一種寬頻雙極化輻射單元及基站天線的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動通信天線技術(shù)，尤其涉及一種寬頻雙極化輻射單元及基站天線。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步加速，各運營商開始尋求能夠向下兼容GSM800、GSM900、DCS1800、PCS、CDMA1800、CDMA2000 等 2G 及 3G 制式，且能夠向上兼容 LTE700、LTE2600等4G制式的超寬帶天線，對基站天線的寬頻化需求日益加深。
[0003]然而，隨著頻帶的拓寬，天線的尺寸也相應(yīng)地增大，造成了安裝的不便，不利于天線的小型化。因此，設(shè)計一種體積輕小且結(jié)構(gòu)緊湊，同時還能具有較寬頻帶的輻射單元是一個必然的趨勢。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有較小尺寸的寬頻雙極化輻射單元，用以適應(yīng)天線輕小化、寬頻化的發(fā)展趨勢。
[0005]為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種寬頻雙極化輻射單元，包括環(huán)形底座、以所述環(huán)形底座的中心為中心從所述環(huán)形底座邊緣上呈輻射狀延伸設(shè)置的四對饋電巴倫、設(shè)置在所述每對饋電巴倫上的偶極子、以及耦合結(jié)構(gòu)，每個所述偶極子包括一對輻射臂，所述每個輻射臂包括第一端和第二端;所述輻射臂的第一端與饋電巴倫連接，而第二端則遠(yuǎn)離所述與第一端連接的饋電巴倫，每個偶極子的一個輻射臂的第二端通過耦合結(jié)構(gòu)與另一個相鄰的偶極子的相鄰輻射臂的第二端耦合連接或者直接連接，并且，至少有一個偶極子的一個輻射臂與相鄰的另一個偶極子的輻射臂耦合連接。
[0007]優(yōu)選的，所述耦合結(jié)構(gòu)包括耦合片，所述耦合片的兩端分別與相鄰兩個偶極子的各一個輻射臂連接。
[0008]優(yōu)選的，相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂通過一片耦合片相連。
[0009]優(yōu)選的，所述輻射臂具有一對沿該輻射臂長度方向延伸并相對設(shè)置的側(cè)壁，相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂的第二端通過兩片分別與兩個側(cè)壁連接的耦合片相連。
[0010]優(yōu)選的，所述輻射臂的第二端設(shè)有一個向下延伸形成的凸鉤，相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂的第二端通過所述凸鉤由耦合片連接。
[0011]優(yōu)選的，所述偶極子的輻射臂通過饋電巴倫在環(huán)形底座上依次設(shè)置，圍合成漏斗形閉合結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選的，所述每對饋電巴倫的兩個饋電巴倫之間相互平行。
[0013]本發(fā)明還涉及一種基站天線，包括至少一個輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)、信號輸入端口，所述輻射單元為上述寬頻雙極化天線輻射單元，所述信號輸入端口用于與基站連接，所述寬頻雙極化天線輻射單元通過所述饋電網(wǎng)絡(luò)與信號輸入端口相連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0015]通過耦合片將兩個輻射臂耦合連接的結(jié)構(gòu)，變相地增加了振子臂的諧振長度從而減小了整個偶極子的尺寸，也有效拓寬了輻射單元頻帶。四個振子臂以輻射對稱為構(gòu)造條件而圍繞同一幾何中心設(shè)置，從而借助各饋電巴倫呈現(xiàn)一包圍狀的輻射面，使得整個輻射單元性能更加良好。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第一實施例的立體圖。
[0017]圖2為圖1所示的寬頻雙極化天線輻射單元的俯視圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第二實施例的俯視圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第三實施例的俯視圖。
[0020]圖5為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第四實施例的俯視圖。
