CN217691644U - 一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，具体涉及通信基站天线技术领域，包括反射板，所述反射板上均匀分布有双频双极化辐射单元和隔离槽，所述隔离槽内均固定安装有隔离组件，所述隔离组件包括两个相互平行的第一隔离板和两个相互平行的第二隔离板，两个所述第一隔离板之间共同对称固定安装有两组第一横枝节，所述双频双极化辐射单元包括绝缘介质、四个巴伦和PCB板，所述PCB板上设置有四个极化振子臂。本实用新型所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，能够大幅提高整体天线阵列的隔离度，有效解决天线阵列间的互耦，提高了极化隔离度，有利于实现大规模的阵列天线集成化。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信基站天线技术领域，特别涉及一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线。
背景技术
天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。
如何在有限的空间范围内，保持天线的各种性能，是一个重要的研究课题，在天线系统中，需要克服因为天线单元间距过小，造成天线单元之间的互耦变强，影响天线的整体性能，因此，提高天线的隔离度，降低天线的互耦是一个重要的课题，故此，本实用新型提出了一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，包括反射板，所述反射板上均匀分布有双频双极化辐射单元和隔离槽，所述隔离槽内均固定安装有隔离组件；
所述双频双极化辐射单元包括绝缘介质、四个巴伦和PCB板，所述PCB板上设置有四个极化振子臂，四个所述极化振子臂分别固定安装在四个巴伦上端，四个所述巴伦之间共同固定安装有安装架，所述安装架的下端中部固定安装有连接导体，所述连接导体下端贯穿绝缘介质并与反射板固定连接；
所述隔离组件包括两个相互平行的第一隔离板和两个相互平行的第二隔离板，两个所述第一隔离板与两个所述第二隔离板的长度一致且交叉一体成型，两个所述第一隔离板之间共同对称固定安装有两组第一横枝节，且每组第一横枝节的数量为三个，两个所述第二隔离板之间共同对称固定安装有两组第二横枝节，且每组第二横枝节的数量为三个，所述两个所述第一隔离板和两个第二隔离板上端共同固定安装有两个第三隔离板和两个第四隔离板，两个所述第三隔离板相互平行，两个所述第四隔离板相互平行，且两个第三隔离板与两个第四隔离板相互交叉一体成型。
优选的，所述隔离槽由两个相互垂直并交叉的矩形槽组成，两个所述第一隔离板固定安装在其中一个所述矩形槽内并与其相互平行，两个所述第二隔离板固定安装在另一矩形槽内并与其相互平行。
优选的，所述第一隔离板和第二隔离板的高度均与隔离槽的深度一致，所述第三隔离板和第四隔离板的高度与第一隔离板和第二隔离板的高度一致。
优选的，所述绝缘介质上端中部开设有环形阵列开设有四个与巴伦相匹配的限位槽，所述绝缘介质上端中部开设有用于穿插连接导体的上下贯通的通孔。
优选的，四个所述极化振子臂两两对置并形成阵列，每两个对置的极化振子臂形成一个极化，所述极化振子臂外侧设置有一拱形部，所述拱形部的端部均固定连接有馈电点。
优选的，所述馈电点为L结构，且馈电点的有效长度为该L型结构的两端总长度之和。
优选的，所述极化振子臂与馈电点采用直馈方式或耦合方式连接。
优选的，所述PCB板的下端面以及所述巴伦的外壁均设置有馈电导体，所述馈电导体与PCB板通过馈电导体与反射板连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型中，通过设置有馈电点，能够有效解决天线阵列间的互耦，提高了极化隔离度，有利于实现大规模的阵列天线集成化，通过设置有隔离槽和隔离组件，经过仿真试验得知，其隔离度具有一定的提升，并且通过加入第一横枝节和第四隔离板，能够利用此相互交错的去耦隔离结构，引入了电感，通过交错结构中间的缝隙结构提高其Q值，防止能量向两旁的天线辐射，实现解耦作用，来减小两个单元之间耦合，进而能够进一步提高整体天线阵列的隔离度。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的图2中A处结构放大图；
