天线的密集化组网奠定了基础。在宽带化的同时，低剖面基站天线也是人们研究的重中之中。宽带基站天线能减少基站内天线的数量，低剖面基站天线则能够使每个天线单元都变得更小、更紧凑，具有低剖面特性的天线隐蔽性更强，美化起来更为简单，同时也不容易被发现。5G时代即将到来，一体化有源基站天线将成为研究的热点，一体化有源基站天线要求在设计时将天线与射频器件直接集成到一起，试想如何在一个狭小的天线罩内将如此多的元件放置在一起，这显然需要天线具有低剖面的特性。可以预见，低剖面将会是基站天线发展主要趋势之一。

目前，大多基站天线都是小型化或者低剖面，同时具有小型化和低剖面的天线少之又少。因此，设计一种能兼顾小型化和低剖面的基站天线，成为本领域技人员的重要研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种频段在790MHz-960MHz的小型化低剖面基站天线单元，用于解决现有双极化基站天线单元剖面高、体积大、结构稳定性差的问题。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：

一种小型化低剖面基站天线单元，包括：天线辐射体、第一馈电巴伦、第二馈电巴伦、固定板和反射板；所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴垂直交叉放置，两者的顶端都与所述天线辐射体连接，两者的底端都与所述固定板连接；所述固定板与所述反射板连接；其特征在于，所述天线辐射体包括天线辐射体介质板和印制在所述天线辐射体介质表面的两对半波振子，每对所述半波振子由两个方形结构组成，四个所述方形结构之间有十字缝隙，各所述方形结构的内外两端都设置弧形切角；在所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦上分别设有为所述天线辐射体馈电的第一馈线、第二馈线，所述第一馈线和/所述第二馈线包括有三段渐变式微带线。

更为优选的是，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦通过顶部、底部的突起分别与所述天线辐射体和所述固定板连接。

更为优选的是，所述天线辐射体介质板为正方形，四个所述方形结构呈2×2阵列排布在所述天线辐射体介质板上、并以所述天线辐射体的中心为对称点对称。

更为优选的是，在所述天线辐射体介质板的两条对角线上有第一矩形缝隙和第二矩形缝隙，在所述第一馈电巴伦和第二馈电巴伦上设有分别与所述第一矩形缝隙和所述第二矩形缝隙对应连接的矩形突起。

更为优选的是，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦均包括矩形的介质板，所述第一馈线和所述第二馈线分别设置在相应的所述介质板的正面，在各所述介质板的背面分别设有两个地面。

更为优选的是，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦通过相互配合的矩形凹槽嵌套插接。

更为优选的是，所述矩形凹槽位于所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的中部位置。

更为优选的是，所述固定板包括正方形固定板介质板和印制在所述固定板介质板下表面的金属贴片，所述地面与所述金属贴片连接。

更为优选的是，所述固定板介质板上的两条对角线上分别有第三矩形缝隙，在所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的底部设有与所述第三矩形缝隙配合的矩形突起。

更为优选的是，所述反射板为导电反射板，所述反射板的两侧设有有垂直向上的凸沿。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

一、馈电巴伦的馈电线采用三段渐变微带线结构进行阻抗匹配，实现电流的不平 衡到平衡的转换，从而有效降低天线的低剖面；并且，半波振子采用方形结构，在方形结构 的内、外端采用弧形切角，在实现了天线单元的低剖面、小型化的同时减小了辐射体的辐射 口径。天线辐射口径大小为

，口径比正常情况下的低频天线口径小18.2%，高度 为

。比现有的低频天线低了17.6%。 (现有的无切角普通天线口径为

， 高度为

)

二、辐射体和各馈电巴伦通过相互配合的突起和凹槽垂直安装放置，天线结构稳固、简化了安装步骤。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的小型化低剖面基站天线单元的整体结构示意图。

图2所示为本实用新型中的辐射体的结构示意图。

图3所示为本实用新型中的第一馈电巴伦结构示意图。

图4所示为本实用新型中的第二馈电巴伦结构示意图。

图5所示为本实用新型中的固定底座结构示意图。

图6所示为本实用新型中的驻波仿真图。

图7所示为本实用新型中的隔离度仿真图。

图8-图10所示为本实用新型中在不同频点的水平面方向图，其中，图8为790MHz频点的水平面方向图，图9为870MHz频点的水平面方向图, 图10为960MHz频点的水平面方向图。

附图标记说明。

1：天线辐射体， 2：第一馈电巴伦， 3：第二馈电巴伦， 4：固定板， 5：反射板， 6：十字缝隙， 7：弧形切角， 8：第一矩形缝隙， 9：第二矩形缝隙， 10：第三矩形缝隙， 11：固定板介质板， 12：金属贴片, 13：第一馈电巴伦馈线焊接点，14：第二馈电巴伦馈线焊接点。

1-1：天线辐射体介质板， 1-2：半波振子。

2-1：第一介质板， 2-2：第一馈线， 2-3：第一地面， 2-4：第一矩形凹槽。

3-1：第二介质板， 3-2：第二馈线， 3-3：第二地面， 3-4：第二矩形凹槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向” 、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

