CN220420884U - 天线振子和天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种天线振子和天线，所述天线振子包括隔离板。其中，隔离板为多边形，隔离板的部分区域设置有多个向下延伸的支撑部和多个漏孔，隔离板的多个角设置有多个向下延伸的弯折部并且每个弯折部向两侧延展形成有两个延展部。由此，通过设置弯折部和延展部，既可以有效减小天线振子的尺寸从而优化天线振子的隔离度、增加天线振子的工作带宽，又可以使天线振子组阵后的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

Description

天线振子和天线

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线振子和天线。

背景技术

钣金冲压振子是一种在5G Massive MIMO(Massive Multiple Input MultipleOutput,大规模多进多出)基站天线中常用的振子。目前的设计方案中，振子组成阵列后需要通过在子阵列增加边界条件(比如金属片)来优化交叉极化比。另一方面，振子的尺寸过大会导致振子间距过小，从而会影响到子阵列的隔离度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种天线振子和天线，通过设置弯折部和延展部实现优化天线振子的隔离度和组阵后的交叉极化比。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种天线振子，所述天线振子包括：辐射板，所述辐射板的部分区域设置有多个向下延伸的支撑部和多个漏孔，所述辐射板的多个角设置有多个向下延伸的弯折部，每个所述弯折部向两侧延展形成有两个延展部。

进一步地，所述延展部沿所述辐射板的边缘延伸，所述延展部的长度大于等于0.05个中心频率波长并且小于等于0.09个中心频率波长，所述延展部的高度小于等于0.06个中心频率波长。

进一步地，所述延展部远离对应的所述弯折部的部分镂空以与所述辐射板之间形成有间隙，所述间隙的长度大于等于0.03个中心频率波长并且小于等于0.07个中心频率波长。

进一步地，所述辐射板为正方形，所述辐射板的边长大于等于0.3个中心频率波长并且小于等于0.4个中心频率波长；四个所述漏孔均匀分布于所述辐射板的对角线处。

进一步地，所述支撑部沿所述漏孔的内边缘向下弯折。

进一步地，所述支撑部的下端弯折形成有连接部。

进一步地，所述连接部上设有切角。

进一步地，所述支撑部的高度大于等于0.06个中心频率波长并且小于等于0.12个中心频率波长。

进一步地，所述漏孔为矩形，所述漏孔的长度大于等于0.08个中心频率波长并且小于等于0.14个中心频率波长，所述漏孔的宽度大于等于0.005个中心频率波长并且小于等于0.045个中心频率波长。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种天线，所述天线包括：如第一方面所述的天线振子；以及馈电件，所述馈电件与所述天线振子的支撑部电连接。

本实用新型实施例提供了一种天线振子和天线，所述天线振子包括隔离板。其中，隔离板为多边形，隔离板的部分区域向下弯折形成有多个支撑部和多个漏孔，隔离板的多个角向下弯折形成有多个弯折部并且每个弯折部向两侧延展形成有两个延展部。由此，通过设置弯折部和延展部，既可以有效减小天线振子的尺寸从而优化天线振子的隔离度、增加天线振子的工作带宽，又可以使天线振子组阵后的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的天线振子的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的天线振子另一视角的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的天线振子的主视尺寸示意图；

图4是本实用新型实施例提供的天线振子的俯视尺寸示意图；

图5是本实用新型实施例提供的天线的部分结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

Massive MIMO技术是5G的关键技术之一，其在基站收发信机上使用大数量的阵列天线实现了更大的无线数据流量和连接可靠性。相比于以前的单/双极化天线极4/8通道天线，大规模天线技术能够通过不同的维度(空域、时域、频域、极化域等)提升频谱和能量的利用效率；3D赋形和信道预估技术可以自适应地调整各天线振子的相位和功率，显著提高系统的波束指向准确性，将信号强度集中于特定指向区域和特定用户群，在增强用户信号的同时可以显著降低小区内自干扰、邻区干扰，是提升用户信号载干比的绝佳技术。需要说明的是，图1是本实用新型实施例提供的天线振子的结构示意图，结合图1所示，本实用新型实施例提供天线振子A应用于5G Massive MIMO基站天线。