图4为本实用新型的双频双极化辐射单元的结构示意图；
图5为本实用新型的隔离组件的整体结构示意图。
图中：1、反射板；2、双频双极化辐射单元；21、绝缘介质；211、限位槽；212、通孔；22、巴伦；23、安装架；24、连接导体；25、极化振子臂；26、PCB板；27、馈电点；3、隔离槽；4、隔离组件；41、第一隔离板；42、第二隔离板；43、第一横枝节；44、第二横枝节；45、第三隔离板；46、第四隔离板。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1-5所示，一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，包括反射板1，反射板1上均匀分布有双频双极化辐射单元2和隔离槽3，隔离槽3内均固定安装有隔离组件4，隔离槽3由两个相互垂直并交叉的矩形槽组成，隔离组件4固定安装在隔离槽3内。
具体的，如图4所示，双频双极化辐射单元2包括绝缘介质21、四个巴伦22和PCB板26，PCB板26上设置有四个极化振子臂25，四个极化振子臂25分别固定安装在四个巴伦22上端，四个巴伦22之间共同固定安装有安装架23，安装架23的下端中部固定安装有连接导体24，连接导体24下端贯穿绝缘介质21并与反射板1固定连接，其中绝缘介质21上端中部开设有环形阵列开设有四个与巴伦22相匹配的限位槽211，绝缘介质21上端中部开设有用于穿插连接导体24的上下贯通的通孔212，本实用新型中，利用绝缘介质21起到反射板1与多个巴伦22之间的绝缘作用，同时，利用巴伦22对高频电流起不平衡——平衡变换作用。
需要特别说明的是，四个极化振子臂25两两对置并形成阵列，每两个对置的极化振子臂25形成一个极化，极化振子臂25外侧设置有一拱形部，拱形部的端部均固定连接有馈电点27，四个巴伦22也是两两对置并形成阵列，并通过连接导体24进行固定。
馈电点27为L结构，且馈电点27的有效长度为该L型结构的两端总长度之和；极化振子臂25与馈电点27采用直馈方式或耦合方式连接；PCB板26的下端面以及巴伦22的外壁均设置有馈电导体，馈电导体与PCB板26通过馈电导体与反射板1连接，而本实用新型中，馈电点27的实际有效长度可根据实际工作波长进行适应性调整，利用馈电点27和馈电导体实现对极化振子臂25的馈电，同时，四个极化振子臂25的馈电相位均相同；通过设置有馈电点27，能够有效解决阵列间的互耦，提高了计划隔离度，有利于实现大规模的阵列天线集成化。
如图5所示，隔离组件4包括两个相互平行的第一隔离板41和两个相互平行的第二隔离板42，两个第一隔离板41与两个第二隔离板42的长度一致且交叉一体成型，两个第一隔离板41之间共同对称固定安装有两组第一横枝节43，且每组第一横枝节43的数量为三个，两个第二隔离板42之间共同对称固定安装有两组第二横枝节44，且每组第二横枝节44的数量为三个，两个第一隔离板41和两个第二隔离板42上端共同固定安装有两个第三隔离板45和两个第四隔离板46，两个第三隔离板45相互平行，两个第四隔离板46相互平行，且两个第三隔离板45与两个第四隔离板46相互交叉一体成型。
需要说明的是，隔离槽3内均固定安装有隔离组件4，隔离槽3由两个相互垂直并交叉的矩形槽组成，两个第一隔离板41固定安装在其中一个矩形槽内并与其相互平行，两个第二隔离板42固定安装在另一矩形槽内并与其相互平行；第一隔离板41和第二隔离板42的高度均与隔离槽3的深度一致，第三隔离板45和第四隔离板46的高度与第一隔离板41和第二隔离板42的高度一致，经过仿真试验得知，通过设置有两个第一隔离板41和两个第二隔离板42，能够有效提高整个天线阵列的隔离度，并且在第一隔离板41和第二隔离板42上叠加第三隔离板45和第四隔离板46时，其隔离度具有一定的提升，并且通过加入第一横枝节43和第四隔离板46，能够利用此相互交错的去耦隔离结构，引入了电感，通过交错结构中间的缝隙结构提高其Q值，防止能量向两旁的天线辐射，实现解耦作用，来减小两个单元之间耦合。