如图1所示，一种小型化低剖面基站天线单元，包括：天线辐射体1、第一馈电巴伦2、第二馈电巴伦3、固定板4和反射板5，所述第一馈电巴伦2和第二馈电巴伦3垂直交叉放置，顶端与天线辐射体1相连接，底端与固定板4相连接，反射板5上连接固定板4，固定板4起到固定天线的作用。所述第一馈电巴伦2和第二馈电巴伦3通过顶部和底部的两个矩形突起，将天线辐射体1、两个馈电巴伦2、3和固定板4连接起来。

其中，结合图2所示，所述天线辐射体1包括：天线辐射体介质板1-1和印制在天线辐射体介质1-1表面的两对半波振子1-2。半波振子1-2印制在天线辐射体介质板1-1的上面，半波振子1-2由方形结构组成，方形结构之间有十字缝隙6，方形结构的内外两端都设置弧形切角7。天线辐射体介质板1-1为正方形，天线辐射体介质板1-1的两条对角线上有第一矩形缝隙8和第二矩形缝隙9，用于第一馈电巴伦2和第二馈电巴伦3的连接。

结合图3所示，所述第一馈电巴伦2包括：矩形的第一介质板2-1、印刷在第一介质板2-1上表面的第一馈线2-2和印刷在第一介质板2-1下表面的两个第一地面2-3。第一介质板2-1的顶端和低端各有两个矩形突起，第一介质板2-1中轴线上的上方有第一矩形凹槽2-4。

结合图4所示，所述第二馈电巴伦3包括：矩形的第二介质板3-1、印刷在第二介质板3-1上表面的第二馈线3-2和印刷在第二介质板3-1下表面的两个第二地面3-3，所述第二馈线上成型有三段渐变微带线结构。第二介质板3-1的顶端和低端各有两个矩形突起，第二介质板3-1中轴线上的下方有第二矩形凹槽3-4。

实际装配时，所述第一馈电巴伦2和所述第二馈电巴伦3之间通过相互配合的第一矩形槽2-4和第二矩形槽3-4插接组装在一起。

结合图5所示，所述固定板4包括：正方形的固定板介质板11和印制在固定板介质板11下表面的金属贴片12，所述固定板介质板11上的两条对角线上，分别有第三矩形缝隙10，用于安装第一馈电巴伦2和第二馈电巴伦3。所述固定板介质板11上还印有第一馈电巴伦馈线焊接点13和第二馈电巴伦馈线焊接点14，方便焊接。

所述反射板5采用导电材料制成，其两边有垂直向上的凸沿，用于改善天线单元辐射特性。

与现有技术相比，本实施例提供的一种小型化低剖面基站天线单元具有以下特点：1）通过在馈电巴伦上设置三段渐变微带线结构、并结合方形结构半波振子内外两端的弧形切角，实现了天线的小型化和低剖面。2）辐射体和各馈电巴伦通过相互配合的突起和凹槽垂直安装放置，天线结构稳固、简化了安装步骤。

作为本实施例的一种变化实施方式，三段渐变微带线结构设置与第一馈线上，或在第一、第二馈线上都设置，不限于本实施例。

作为本实施例的一种变化实施方式，第一馈电巴伦和第二馈电巴伦上的矩形突起采用梯形、三角形或其他形状的突起代替，不限于本实施例。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (10)

1.一种小型化低剖面基站天线单元，包括：天线辐射体、第一馈电巴伦、第二馈电巴伦、固定板和反射板；所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴垂直交叉放置，两者的顶端都与所述天线辐射体连接，两者的底端都与所述固定板连接；所述固定板与所述反射板连接；其特征在于，所述天线辐射体包括天线辐射体介质板和印制在所述天线辐射体介质表面的两对半波振子，每对所述半波振子由两个方形结构组成，四个所述方形结构之间有十字缝隙，各所述方形结构的内外两端都设置弧形切角；在所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦上分别设有为所述天线辐射体馈电的第一馈线、第二馈线，所述第一馈线和/所述第二馈线包括有三段渐变式微带线。

2.根据权利要求1所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦通过顶部、底部的突起分别与所述天线辐射体和所述固定板连接。

3.根据权利要求1所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述天线辐射体介质板为正方形，四个所述方形结构呈2×2阵列排布在所述天线辐射体介质板上、并以所述天线辐射体的中心为对称点对称。

4.根据权利要求3所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，在所述天线辐射体介质板的两条对角线上有第一矩形缝隙和第二矩形缝隙，在所述第一馈电巴伦和第二馈电巴伦上设有分别与所述第一矩形缝隙和所述第二矩形缝隙对应连接的矩形突起。

5.根据权利要求1所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦均包括矩形的介质板，所述第一馈线和所述第二馈线分别设置在相应的所述介质板的正面，在各所述介质板的背面分别设有两个地面。

6.根据权利要求1或5所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦通过相互配合的矩形凹槽嵌套插接。

7.根据权利要求6所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述矩形凹槽位于所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的中部位置。

8.根据权利要求5所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述固定板包括正方形固定板介质板和印制在所述固定板介质板下表面的金属贴片，所述地面与所述金属贴片连接。

9.根据权利要求8所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述固定板介质板上的两条对角线上分别有第三矩形缝隙，在所述第一馈电巴伦和所述第二馈电巴伦的底部设有与所述第三矩形缝隙配合的矩形突起。

10.根据权利要求1所述的一种小型化低剖面基站天线单元，其特征在于，所述反射板为导电反射板，所述反射板的两侧设有垂直向上的凸沿。

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