图2是本实用新型实施例提供的天线振子另一视角的结构示意图，结合图1和图2所示，天线振子A包括辐射板1，辐射板1用于发射或接收通信信号。进一步地，辐射板1的部分区域设置有多个向下延伸的支撑部11和多个漏孔12。其中，支撑部11对辐射板1起到支撑和馈电作用。需要说明的是，本实施例中的天线振子A是通过对钣金件(例如铝片或铜片)冲压而成型。也就是说，钣金件在被冲压后形成了平板状结构的辐射板1以及向下弯折的支撑部11，而漏孔12即为辐射板1上与支撑部11相对应的通孔。作为一种可选的实施方式，支撑部11通过焊接的方式进行设置。

更进一步地，结合图1和图2所示，本实施例的天线振子A是对正方形的辐射板1进行结构上的改进。具体地，辐射板1的四个角设置有四个向下延伸的弯折部13。由此，天线振子A实现了通过冲压一体成型，加工简单高效，并且大幅降低了物料成本。需要说明的是，在一种可选的实施方式中，弯折部13可以由辐射板1的部分角向下弯折形成，例如两个角向下弯折形成两个弯折部13。在另一种可选的实施方式中，辐射板1可以设置为正五边形、正六边形等其它对称的多边形形状，并且对应数量的角均向下弯折形成多个弯折部13。由此，保证了天线相位中心的稳定性。另一方面，天线振子A由薄金属片冲压而成，也即辐射板1为薄金属片，满足了天线轻量化的设计需求。此外，辐射板1上设置漏孔12有助于减轻天线振子A的重量，以便实现天线振子A以及天线的轻量化。需要进一步说明的是，每个弯折部13向两侧延展形成有两个延展部14。由此，通过设置弯折部13和延展部14，既可以有效减小天线振子A的尺寸从而优化天线振子A的隔离度、增加天线振子A的工作带宽，又可以使天线振子A组阵后的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

图3是本实用新型实施例提供的天线振子的主视尺寸示意图，如图3所示，在一种实施方式中，弯折部13的弯折角度为90°，也即弯折部13与辐射板1相互垂直。进一步地，弯折部13的高度L1小于等于0.06个中心频率波长。需要说明的是，天线有一定的工作频率范围，在这个范围内，天线阻抗最小、效率最高。其中，工作频率范围的中间最佳点即为中心工作频率，而中心频率波长是指中心工作频率的波长。在一种实施方式中，弯折部13的高度L1设定为0.03个中心频率波长。需要说明的是，弯折部13的长度可以根据需要设定。由此，通过设置弯折部13有便于增加天线振子A的隔离度并且优化阵列交叉极化比以及增加天线振子A的工作带宽。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，延展部14沿辐射板1的边缘延伸。也就是说，每个延展部14均与辐射板1对应的边缘处于同一竖直平面内，从而可以避免延展部14增大天线振子A的尺寸。进一步地，如图3所示，延展部14的高度与弯折部13相同，也即延展部14的高度L2小于等于0.6个中心频率波长。易于被理解的是，对应于弯折部13的高度L1设定为0.3个中心频率波长时，延展部14的高度L2也为0.3个中心频率波长。更进一步地，如图3所示，延展部14的长度L3大于等于0.05个中心频率波长并且小于等于0.09个中心频率波长。在一种实施方式中，延展部14的长度L3设定为0.07个中心频率波长。由此，通过设置弯折部13和延展部14，既可以有效减小天线振子A的尺寸从而优化天线振子A的隔离度，又可以使天线振子A组阵后的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，延展部14远离对应的弯折部13的部分镂空，从而与辐射板1之间形成有间隙15。也就是说，延展部14由远离对应的弯折部13的一端凹陷，使得延展部14形成为L型，而延展部14凹陷产生的缺口则形成为间隙15。进一步地，如图3所示，间隙15的长度L4大于等于0.03个中心频率波长并且小于等于0.07个中心频率波长。在一种实施方式中，间隙15的长度L4设定为0.05个中心频率波长。另一方面，对应于延展部14的高度L2为0.03个中心频率波长，延展部14远离对应的弯折部13的一端高度L5为0.02个中心频率波长，也即间隙15的宽度L6为0.01个中心频率波长。由此，通过设置间隙15有助于提高天线振子A的交叉极化比(轴向及±60°)，从而可以实现取消设置金属片或其它增加边界条件以提高交叉极化比的措施。

