CN211045705U - 一种低频辐射单元和天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低频辐射单元和天线,其技术方案要点是低频辐射单元包括四对辐射臂组和两个馈电片，辐射臂组包括两个相互垂直的辐射臂，相邻辐射臂组的两个辐射臂平行；两个所述馈电片对应为四对辐射臂组馈电，使得每一个馈电片对应为对角设置的两个辐射臂组的辐射臂进行馈电，以在辐射臂组内的两个辐射臂分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时，在四对辐射臂组内合成出沿±45°极化方向的等效电流。通过设置四对辐射臂组，利用馈电片对同一辐射臂组内的两个辐射臂进行馈电，从而合成沿±45°极化方向的等效电流，辐射臂的延伸方向与等效电流方向不同，因此，可实现在满足±45°极化的同时避免辐射臂对高频辐射单元造成遮挡的效果。

Description

一种低频辐射单元和天线

技术领域

本实用新型涉及天线通信领域，尤其涉及一种低频辐射单元和天线。

背景技术

随着现代无线通信技术的快速发展，基站数量急剧增加、选址困难、安装不便等问题日益显现。基站天线作为基站系统最重要的组成部分之一，小型化、宽频化、多频共用是其主要的发展方向。

目前的多频天线中的低频振子主要有两种形式：

一种是并馈形式，由两对振子按特定的间隔正交放置，分别对每对振子进行并联馈电，由此形成±45°极化，阵列中每个低频振子中央及相邻低频振子之间放置高频振子，形成高低频嵌套阵列，由于高低频阵列处于同一轴线方向，高低频振子之间的互耦较大，导致隔离度变差，且高频振子受到低频振子边界的影响，其方向图有一定的恶化；

另一种是中馈形式，其馈电位置处于振子中部，高频阵列和低频阵列分别单独排列，由于低频振子口径较大，且天线尺寸受限，低频振子对高频振子的遮挡将难以避免，振子臂的遮挡效应会导致高频的驻波、隔离度变差，方向图恶化。

以上两种低频辐射单元的结构均存在导致高频辐射单元的隔离度变差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种可减小对高频辐射单元造成遮挡从而提升高频辐射单元的隔离度及方向图性能的低频辐射单元。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种低频辐射单元，包括四对辐射臂组和两个馈电片，每对所述辐射臂组包括两个辐射臂，每个辐射臂组内的两个辐射臂相互垂直，相邻两个辐射臂组的两个相邻辐射臂平行设置；两个所述馈电片对应为四对辐射臂组馈电，使得每一个馈电片对应为对角设置的两个辐射臂组的辐射臂进行馈电，以在辐射臂组内的两个辐射臂分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时，在四对辐射臂组内合成出沿±45°极化方向的等效电流。

进一步设置：所述低频辐射单元还包括振子座和连接于所述振子座上的四个支撑巴伦，每组所述辐射臂组对应连接于一个支撑巴伦顶部。

进一步设置：四个支撑巴伦排列成矩形，两个所述馈电片正交设置，其中一个所述馈电片的两端分别穿设于一根对角线上的两个支撑巴伦内，另一所述馈电片的两端分别穿设于另一根对角线上的两个支撑巴伦内。

进一步设置：所述支撑巴伦的侧壁上开设有用于阻抗匹配的缺口。

进一步设置：所述缺口位于同一支撑巴伦连接的两辐射臂的对称中心上。

进一步设置：相邻两个所述支撑巴伦的外侧壁相互连接或相互分离。

进一步设置：所述辐射臂与所述支撑巴伦压铸一体成型。

本实用新型还提供了一种天线，包括反射板、均设于反射板上的低频阵列和高频阵列，所述低频阵列和高频阵列对应设置至少一个低频辐射单元和至少一个高频辐射单元，所述低频辐射单元为上述的低频辐射单元，所述高频辐射单元安装于所述低频辐射单元中辐射臂组内的两个辐射臂所限定的区域内。

进一步设置：所述低频阵列轴线的两侧各设有所述高频阵列，相邻两个所述低频辐射单元之间的间距为一个高频阵列中相邻两个高频辐射单元之间的间距的两倍。

进一步设置：所述高频阵列于低频阵列轴线的两侧各设有两列。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

