CN217062497U - 一种带滤波特性的高频辐射单元及天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带滤波特性的高频辐射单元及天线，高频辐射单元包含辐射面，上馈电单元、下馈电单元，以及滤波接地模块。滤波接地模块是一块包含上下两层覆铜的介质基板，上层覆铜包括与两根同轴电缆的芯线连接的微带电路、长方形覆铜圈和滤波接地线；下层覆铜包括长方形覆铜片和环绕其一侧的C字型覆铜片；两根同轴电缆的外导体依次连接长方形覆铜片，上下馈电单元接地层，辐射臂形成电流通路；长方形覆铜圈尺寸覆盖反射板挖孔尺寸和长方形覆铜片尺寸；滤波接地线一端和C字型覆铜片导通，另一端和长方形覆铜片导通。本实用新型通过接地耦合的方式形成滤波枝节用来过滤低频谐波，从而有效解决多频天线中高低频相互耦合的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信领域，具体涉及了一种带滤波特性的高频辐射单元及天线。
背景技术
随着移动通信技术的不断发展，多频多制式多端口基站天线得到了越来越多的应用。常规多频多端口天线为了保障各频段内的性能指标，往往将高低频（低频频段698MHz~960MHz，高频频段1710MHz~2690MHz）单独划分从而导致整体天线尺寸过大，成本过高。随着基站天线向小型化轻量化方向发展，多频多端口天线将高低频辐射单元交错放置或共轴放置成为一种有效解决方案，此方案可以有效地利用空间尺寸，降低产品成本。但是交错放置或共轴放置会导致严重的高低频耦合干扰问题，严重影响方向图指标使整个系统效率下降，性能不稳。因此有必要设计一种可过滤低频谐波，对高频辐射单元干扰小的带滤波特性高频辐射单元。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种可过滤低频谐波的带滤波特性的高频辐射单元，有效过滤掉同样安装在反射板上的低频辐射单元的低频谐波对于本高频辐射单元的影响。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供的一种带滤波特性的高频辐射单元包含：辐射面，上馈电单元、下馈电单元，以及滤波接地模块。所述滤波接地模块是一块包含上下两层覆铜的介质基板，上层覆铜包括与两根同轴电缆的芯线连接的微带电路，一个长方形覆铜圈和一根连接在所述长方形覆铜圈的滤波接地线；下层覆铜包括一个长方形覆铜片和一个环绕在所述长方形覆铜片一侧的C字型覆铜片；上层覆铜的微带电路分别通过金属化过孔连接到上下馈电单元的微带电路上形成开路，辐射电磁波；所述长方形覆铜片是与两根同轴电缆的外导体连接的微带电路接地层，所述两根同轴电缆的外导体依次连接长方形覆铜片，上下馈电单元接地层，辐射面的四个辐射臂形成电流通路；所述长方形覆铜圈尺寸覆盖反射板挖孔尺寸和所述长方形覆铜片尺寸，起到屏蔽电磁波后向辐射减少泄露的作用，可以有效改善辐射单元的前后比，对提高增益也能起到一定的作用；所述滤波接地线一端和所述C字型覆铜片通过金属过孔相互导通，另一端和所述长方形覆铜片通过金属过孔相互导通，反射板、C字型覆铜片、滤波接地线、长方形覆铜片之间形成一个耦合回路，所述耦合回路到辐射臂这一路均是导通相连的状态。本辐射单元安装到反射板上时，所述长方形覆铜片尺寸稍小于反射板挖孔尺寸，与反射板之间不直接接触；所述C字型覆铜片与反射板之间耦合接触，与滤波接地线一端通过2个金属化过孔导通，同时滤波接地线另一端又通过2个金属化过孔与所述长方形覆铜片导通，从而形成了一个从C字型覆铜片到辐射臂的电流通路，通过调节此通路的路径长度，就能有效过滤阵列中低频辐射单元对于本高频辐射单元的干扰。
进一步的，所述辐射面包括两组极化正交设置的椭圆形叶状偶极子，两组极化正交设置的偶极子形成四个辐射臂，每相邻两个辐射臂之间使用一个T字形覆铜片用来增加辐射臂的耦合量，从而调节辐射单元的整体辐射性能，四个辐射臂呈环绕设置以便于两个相对的辐射臂在环绕中心区域馈电。
进一步的，所述上馈电单元、下馈电单元均包含介质板及介质板正面的微带线和背面的接地层，上馈电单元、下馈电单元均经由背面的接地层，在各自的顶部分别连接辐射面上的四个辐射臂，在各自的底部分别与所述长方形覆铜片导通接地，从而形成一个完成的辐射通路。
进一步的，所述上馈电单元、下馈电单元均在正面微带线外围设立一圈微带线，用来屏蔽阵列中其他辐射单元对本辐射单元产生干扰谐波。
进一步的，从下层C字型覆铜片到辐射臂的辐射通路。的路径长度，大概在所需要过滤低频中心频点的波长1/4长度时，能有效减少对应低频谐波对本高频辐射单元的影响。