图4是本实用新型实施例提供的天线振子的俯视尺寸示意图，如图4所示，在一种实施方式中，对应于天线振子A是对正方形的辐射板1进行结构改进，正方形的辐射板1的边长L7大于等于0.3个中心频率波长并且小于等于0.4个中心频率波长。在一种实施方式中，辐射板1的边长L7设定为0.35个中心频率波长，也即天线振子A由边长为0.35个中心频率波长的金属片冲压而成，天线振子A工作频段为3.4GHz至4GHz，带宽600MHz。进一步地，漏孔12有四个，并且均形成为矩形的通孔。四个漏孔12均匀分布于辐射板1的对角线处，并且构成了中心对称的十字型。同时，每个漏孔12均对应一个弯折部13和一个支撑部11。

需要说明的是，结合图1和图2所示，辐射板1的对角线垂直于对应的弯折部13所在的平面。也就是说，弯折部13是沿着辐射板1上与对角线垂直的直线进行弯折，使得弯折部13形成为一个轴对称结构。同时，多个弯折部13也构成关于辐射板1中心对称的结构。进一步地，每个弯折部13均向两侧延展形成两个延展部14，使得多个延展部14也构成关于辐射板1中心对称的结构。由此，保证了天线相位中心的稳定性。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，支撑部11沿漏孔12的内边缘向下弯折。也就是说，支撑部11位于朝内的一侧。如图3所示，支撑部11的弯折角度为90°，也即支撑部11与辐射板1相互垂直。由此，天线振子A通过支撑部11连接馈电件B后，辐射板1与天线罩保持平行，从而保证电磁波的传播效果。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，支撑部11的下端朝向外侧弯折形成有连接部111，天线振子A通过连接部111与馈电件B电连接。进一步地，连接部111的弯折角度为90°，也即连接部111与支撑部11相互垂直并且与辐射板1相互平行。由此，天线振子A通过连接部111与馈电件B进行电连接后，辐射板1与天线罩保持平行，从而保证电磁波的传播效果。另一方面，将连接部111向外弯折，有便于对天线振子A的焊接情况进行检查。

需要说明的是，基于支撑部11的数量有四个，连接部111的数量对应为四个。由此，天线振子A通过四个连接部111连接馈电件B上的四个馈电点，也即采用四点馈电方式，以保证天线相位中心的稳定性。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，连接部111上设有切角112。也就是说，连接部111形成为六边形结构。对应的，漏孔12的一端为与切角112匹配的结构。易于被理解的是，通过切角112有便于对天线振子A的焊接情况进行检查。需要说明的是，连接部111的结构可以根据需要进行设置。示例性地，作为一种可选的实施方式，连接部111设置为半圆形结构。

如图3所示，在一种实施方式中，支撑部11的高度L8大于等于0.06个中心频率波长并且小于等于0.12个中心频率波长。在一种实施方式中，支撑部11的高度L8设定为0.09个中心频率波长。易于被理解的是，支撑部11的高度值大于弯折部13和延展部14的高度，以便天线振子A通过支撑部11设置在馈电件B上。

结合图1和图2所示，在一种实施方式中，漏孔12为矩形。进一步地，如图4所示，漏孔12的长度L9大于等于0.08个中心频率波长并且小于等于0.14个中心频率波长，漏孔12的宽度L10大于等于0.005个中心频率波长并且小于等于0.045个中心频率波长。在一种实施方式中，漏孔12的长度L9设定为0.11个中心频率波长，漏孔12的宽度L10设定为0.025个中心频率波长。易于被理解的是，漏孔12也可以设定为其它形状，支撑部11的形状与漏孔12相对应。

