CN213071361U - 一种空间滤波辐射单元及天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间滤波辐射单元，其包括辐射体、平衡‑不平衡交换器及馈电耦合单元，辐射体位于平衡‑不平衡交换器上方，辐射体包括两组正交对称设置的振子，两组正交设置的振子形成四个辐射臂，辐射臂上耦合开路支节，辐射臂上还设置有金属片。该空间滤波辐射单元在辐射臂上设置金属片，通过耦合金属片能够扩展辐射单元的阻抗带宽、改善天线的驻波比和隔离度特性，从而可使整个天线的设计更加的简单、尺寸小，且易于装配，符合天线向小型化、轻量化的方向发展方向。

Description

一种空间滤波辐射单元及天线

技术领域

本实用新型移动通信技术领域，特别涉及一种用于移动通信技术的空间滤波辐射单元以及采用这种辐射单元的天线。

背景技术

近年来，移动通信技术快速发展，移动通信技术已经由曾经的第一代、第二代和第三代移动通信技术（3G），快速过渡到了如今的第四代移动通信技术（LTE）以及现在正在建设的第五代移动通信技术（5G）。不同的移动通信系统所占用的频谱存在一定差异，因此，为了适应多种技术标准的并存，通过设计覆盖多种制式系统的宽频带基站天线，能够有效地避免基站的重复选址与建设，极大地降低成本、节约资源，因此多系统多制式的多端口基站天线得到了非常广泛的应用。

但多系统多制式的多端口基站天线的高频段与低频段会造成相互影响，为了减少高频单元与低频单元相互影响就需要将天线尺寸设计变大，但随着目前天线向小型化、轻量化的方向发展，现有的辐射单元则很难满足要求，因此有必要设计一种新的具有空间滤波功能的辐射单元来减小天线的尺寸，以符合未来天线技术发展的方向。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种结构简单、尺寸小、易于装配的空间滤波辐射单元以及采用这种空间滤波辐射单元的天线。

为解决上述技术问题，本专利公开了如下技术方案: 一种空间滤波辐射单元，其包括辐射体、平衡-不平衡交换器及馈电耦合单元，所述辐射体位于所述平衡-不平衡交换器上方，所述辐射体包括两组正交对称设置的振子，两组正交设置的振子形成四个辐射臂，所述辐射臂上耦合开路支节，所述辐射臂上还设置有金属片。

优选的，所述金属片设置在所述辐射臂的下表面上。

优选的，所述金属片为“L”状。

优选的，所述辐射臂长度为该空间滤波辐射单元中心频率相对应的波长的四分之一。

优选的，所述开路支节长度为该空间滤波辐射单元的倍频中心频率相对应的波长的二分之一。

本专利还公开了一种采用上述空间滤波辐射单元的天线，其包括至少一个辐射单元组，所述辐射单元组包括一个空间滤波辐射单元及至少一个倍频辐射单元，所述倍频辐射单元的频率为所述空间滤波辐射单元频率的两倍，所述空间滤波辐射单元与所述倍频辐射单元排成一列。

优选的，所述辐射单元组设置在反射板上，所述反射板上设有PCB功分网络，所述馈电耦合单元的耦合馈电线路前端与PCB功分网络通过焊接实现信号连接。

优选的，所述PCB功分网络与所述辐射单元组一体化设计，所述反射板为所述PCB功分网络板材的衬底。

上述技术方案具有如下有益效果： 该空间滤波辐射单元在辐射臂上设置金属片，通过耦合金属片能够扩展辐射单元的阻抗带宽、改善天线的驻波比和隔离度特性，将辐射臂长度设置为该空间滤波辐射单元中心频率相对应的波长的四分之一，开路支节长度为该空间滤波辐射单元倍频的中心频率相对应的波长的二分之一，这样能减少本辐射单元与倍频单元之间耦合，具有较优的方向图，从而可使整个天线的设计更加的简单、尺寸小，且易于装配，符合天线向小型化、轻量化的方向发展方向。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统结构图。