1.本实用新型涉及的低频辐射单元中，通过设置四对辐射臂组，并共同形成“十”字型辐射面结构，再通过馈电片对同一辐射臂组内的两个辐射臂进行馈电，当同一辐射臂组内的两个辐射臂分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时合成沿±45°极化方向的等效电流，辐射臂的延伸方向与等效电流方向不同，因此，可实现在满足±45°极化的同时避免辐射臂对高频辐射单元造成遮挡的效果。

2.本实用新型涉及的低频辐射单元中，通过在支撑巴伦上沿与其连接的两个辐射臂的对称中心线开设缺口，从而实现较宽频的阻抗匹配。

3.本实用新型涉及的天线中，通过采用上述的低频辐射单元，并与高频辐射单元共同排列形成单列低频辐射单元和双列高频辐射单元或四列高频辐射单元，由于低频辐射单元的辐射臂不会对高频辐射单元形成遮挡，提升了高频辐射单元的隔离度和方向图性能，也使高频辐射单元和低频辐射单元的排布更加紧凑，使多频天线更加小型化。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型中低频辐射单元的一种实施例的立体图；

图2为本实用新型中低频辐射单元的一种实施例的俯视图；

图3为本实用新型中天线的一种实施例的结构示意图；

图4为本实用新型中天线的另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种低频辐射单元1，包括由下至上依次连接的振子座11、支撑巴伦12和辐射臂组，所述辐射臂组设置有四对，所述支撑巴伦12对应所述辐射臂组设置有四个。每对辐射臂组包括两个辐射臂13，且每个辐射臂组内的两个辐射臂13相互垂直，相邻两对辐射臂组中两个相互靠近的辐射臂13相互平行设置。所述低频辐射单元还包括两个馈电片14，两个所述馈电片14对应为四对辐射臂组馈电，使得每一个馈电片14为对角设置的两个辐射臂组的辐射臂13进行馈电，以在辐射臂组内的两个辐射臂13分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时，在四对辐射臂组内合成出沿±45°极化方向的等效电流。

通过设置四对辐射臂组，并共同形成“十”字型辐射面结构，再通过馈电片14对同一辐射臂组内的两个辐射臂13进行馈电，从而在当同一辐射臂组内的两个辐射臂13分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时合成沿±45°极化方向的等效电流，辐射臂13的延伸方向与等效电流方向不同，因此，可实现在满足±45°极化的同时避免辐射臂13对高频辐射单元3造成遮挡的效果。

在本实施例中，所述支撑巴伦12呈圆筒状，其内部呈中空状态，可用于穿设馈线。优选地，四个所述支撑巴伦12呈正方形排列。在其他实施例中，四个支撑巴伦12可呈矩形或其他四边形结构排列。

在本实施例中，两个馈电片14正交设置，具体地，两个馈电片14上下设置且相互不接触，两个馈电片14分别对应安装于对角的两个支撑巴伦12内从而使对角的两对辐射臂组的合成电流方向一致。具体地，馈电片14由其中一个支撑巴伦12内部穿出并于支撑巴伦12顶部弯折并穿入对角的支撑巴伦12内，馈电片14与所述辐射臂13为耦合馈电方式。

需要说明的是，相邻所述支撑巴伦12的外侧壁沿其高度方向可完全连接、部分连接或完全脱离。

进一步地，所述支撑巴伦12的侧壁上开设有用于阻抗匹配的缺口121。优选地，所述缺口121位于同一支撑巴伦12连接的两辐射臂13的对称中心上。具体地，每个所述支撑巴伦12的侧壁上均对称设置有两个所述缺口121。优选地，两个所述馈电片14穿过所述缺口121并跨设于两个对角的支撑巴伦12之间。通过在支撑巴伦12的侧壁上开设缺口121，可实现较宽频的阻抗匹配。