本实用新型实施例提供的天线振子A通过在辐射板1上设置弯折部13和延展部14，实现了对于天线振子A辐射面的改进设计，从而达到了优化天线振子A的隔离度、增加天线振子A的工作带宽以及提高天线振子A组阵后的交叉极化比，使得阵列的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

图5是本实用新型实施例提供的天线的部分结构示意图，如图5所示，天线包括天线振子A和馈电件B。需要说明的是，天线还包括天线罩和反射板(图中未示出)。进一步地，天线振子A的结构如前文所述，在此不再赘述。天线振子A通过支撑部11上的连接部111与馈电件B电连接，而天线罩盖设于天线振子A上。

更进一步地，馈电件B包括电路板，所述电路板朝向天线振子A的一面具有馈电电路，天线振子A的连接部通过全自动回流焊(表贴焊)或其它方式与馈电电路的馈电点连接，可以节省装配人力和装配时间。天线罩由聚氯乙烯或玻璃钢等材料制成，从而起到封装防护的作用。

本实用新型实施例提供的天线通过在天线振子A上设置弯折部13和延展部14，实现了对于天线振子A辐射面的改进设计，从而达到了优化天线振子A的隔离度以及天线振子A组阵后的交叉极化比，使得阵列的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

本实用新型实施例提供了一种天线振子和天线，所述天线振子包括隔离板。其中，隔离板为多边形，隔离板的部分区域向下弯折形成有多个支撑部和多个漏孔，隔离板的多个角向下弯折形成有多个弯折部并且每个弯折部向两侧延展形成有两个延展部。由此，通过设置弯折部和延展部，既可以有效减小天线振子的尺寸从而优化天线振子的隔离度、增加天线振子的工作带宽，又可以使天线振子组阵后的交叉极化比在不添加边界条件的情况下满足高性能指标。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线振子，其特征在于，所述天线振子(A)包括：

辐射板(1)，所述辐射板(1)为多边形，所述辐射板(1)的部分区域设置有多个向下延伸的支撑部(11)和多个漏孔(12)，所述辐射板(1)的多个角设置有多个向下延伸的弯折部(13)，每个所述弯折部(13)向两侧延展形成有两个延展部(14)。

2.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述延展部(14)沿所述辐射板(1)的边缘延伸，所述延展部(14)的长度大于等于0.05个中心频率波长并且小于等于0.09个中心频率波长，所述延展部(14)的高度小于等于0.06个中心频率波长。

3.根据权利要求2所述的天线振子，其特征在于，所述延展部(14)远离对应的所述弯折部(13)的部分镂空以与所述辐射板(1)之间形成有间隙(15)，所述间隙(15)的长度大于等于0.03个中心频率波长并且小于等于0.07个中心频率波长。

4.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述辐射板(1)为正方形，所述辐射板(1)的边长大于等于0.3个中心频率波长并且小于等于0.4个中心频率波长；

四个所述漏孔(12)均匀分布于所述辐射板(1)的对角线处。

5.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑部(11)沿所述漏孔(12)的内边缘向下弯折。

6.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑部(11)的下端弯折形成有连接部(111)。

7.根据权利要求6所述的天线振子，其特征在于，所述连接部(111)上设有切角(112)。

8.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述支撑部(11)的高度大于等于0.06个中心频率波长并且小于等于0.12个中心频率波长。

9.根据权利要求1所述的天线振子，其特征在于，所述漏孔(12)为矩形，所述漏孔(12)的长度大于等于0.08个中心频率波长并且小于等于0.14个中心频率波长，所述漏孔(12)的宽度大于等于0.005个中心频率波长并且小于等于0.045个中心频率波长。

10.一种天线，其特征在于，所述天线包括：

如权利要求1-9中任一项所述的天线振子(A)；以及

馈电件(B)，所述馈电件(B)与所述天线振子(A)的支撑部(11)电连接。