CN215220989U - 一种低频辐射单元及基站天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例适用于滤波器技术领域，包括辐射体、馈电结构以及阵子底板，所述馈电结构一端连接所述辐射体并进行馈电，所述馈电结构另一端连接所述阵子底板，所述辐射体包括两对正交分布的环形辐射臂，所述环形辐射臂包括多个分段，相邻两个所述分段之间通过空间去耦结构连接，所述空间去耦结构包括第一线带和第二线带，所述第一线带一端和所述第二线带一端分别连接相邻两个所述分段，所述第一线带另一端和所述第二线带另一端相互正对且间隔设置。本实用新型旨在实现空间去耦功能，有效解决基站天线中的高低频互耦问题。

Description

一种低频辐射单元及基站天线

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，尤其涉及一种低频辐射单元及基站天线。

背景技术

随着网络的快速发展，无线通信朝着多频、轻便、高性能的方向发展，天线作为无线移动通信最末端的无源器件，一直是无线通信技术研究的热点，其性能的好坏将直接影响无线通信的性能。为适应快速发展的无线通信系统，无线通信基站天线的小型化和多频共站成为市场的共同需求。

无线通信基站天线多频化要求使用更多频率的辐射单元，无线通信基站小型化要求辐射单元的摆放将更为紧凑。高频和低频辐射单元摆放紧凑，高频和低频单元互耦干扰加强，受低频的影响，高频辐射单元的方向图和方向性会发生严重畸变，这使得通信基站的信号覆盖性能恶化，影响移动终端用户体验甚至造成网络中断。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种低频辐射单元及基站天线，旨在实现空间去耦功能，有效解决基站天线中的高低频互耦问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种低频辐射单元，包括辐射体、馈电结构以及阵子底板，所述馈电结构一端连接所述辐射体并进行馈电，所述馈电结构另一端连接所述阵子底板，所述辐射体包括两对正交分布的环形辐射臂，所述环形辐射臂包括多个分段，相邻两个所述分段之间通过空间去耦结构连接，所述空间去耦结构包括第一线带和第二线带，所述第一线带一端和所述第二线带一端分别连接相邻两个所述分段，所述第一线带另一端和所述第二线带另一端相互正对且间隔设置。

进一步地，所述第一线带和所述第二线带呈L形。

进一步地，所述第一线带和所述第二线带的长度大小介于需要去耦的高频工作波长的0.05倍与需要去耦的高频工作波长的0.25倍之间，所述第一线带和所述第二线带的的缝隙为0.3mm～2mm。

进一步地，所述环形辐射臂由金属带线组成，所述金属带线与所述第一线带以及所述第二线带分别设置在所述辐射体的相对两面，所述辐射体上开设有金属化过孔，所述金属带线通过所述金属化过孔与所述第一线带或所述第二线带连接。

进一步地，所述环形辐射臂的对角线区域设置有用于调节阵子驻波的调节结构，所述调节结构包括三个不同大小的四方形铜箔和一个L型箭头铜箔，相邻两个所述调节结构呈对称设置。

进一步地，所述馈电结构包括第一PCB馈电片和第二PCB馈电片，所述第一PCB馈电片和第二PCB馈电片末端的金属铜箔与所述阵子底板电气连接，所述第一PCB馈电片上开设有第一嵌合槽，所述第二PCB馈电片上开设有第二嵌合槽，所述第一PCB馈电片和所述第二PCB馈电片通过所述第一嵌合槽和所述第二嵌合槽相互嵌合成正交结构。

进一步地，提供一种基站天线，所述基站天线包括主反射板，所述主反射板上分布有多个如上任一项所述的低频辐射单元以及多个高频辐射单元，所述阵子底板设置在所述主反射板的背离所述馈电结构一面，所述阵子底板与所述主反射板通过紧固件固定，所述阵子底板焊接有极化电缆。