本发明还提供一种基站天线，包括所述带滤波特性的高频辐射单元。
有益效果：本实用新型设置了特定的滤波接地模块，形成了一个从滤波接地模块下层C字型覆铜片到辐射面上辐射臂的电流通路，通过调节此通路的路径长度，能有效过滤阵列中低频辐射单元对于本高频辐射单元的干扰。本带滤波特性的辐射单元特用于多频天线中，通过接地耦合的方式形成滤波枝节用来过滤低频谐波，从而有效解决多频天线中由于高低频辐射单元距离过近，所带来的高低频相互耦合的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图之一。
图2为本实用新型实施例的结构示意图之二。
图3为本实用新型实施例的结构示意图之三。
图4为本实用新型实施例的结构示意图之四。
图5为本实用新型实施例在实例中具体布阵示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1-4所示，本实用新型实施例公开的一种带滤波特性的高频辐射单元，主要包括振子辐射面，±45°交叉馈电形式的上馈电单元、下馈电单元，以及滤波接地模块。辐射面包含两组极化正交设置的椭圆形叶状偶极子和一个介质基板109，两组极化正交设置的偶极子形成四个辐射臂101、102、103、104，其中辐射臂101和辐射臂102组成一个偶极子，辐射臂103和辐射臂104组成另一个偶极子；每相邻两个辐射臂之间使用一个T字形覆铜片105、106、107、108，用来调节辐射臂之间的耦合量，从而调节辐射单元的整体辐射性能。四个辐射臂呈环绕设置以便于两个相对的辐射臂在环绕中心区域馈电。
正交放置的上馈电单元包含介质板205，介质板正面的上馈电微带线201、屏蔽其他信号干扰的微带线202、203，和背面的接地层204。正交放置的下馈电单元包含介质板305，介质板正面的下馈电微带线301、屏蔽其他信号干扰的微带线302、303，和背面的接地层304。同时上馈电单元、下馈电单元均经由背面的接地层204、304，在各自的顶部分别通过焊接方式连接两组偶极子上的四个辐射臂101、102、103、104，在各自的底部分别通过焊接与下层长方形覆铜片501导通接地，从而形成一个完成的辐射通路。因此，下层长方形覆铜片501到辐射臂这一路均是导通相连的状态。
滤波接地模块是一块包含上下两层覆铜的介质基板405，上层覆铜包括与两根同轴电缆的芯线连接的微带电路401、402，一个长方形覆铜圈403和一根与长方形覆铜圈403连接的滤波接地线404。微带电路401、402分别通过金属化过孔408、409连接到上下馈电单元的微带电路201、301上形成开路，辐射电磁波。下层覆铜由一个长方形覆铜片501和一个环绕在其一侧的的C字型覆铜片502相互独立组成。下层长方形覆铜片501是与两根同轴电缆的外导体连接的微带电路接地层。两根同轴电缆的外导体通过焊接方式依次连接下层长方形覆铜片501，进而连接上下馈电单元接地层204、304，进而连接四个辐射臂101、102、103、104形成电流通路。
上层长方形覆铜圈403尺寸覆盖反射板挖孔尺寸和下层长方形覆铜片501尺寸，起到屏蔽电磁波后向辐射减少泄露的作用。本辐射单元安装到反射板上时，下层长方形覆铜片501尺寸稍小于反射板挖孔尺寸，与反射板之间不直接接触；上层滤波接地线404一端和下层C字型覆铜片502通过金属过孔407相互导通，上层滤波接地线404另一端和下层长方形覆铜片501通过金属过孔406相互导通。反射板、C字型覆铜片502、滤波接地线404、下层长方形覆铜片501之间形成一个耦合回路；上层长方形覆铜圈403形成一个信号屏蔽器；下层C形覆铜片502到辐射臂101、102、103、104形成滤波开路枝节，可以过滤掉同样安装在反射板上的低频辐射单元的低频谐波，减少高低频之间的耦合。
下层C字型覆铜片502与反射板之间直接耦合接触，和上层滤波接地线404一端通过2个金属化过孔导通，同时滤波接地线404另一端又通过2个金属化过孔与下层长方形覆铜片501导通，长方形覆铜片通过上下馈电的接地层与辐射面辐射臂导通，从而形成了一个从下层C字型覆铜片502到辐射面辐射臂的电流通路，从而形成一个平衡-不平衡交换器，可以有效过滤掉同样安装在反射板上的低频辐射单元的低频谐波对于本高频辐射单元的影响。
通过焊接的方式将辐射面、上馈电单元、下馈电单元和滤波接地模块连接在一起，最终形成一个双极化正交（±45°）结构的高频辐射单元。