在本实施例中，相邻两对辐射臂组中两个相互靠近的辐射臂13之间形成间隔。在其他实施例中，相邻两对辐射臂组中两个相互靠近的辐射臂13之间也可不设置间隔。

在本实施例中，所述辐射臂13和所述支撑巴伦12压铸一体成型。在其他实施例中，所述辐射臂13还可以PCB形式焊接于支撑巴伦12上端。

本实用新型中还提供了一种天线，具体为一种多频天线，包括反射板2、均设于反射板2上的低频阵列和高频阵列，所述低频阵列和高频阵列对应设置至少一个低频辐射单元1和至少一个高频辐射单元3，所述低频辐射单元1为上述的低频辐射单元1。所述高频辐射单元3安装于所述低频辐射单元1中辐射臂组内的两个辐射臂13之间所限定的区域内。

进一步地，所述低频阵列轴线的两侧各设有所述高频阵列，相邻两个所述低频辐射单元1之间的间距为一个高频阵列中相邻两个高频辐射单元3之间的间距的两倍。具体地，相邻两个所述低频辐射单元之间的间距为两个低频辐射单元1的中心的距离，同样地，相邻两个高频辐射单元3之间的间距为两个高频辐射单元3中心的距离。

结合图3所示，在其中一种实施例中，所述低频阵列轴线的两侧各设有一个高频阵列，所述低频阵列和所述高频阵列均为水平面波束宽度为65°的基站天线。

通过采用上述的振子排列形式，使高频辐射单元3和低频辐射单元1的排布更加合理，既不会导致低频辐射单元1对高频辐射单元3造成遮挡，提高高频的隔离度及方向图性能，也可使低频辐射单元1和高频辐射单元3排列更加紧凑，天线更加小型化。

结合图4所示，在另一种实施例中，所述天线包括单列低频阵列和四列高频阵列，所述高频阵列于低频阵列轴线的两侧各设置两列。所述低频阵列为水平面波束宽度为65°的基站天线，所述高频阵列为水平面波束宽度33°的基站天线，即四列高频辐射单元3为双波束天线。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低频辐射单元，其特征是：包括四对辐射臂组和两个馈电片，每对所述辐射臂组包括两个辐射臂，每个辐射臂组内的两个辐射臂相互垂直，相邻两个辐射臂组的两个相邻辐射臂平行设置；两个所述馈电片对应为四对辐射臂组馈电，使得每一个馈电片对应为对角设置的两个辐射臂组的辐射臂进行馈电，以在辐射臂组内的两个辐射臂分别沿垂直极化方向和水平极化方向放置时，在四对辐射臂组内合成出沿±45°极化方向的等效电流。

2.根据权利要求1所述的低频辐射单元，其特征是：还包括振子座和连接于所述振子座上的四个支撑巴伦，每组所述辐射臂组对应连接于一个支撑巴伦顶部。

3.根据权利要求2所述的低频辐射单元，其特征是：四个支撑巴伦排列成矩形，两个所述馈电片正交设置，其中一个所述馈电片的两端分别穿设于一根对角线上的两个支撑巴伦内，另一所述馈电片的两端分别穿设于另一根对角线上的两个支撑巴伦内。

4.根据权利要求3所述的低频辐射单元，其特征是：所述支撑巴伦的侧壁上开设有用于阻抗匹配的缺口。

5.根据权利要求4所述的低频辐射单元，其特征是：所述缺口位于同一支撑巴伦连接的两辐射臂的对称中心上。

6.根据权利要求2所述的低频辐射单元，其特征是：相邻两个所述支撑巴伦的外侧壁相互连接或相互分离。

7.根据权利要求2所述的低频辐射单元，其特征是：所述辐射臂与所述支撑巴伦压铸一体成型。

8.一种天线，包括反射板、均设于反射板上的低频阵列和高频阵列，所述低频阵列和高频阵列对应设置至少一个低频辐射单元和至少一个高频辐射单元，其特征是：所述低频辐射单元为权利要求1至7任意一项所述的低频辐射单元，所述高频辐射单元安装于所述低频辐射单元中辐射臂组内的两个辐射臂所限定的区域内。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征是：所述低频阵列轴线的两侧各设有所述高频阵列，相邻两个所述低频辐射单元之间的间距为一个高频阵列中相邻两个高频辐射单元之间的间距的两倍。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征是：所述高频阵列于低频阵列轴线的两侧各设有两列。

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