进一步地，所述紧固件为尼龙铆钉。

本实用新型实施例与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的环形辐射臂能够实现电流路径口面最大化，能够有效提升单元增益，在增益不变的情况下缩小口径，可以用于实现天线小型化。并且，第一线带和第二线带相当于低通滤波器，对环形辐射臂上的低频电流形成通路，对高频电流具有抑制作用，从而实现空间去耦功能，有效解决基站天线中的高低频互耦问题。另外，通过将阵子底板安装在主反射板的背离馈电结构一面，阵子底板与主反射板通过紧固件固定且阵子底板焊接有极化电缆，可解决以往电缆要延伸到阵子辐射片焊接的问题，也避免同轴电缆因过度弯曲影响电性能，减少生产电缆弯线工序。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的低频辐射单元和主反射板的整体结构示意图；

图2是图1的分体结构示意图；

图3是图1另一个视角的结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：

10、辐射体；11、环形辐射臂；111、分段；112、金属带线；121、第一线带；122、第二线带；13、金属化过孔；141、四方形铜箔；142、箭头铜箔；20、馈电结构；21、第一PCB馈电片；211、第一嵌合槽；22、第二PCB馈电片；221、第二嵌合槽；30、阵子底板；40、主反射板；50、紧固件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图3所示，是本实用新型实施例提供的一种低频辐射单元，包括辐射体10、馈电结构20以及阵子底板30，馈电结构20一端连接辐射体10并进行馈电，馈电结构20另一端连接阵子底板30，辐射体10包括两对正交分布的环形辐射臂11，环形辐射臂11分别在辐射体10的±45°方向上分布放置，形成±45°两个极化，即四个环形辐射臂11共同构成双极化辐射单元。环形辐射臂11包括多个分段111，相邻两个分段111之间通过空间去耦结构连接，空间去耦结构包括第一线带121和第二线带122，第一线带121一端和第二线带122一端分别连接相邻两个分段111，第一线带121另一端和第二线带122另一端相互正对且间隔设置。

本实用新型的环形辐射臂11能够实现电流路径口面最大化，能够有效提升单元增益，在增益不变的情况下缩小口径，可以用于实现天线小型化。并且，第一线带121和第二线带122相当于低通滤波器，对环形辐射臂11上的低频电流形成通路，对高频电流具有抑制作用，从而实现空间去耦功能，有效解决基站天线中的高低频互耦问题。

本实施例中，环形辐射臂11由金属带线112组成，辐射体10均分为四等份，四周掏空，实现轻量化，金属带线112沿着四分之一口面外沿组成环状，实现电流路径口面最大化，辐射单元单臂电流路径约0.25波长，比同类型馈电的十字阵子实现相同增益尺寸缩小20％～25％。分段111的数量根据低频辐射单元工作频段和高频辐射单元工作频段确定，保证每个分段111的长度小于0.25倍的高频单元工作波长。通过选择合理的分段111数量，将辐射臂分段111打散，使电磁波无法在低频单元上进行谐振和散射，即对高频实现隐身功能。

优选地，金属带线112与第一线带121以及第二线带122分别设置在辐射体10的相对两面，辐射体10上开设有金属化过孔13，金属带线112通过金属化过孔13与第一线带121或第二线带122连接。第一线带121和第二线带122呈L形，第一线带121和第二线带122的长度大小介于需要去耦的高频工作波长的0.05倍与需要去耦的高频工作波长的0.25倍之间，第一线带121和第二线带122的缝隙为0.3mm～2mm。需要说明的是，通过分别调节金属化过孔13的大小、缝隙和位置，可以对特定频率的空间去耦性能进行优化，可以对多个频点进行优化，从而实现空间宽频去耦效果。

另外，环形辐射臂11的对角线区域设置有用于调节阵子驻波的调节结构，调节结构包括三个不同大小的四方形铜箔141和一个L型箭头铜箔142，相邻两个调节结构呈对称设置，从而可调节阵子驻波。

可选的，馈电结构20包括第一PCB馈电片21和第二PCB馈电片22，第一PCB馈电片21和第二PCB馈电片22末端的金属铜箔与阵子底板30电气连接，第一PCB馈电片21上开设有第一嵌合槽211，第二PCB馈电片22上开设有第二嵌合槽221，第一PCB馈电片21和第二PCB馈电片22通过第一嵌合槽211和第二嵌合槽221相互嵌合成正交结构，第一PCB馈电片21和第二PCB馈电片22分别对两个极化的辐射臂进行馈电。