如图5所示，本实用新型高频辐射单元放置在多频多端口天线阵列中的一个实际应用场景，本实用新型通过巧妙设计使辐射单元达到一个滤波的作用，有效过滤阵列中低频辐射单元对于本高频辐射单元的干扰，进而很好地降低高低频之间的耦合性，保证了整体天线的性能稳定。
Claims (7)
1.一种带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：包含辐射面，上馈电单元、下馈电单元，以及滤波接地模块；所述滤波接地模块是一块包含上下两层覆铜的介质基板，上层覆铜包括与两根同轴电缆的芯线连接的微带电路、一个长方形覆铜圈和一根连接在所述长方形覆铜圈的滤波接地线；下层覆铜包括一个长方形覆铜片和一个环绕在所述长方形覆铜片一侧的C字型覆铜片；所述长方形覆铜片是与两根同轴电缆的外导体连接的微带电路接地层，所述两根同轴电缆的外导体依次连接长方形覆铜片，上下馈电单元接地层，辐射面的四个辐射臂形成电流通路；所述长方形覆铜圈尺寸覆盖反射板挖孔尺寸和所述长方形覆铜片尺寸；所述滤波接地线一端和所述C字型覆铜片通过金属过孔相互导通，另一端和所述长方形覆铜片通过金属过孔相互导通；所述C字型覆铜片与反射板之间耦合接触，与滤波接地线一端通过金属过孔导通，同时滤波接地线另一端又通过金属过孔与所述长方形覆铜片导通，形成一个从C字型覆铜片到辐射臂的电流通路。
2.根据权利要求1所述的带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：所述辐射面包含两组极化正交设置的椭圆形叶状偶极子，两组正交设置的偶极子形成四个辐射臂，每相邻两个辐射臂之间设有一个T字形覆铜片，四个辐射臂呈环绕设置以便于两个相对的辐射臂在环绕中心区域馈电。
3.根据权利要求1所述的带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：上馈电单元、下馈电单元均包含介质板及介质板正面的微带线和背面的接地层，上馈电单元、下馈电单元均经由背面的接地层，在各自的顶部分别连接辐射面上的四个辐射臂，在各自的底部分别与所述长方形覆铜片导通接地，从而形成一个完成的辐射通路。
4.根据权利要求3所述的带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：上馈电单元、下馈电单元均在正面微带线外围设立一圈微带线，用来屏蔽干扰谐波。
5.根据权利要求1所述的带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：所述辐射单元安装到反射板上时，所述长方形覆铜片尺寸小于反射板挖孔尺寸，与反射板之间不直接接触。
6.根据权利要求1所述的带滤波特性的高频辐射单元，其特征在于：从C字型覆铜片到辐射臂的辐射通路的路径长度，为所需要过滤低频中心频点的波长1/4长度。
7.一种基站天线，其特征在于，包括根据权利要求1-6任一项所述的带滤波特性的高频辐射单元。
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| CN202220834900.6U CN217062497U (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 一种带滤波特性的高频辐射单元及天线 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116666974A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 南京纳特通信电子有限公司 | 一种双馈电极化可变换超宽带微带振子天线 |
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2022
- 2022-04-12 CN CN202220834900.6U patent/CN217062497U/zh active Active
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| CN116666974B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-09-22 | 南京纳特通信电子有限公司 | 一种双馈电极化可变换超宽带微带振子天线 |
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