图2为本实用新型实施例中系统硬件穿戴示意图。

图3为本实用新型实施例中系统硬件通信状态示意图。

元件标号说明：1、辐射臂；2、开路支节；3、平衡-不平衡交换器；4、耦合馈电单元；5、金属片；6、PCB功分网络；7、空间滤波辐射单元；8、倍频辐射单元；9、反射板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1、2所示，本专利公开了一种空间滤波辐射单元，其包括辐射体、平衡-不平衡交换器3及馈电耦合单元4，辐射体位于平衡-不平衡交换器3上方，辐射体包括两组正交对称设置的振子，两组正交设置的振子形成四个辐射臂1，平衡-不平衡交换器3通过馈电耦合单元4向振子进行馈电。辐射臂1上还设有开路支节2及金属片5。作为一种具体实施方式，金属片5设置在辐射臂1的下表面上，金属片5为“L”状。采用这种方式在辐射臂1上设置金属片5，通过金属片5能够扩展辐射单元的带宽、改善天线的驻波比和隔离度特性。

作为一种具体实施方式，辐射臂1长度可设置为该空间滤波辐射单元中心频率相对应的波长的四分之一。开路支节2长度可设置为该空间滤波辐射单元倍频的中心频率相对应的波长的二分之一， 该辐射单元频段为1.71GHz~1.88GHz。采用这种方式能减少本辐射单元与倍频单元之间耦合，具有较优的方向图。

如图3所示，本专利还公开了一种采用上述空间滤波辐射单元的天线，其包括一反射板9，在反射板9上设有至少一个辐射单元组，辐射单元组包括一个空间滤波辐射单元7及至少一个倍频辐射单元8，倍频辐射单元8的频率为空间滤波辐射单元频率7的两倍，空间滤波辐射单元7与倍频辐射单元8分布排成一列。反射板上设有PCB功分网络6，空间滤波辐射单元7中馈电耦合单元的耦合馈电线路前端与PCB功分网络6通过焊接实现信号连接。PCB功分网络6与可辐射单元组一体化设计，将反射板9为PCB功分网络6的板材衬底，这样可提高天线整体结构强度。

该空间滤波辐射单元在辐射臂上设置金属片，通过金属片能够扩展辐射单元的带宽、改善天线的驻波比和隔离度特性，将辐射臂长度设置为该空间滤波辐射单元中心频率相对应的波长的四分之一，开路支节长度为该空间滤波辐射单元的倍频倍频单元中心频率相对应的波长的二分之一，这样能减少本辐射单元与倍频单元之间耦合，具有较优的方向图，从而可使整个天线的设计更加的简单、尺寸小，且易于装配，符合天线向天线向小型化、轻量化的方向发展方向。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种空间滤波辐射单元，其特征在于：其包括辐射体、平衡-不平衡交换器及馈电耦合单元，所述辐射体位于所述平衡-不平衡交换器上方，所述辐射体包括两组正交对称设置的振子，两组正交设置的振子形成四个辐射臂，所述辐射臂上耦合开路支节，所述辐射臂上还设置有金属片。

2.根据权利要求1所述的空间滤波辐射单元，其特征在于：所述金属片固定在所述辐射臂的下表面上。

3.根据权利要求2所述的空间滤波辐射单元，其特征在于：所述金属片为“L”状。

4.根据权利要求1所述的空间滤波辐射单元，其特征在于：所述辐射臂长度为该空间滤波辐射单元中心频率相对应的波长的四分之一。

5.根据权利要求1所述的空间滤波辐射单元，其特征在于：所述开路支节长度为该空间滤波辐射单元的倍频中心频率相对应的波长的二分之一。

6.一种天线，其特征在于：其包括至少一个辐射单元组，所述辐射单元组包括一个权利要求1至5任意一项权利要求所述的空间滤波辐射单元及至少一个倍频辐射单元，所述倍频辐射单元的频率为所述空间滤波辐射单元频率的两倍，所述空间滤波辐射单元与所述倍频辐射单元排成一列。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于：所述辐射单元组固定在反射板上，所述反射板上设有PCB功分网络，所述馈电耦合单元的馈电线路前端与PCB功分网络通过焊接实现信号连接。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于：所述PCB功分网络与所述辐射单元组一体化设计，所述反射板为所述PCB功分网络板材的衬底。

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