本实用新型另一实施例提供一种基站天线，基站天线包括主反射板40，主反射板40上分布有多个上述技术方案所述的低频辐射单元以及多个高频辐射单元，阵子底板30设置在主反射板40的背离馈电结构20一面，阵子底板30与主反射板40通过紧固件50固定，阵子底板30焊接有极化电缆，从而可解决以往电缆要延伸到阵子辐射片焊接的问题，也避免同轴电缆因过度弯曲影响电性能，减少生产电缆弯线工序。可选的，紧固件50为尼龙铆钉。

综上所述，本实用新型的环形辐射臂11能够实现电流路径口面最大化，能够有效提升单元增益，在增益不变的情况下缩小口径，可以用于实现天线小型化。并且，第一线带121和第二线带122相当于低通滤波器，对环形辐射臂11上的低频电流形成通路，对高频电流具有抑制作用，从而实现空间去耦功能，有效解决基站天线中的高低频互耦问题。另外，通过将阵子底板30安装在主反射板40的背离馈电结构20一面，阵子底板30与主反射板40通过紧固件50固定且阵子底板30焊接有极化电缆，可解决以往电缆要延伸到阵子辐射片焊接的问题，也避免同轴电缆因过度弯曲影响电性能，减少生产电缆弯线工序

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低频辐射单元，其特征在于，包括辐射体(10)、馈电结构(20)以及阵子底板(30)，所述馈电结构(20)一端连接所述辐射体(10)并进行馈电，所述馈电结构(20)另一端连接所述阵子底板(30)，所述辐射体(10)包括两对正交分布的环形辐射臂(11)，所述环形辐射臂(11)包括多个分段(111)，相邻两个所述分段(111)之间通过空间去耦结构连接，所述空间去耦结构包括第一线带(121)和第二线带(122)，所述第一线带(121)一端和所述第二线带(122)一端分别连接相邻两个所述分段(111)，所述第一线带(121)另一端和所述第二线带(122)另一端相互正对且间隔设置。

2.如权利要求1所述的低频辐射单元，其特征在于，所述第一线带(121)和所述第二线带(122)呈L形。

3.如权利要求2所述的低频辐射单元，其特征在于，所述第一线带(121)和所述第二线带(122)的长度大小介于需要去耦的高频工作波长的0.05倍与需要去耦的高频工作波长的0.25倍之间，所述第一线带(121)和所述第二线带(122)的缝隙为0.3mm～2mm。

4.如权利要求1所述的低频辐射单元，其特征在于，所述环形辐射臂(11)由金属带线(112)组成，所述金属带线(112)与所述第一线带(121)以及所述第二线带(122)分别设置在所述辐射体(10)的相对两面，所述辐射体(10)上开设有金属化过孔(13)，所述金属带线(112)通过所述金属化过孔(13)与所述第一线带(121)或所述第二线带(122)连接。

5.如权利要求1所述的低频辐射单元，其特征在于，所述环形辐射臂(11)的对角线区域设置有用于调节阵子驻波的调节结构，所述调节结构包括三个不同大小的四方形铜箔(141)和一个L型箭头铜箔(142)，相邻两个所述调节结构呈对称设置。

6.如权利要求1所述的低频辐射单元，其特征在于，所述馈电结构(20)包括第一PCB馈电片(21)和第二PCB馈电片(22)，所述第一PCB馈电片(21)和所述第二PCB馈电片(22)末端的金属铜箔与所述阵子底板(30)电气连接，所述第一PCB馈电片(21)上开设有第一嵌合槽(211)，所述第二PCB馈电片(22)上开设有第二嵌合槽(221)，所述第一PCB馈电片(21)和所述第二PCB馈电片(22)通过所述第一嵌合槽(211)和所述第二嵌合槽(221)相互嵌合成正交结构。

7.一种基站天线，其特征在于，所述基站天线包括主反射板(40)，所述主反射板(40)上分布有多个如权利要求1～6中任一项所述的低频辐射单元以及多个高频辐射单元，所述阵子底板(30)设置在所述主反射板(40)的背离所述馈电结构(20)一面，所述阵子底板(30)与所述主反射板(40)通过紧固件(50)固定，所述阵子底板(30)焊接有极化电缆。

8.如权利要求7所述的基站天线，其特征在于，所述紧固件(50)为尼龙铆钉。

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