[0021]圖6為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第五實施例的俯視圖。
[0022]圖7為本發(fā)明的寬頻雙極化天線輻射單元的第六實施例的立體圖。
[0023]圖8為本發(fā)明的基站天線較佳實施方式的電路框圖。
【【具體實施方式】】
[0024]下面結(jié)合附圖和示例性實施例對本發(fā)明作進一步地描述，其中附圖中相同的標(biāo)號全部指的是相同的部件。此外，如果已知技術(shù)的詳細(xì)描述對于示出本發(fā)明的特征是不必要的，則將其省略。
[0025]參考圖1-2，本發(fā)明的寬頻雙極化輻射單元100(下稱“輻射單元)，包括環(huán)形底座20、以環(huán)形底座20的中心為中心從所述環(huán)形底座20邊緣上呈輻射狀延伸設(shè)置的四對饋電巴倫30、圍合設(shè)置在所述饋電巴倫30上的兩對偶極子401、402、403、404，及將相鄰兩個偶極子的輻射臂連接起來的耦合結(jié)構(gòu)。
[0026]所述每個偶極子包含兩個輻射臂，以偶極子401為例，其包括兩個輻射臂401a、401b，所述輻射臂包括第一端和第二端，比如輻射臂401b包括第一端401bl和第二端401b2。
[0027]所述耦合結(jié)構(gòu)包括耦合片50，所述相鄰兩個偶極子的輻射臂的第二端通過耦合片50耦合連接或者直接相連，并且，至少一個偶極子的一個輻射臂的第二端與另一個相鄰的偶極子的相鄰輻射臂的第二端通過耦合片連接。
[0028]通過采用耦合結(jié)構(gòu)例如耦合片50將相鄰兩個偶極子的輻射臂連接，變相地增加了輻射臂的諧振長度，也即相當(dāng)于延長了輻射臂的長度。換句話說，在原本需要相同長度的輻射臂來進行信號輻射時，由于采用了耦合片對兩個輻射臂進行連接，與耦合片連接的輻射臂的實際長度可以一定程度上縮短，從而縮小了整個輻射單元的體積。
[0029]眾所周知，天線的帶寬與阻抗有關(guān)，為了達(dá)到足夠的帶寬，一般要求阻抗的虛部(即電抗)越小越好，甚至為了便于匹配，希望輻射單元的電抗為零。采用耦合結(jié)構(gòu)將相鄰兩個偶極子的輻射臂連接起來，可以同時使阻抗的虛部隨頻率的增長變慢，從而保證了輻射單元具有較寬的帶寬，即達(dá)到了寬帶的需求。
[0030]所述輻射臂的第一端(例如401bl)與饋電巴倫30連接，而其第二端(例如401b2)則遠(yuǎn)離所述與第一端連接的饋電巴倫30。所有所述輻射臂皆為直臂，且所有輻射臂共同圍合成一類環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0031]具體地，四個所述偶極子通過饋電巴倫30在環(huán)形底座20上依次設(shè)置，圍合成漏斗形閉合結(jié)構(gòu)，四個偶極子以輻射對稱為構(gòu)造條件而圍繞同一幾何中心(即環(huán)形底座20的中心)設(shè)置，從而借助各偶極子的輻射臂呈現(xiàn)一包圍狀的輻射面。
[0032]所述饋電巴倫30呈輻射狀設(shè)置，且每對饋電巴倫30中的兩個饋電巴倫30相互平行，每個饋電巴倫30的一端和輻射臂相接，所述饋電巴倫30的另一端則與底座20相接，這一結(jié)構(gòu)不僅有效承載了偶極子的輻射臂，也避免了偶極子之間的相互干擾。
[0033]參考圖2-6，所述輻射臂具有沿該輻射臂長度方向延伸并相對設(shè)置的一對側(cè)壁，相鄰偶極子的相鄰輻射臂的第二端之間可以通過兩片分別與兩個側(cè)壁連接的耦合片50連接，也可以由一片耦合片連接，或者直接相連;在同一個輻射單元100中，四個偶極子中每兩個相鄰的偶極子可以采用全部由耦合片連接的連接方式，也可以采用耦合片連接和直接連接相結(jié)合的方式連接。
[0034]參考圖7，優(yōu)選的，所述偶極子輻射臂的第二端皆設(shè)有一個向下延伸形成的凸鉤(圖未示，下同)，以偶極子401、402為例，所述偶極子401、402的兩個輻射臂401b和402b的第二端401b2和402b2皆有向下延伸形成的凸鉤，所述輻射臂401b和402b的第二端401b2和402b2皆通過凸鉤由耦合片50耦合連接。
[0035]綜上所述，通過耦合片將兩個輻射臂耦合連接的結(jié)構(gòu)，變相地增加了輻射臂的諧振長度，從而縮小了整個輻射單元的實際尺寸，也有效拓寬了輻射單元的帶寬。四個振子臂以輻射對稱為構(gòu)造條件而圍繞同一幾何中心設(shè)置，從而借助各饋電巴倫呈現(xiàn)一包圍狀的輻射面，使得整個輻射單元的性能更加良好。