综上所述，本实用新型中，通过设置有馈电点27，能够有效解决阵列间的互耦，提高了极化隔离度，有利于实现大规模的阵列天线集成化，通过设置有隔离槽3和隔离组件4，经过仿真试验得知，其隔离度具有一定的提升，并且通过加入第一横枝节43和第四隔离板46，能够利用此相互交错的去耦隔离结构，引入了电感，通过交错结构中间的缝隙结构提高其Q值，防止能量向两旁的天线辐射，实现解耦作用，来减小两个单元之间耦合。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，包括反射板(1)，其特征在于：所述反射板(1)上均匀分布有双频双极化辐射单元(2)和隔离槽(3)，所述隔离槽(3)内均固定安装有隔离组件(4)；
所述双频双极化辐射单元(2)包括绝缘介质(21)、四个巴伦(22)和PCB板(26)，所述PCB板(26)上设置有四个极化振子臂(25)，四个所述极化振子臂(25)分别固定安装在四个巴伦(22)上端，四个所述巴伦(22)之间共同固定安装有安装架(23)，所述安装架(23)的下端中部固定安装有连接导体(24)，所述连接导体(24)下端贯穿绝缘介质(21)并与反射板(1)固定连接；
所述隔离组件(4)包括两个相互平行的第一隔离板(41)和两个相互平行的第二隔离板(42)，两个所述第一隔离板(41)与两个所述第二隔离板(42)的长度一致且交叉一体成型，两个所述第一隔离板(41)之间共同对称固定安装有两组第一横枝节(43)，且每组第一横枝节(43)的数量为三个，两个所述第二隔离板(42)之间共同对称固定安装有两组第二横枝节(44)，且每组第二横枝节(44)的数量为三个，所述两个所述第一隔离板(41)和两个第二隔离板(42)上端共同固定安装有两个第三隔离板(45)和两个第四隔离板(46)，两个所述第三隔离板(45)相互平行，两个所述第四隔离板(46)相互平行，且两个第三隔离板(45)与两个第四隔离板(46)相互交叉一体成型。
2.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述隔离槽(3)由两个相互垂直并交叉的矩形槽组成，两个所述第一隔离板(41)固定安装在其中一个所述矩形槽内并与其相互平行，两个所述第二隔离板(42)固定安装在另一矩形槽内并与其相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述第一隔离板(41)和第二隔离板(42)的高度均与隔离槽(3)的深度一致，所述第三隔离板(45)和第四隔离板(46)的高度与第一隔离板(41)和第二隔离板(42)的高度一致。
4.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述绝缘介质(21)上端中部开设有环形阵列开设有四个与巴伦(22)相匹配的限位槽(211)，所述绝缘介质(21)上端中部开设有用于穿插连接导体(24)的上下贯通的通孔(212)。
5.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：四个所述极化振子臂(25)两两对置并形成阵列，每两个对置的极化振子臂(25)形成一个极化，所述极化振子臂(25)外侧设置有一拱形部，所述拱形部的端部均固定连接有馈电点(27)。
6.根据权利要求5所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述馈电点(27)为L结构，且馈电点(27)的有效长度为该L型结构的两端总长度之和。
7.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述极化振子臂(25)与馈电点(27)采用直馈方式或耦合方式连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于毫米波频段的高隔离度双频双极化阵列天线，其特征在于：所述PCB板(26)的下端面以及所述巴伦(22)的外壁均设置有馈电导体，所述馈电导体与PCB板(26)通过馈电导体与反射板(1)连接。
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