[0036]需要指出的是，本發(fā)明中耦合片的外形的改變及其在振子臂上位置的改變都不影響其產(chǎn)生的實際效果，因此皆視為未脫離本發(fā)明的實質(zhì)精神。
[0037]參考圖8，本發(fā)明還提供了一種基站天線10，包括饋電網(wǎng)絡(luò)2、用于與基站連接的信號輸入端口 3及上述輻射單元I;所述饋電網(wǎng)絡(luò)2通過信號輸入端口 3與所述輻射單元I相連接，用于通過所述信號輸入端口 3接收來自基站的信號，并對所述雙極化天線輻射單元饋電，所述雙極化天線輻射單元I用于將所述信號輻射出去。
[0038]雖然上面已經(jīng)示出了本發(fā)明的一些示例性實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的原理或精神的情況下，可以對這些示例性實施例做出改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種寬頻雙極化輻射單元，包括環(huán)形底座、以所述環(huán)形底座的中心為中心從所述環(huán)形底座邊緣上呈輻射狀延伸設(shè)置的四對饋電巴倫、以及設(shè)置在所述每對饋電巴倫上的偶極子，其特征在于:還包括耦合結(jié)構(gòu)，每個所述偶極子包括一對輻射臂，所述每個輻射臂包括第一端和第二端;所述輻射臂的第一端與饋電巴倫連接，而第二端則遠(yuǎn)離所述與第一端連接的饋電巴倫，每個偶極子的一個輻射臂的第二端通過耦合結(jié)構(gòu)與另一個相鄰的偶極子的相鄰輻射臂的第二端耦合連接或者直接連接，并且，至少有一個偶極子的一個輻射臂與相鄰的另一個偶極子的輻射臂耦合連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:所述耦合結(jié)構(gòu)包括耦合片，所述耦合片的兩端分別與相鄰兩個偶極子的各一個輻射臂連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂通過一片耦合片相連。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射臂具有一對沿該輻射臂長度方向延伸并相對設(shè)置的側(cè)壁，相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂的第二端通過兩片分別與兩個側(cè)壁連接的耦合片相連。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射臂的第二端設(shè)有一個向下延伸形成的凸鉤，相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂的第二端通過所述凸鉤由耦合片連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:所述偶極子的輻射臂通過饋電巴倫在環(huán)形底座上依次設(shè)置，圍合成漏斗形閉合結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的寬頻雙極化輻射單元，其特征在于:所述每對饋電巴倫的兩個饋電巴倫之間相互平行。8.—種基站天線，包括至少一個輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)、信號輸入端口，其特征在于，所述輻射單元為權(quán)利要求1至7任一項所述的寬頻雙極化天線輻射單元，所述信號輸入端口用于與基站連接，所述寬頻雙極化天線輻射單元通過所述饋電網(wǎng)絡(luò)與信號輸入端口相連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及移動通信天線技術(shù)，尤其涉及一種寬頻雙極化輻射單元，包括環(huán)形底座、設(shè)置在所述環(huán)形底座上的饋電巴倫、設(shè)置在所述饋電巴倫上的偶極子，及將相鄰兩個偶極子的相鄰兩個輻射臂耦合連接起來的耦合結(jié)構(gòu)。通過耦合片將兩個偶極子的輻射臂耦合連接的結(jié)構(gòu)，變相地延長了輻射臂的諧振長度，進而減小了整個偶極子的尺寸，也有效拓寬了輻射單元帶寬。本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用了上述輻射單元的基站天線。
【IPC分類】H01Q1/24, H01Q1/36
【公開號】CN105552519
【申請?zhí)枴緾N201510891201
【發(fā)明人】梁君軍, 楊仲凱, 賈飛飛, 王強
【申請人】京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日