專利名稱：一種寬頻寬波束雙極化天線單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信基站天線領域，特別是一種雙極化天線單元。
背景技術：
隨著移動通信技術的發(fā)展，對雙極化基站天線的指標要求，特別是增益、帶寬特 性、半功率角隨頻率的波動特性、交叉極化特性等方面，提出了越來越高的要求。雙極化天線單元主要采用以下幾種實現(xiàn)形式1、采用兩對偶極子正交放置，組成近似方形的布局，例如美國專利US6819300B2 所公開的設計。2、選用微帶輻射單元，通過耦合或直接饋電的形式來實現(xiàn)雙極化，例如公開號 CN1822438A所公開的微帶型雙極化天線單元。3、采用兩個共點的、交錯且極化正交的偶極子天線振子結構。例如公開號 CN1591976A所公開的多種雙極化天線單元設計；公開號CN101465475A所公開的采用介質 板材設計的平面型雙極化天線單元；美國專利號US6747606B2也公開了該類型的一種雙極 化的振子。在常用的網絡通信系統(tǒng)中，天線常使用的水平面半功率波束寬度是65度與90度。 上述第一種方案一般采用兩對半波振子組成一個雙極化天線輻射單元，波束較窄，難以實 現(xiàn)寬波束的設計。而第二種方案中，微帶輻射單元的頻帶帶寬窄，兩端口的隔離度差，振子 增益不高，難以用在寬頻帶天線上，且組裝麻煩。相對而言，采用第三種方案布局的輻射單元具有很寬的頻帶帶寬，目前大部分的 天線廠家產品都采用這種形式。雖然這種方式已被業(yè)界所廣泛采用，但目前已公開的設計 中，也多為65度的波束寬度設計，不容易進一步展開波束寬度。中國專利CN^16958Y公開 了一種用于90度波束寬度的設計，采用了微帶天線，但如上所述，其存在帶寬窄的嚴重缺 點。且美國專利號US6747606B2所公開的雙極化的振子，其輻射臂為V型設計，但該振子并 非一體化設計，部件多，裝配復雜。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種易于實現(xiàn)寬波束的雙極化天線單元。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種寬頻寬波束雙極化天線單元，包括兩組兩極化正交的偶極子輻射單元，所述 每組偶極子輻射單元包括一對呈中心對稱設置的U型輻射臂，所述U型輻射臂均設置在與 其對應的巴倫上。作為上述技術方案的改進，所述U型輻射臂的末端向內彎曲。作為上述技術方案的進一步改進，所述U型輻射臂的末端向外彎曲。作為上述技術方案的進一步改進，所述U型輻射臂的截面為L形、圓形或方形。作為上述技術方案的進一步改進，所述U型輻射臂與巴倫的連接端的上表面下陷，形成4個饋電平臺，其中2個相鄰的饋電平臺上設有槽孔，另外2的個相鄰的饋電平臺 上設有與其對應的巴倫上伸出的凸柱。作為上述技術方案的進一步改進，所述4個饋電平臺單個或成對之間存在高度差。作為上述技術方案的進一步改進，所述巴倫4的外表面設有布置線纜的走線凹槽。作為上述技術方案的進一步改進，所述雙極化天線單元為一體化壓鑄成型。作為上述技術方案的進一步改進，所述巴倫高度為0. 2 0. 3個工作波長。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是通過改變傳統(tǒng)的設計理念，輻射臂由 原來的線形、扇形或方形改為U形形式，這樣就可以通過調節(jié)U型的寬窄，來靈活調節(jié)天線 的主瓣半功率角，使得輻射單元在相同半功率角下，具有更高的方向性，為實現(xiàn)寬頻寬波束 基站天線打下了良好的基礎。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型一個實施例結構示意圖；圖2是圖1中所示實施例結構的仰視示意圖；圖3是圖1中所示實施例結構使用時狀態(tài)示意圖；圖4是本實用新型仿真的水平面方向圖示意圖一；圖5是本實用新型仿真的水平面方向圖示意圖二。
具體實施方式
參照圖1至圖2，本實用新型的一種寬頻寬波束雙極化天線單元，包括兩組兩極化 正交的偶極子輻射單元，所述每組偶極子輻射單元包括一對呈中心對稱設置的U型輻射臂 1，所述U型輻射臂1均設置在與其對應的巴倫4上。本實用新型通過改變傳統(tǒng)的設計理念， 輻射臂由原來的線形、扇形或方形改為U形形式，這樣就可以通過調節(jié)U型的寬窄，來靈活 調節(jié)天線的主瓣半功率角，使得輻射單元在相同半功率角下，具有更高的方向性，為實現(xiàn)寬 頻寬波束基站天線打下了良好的基礎。作為優(yōu)選的實施方式，所述U型輻射臂1的末端向內彎曲，以增加電流所走的路 經，使得在同樣的輻射口徑情況下，可以獲得更高的輻射效率。作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述U型輻射臂1的末端向外彎曲，以增加電流所走 的路經，使得在同樣的輻射口徑情況下，可以獲得更高的輻射效率。作為優(yōu)選的實施方式，所述U型輻射臂1的截面為L形、圓形、方形或任意多邊形。結合圖3，作為優(yōu)選的實施方式，所述U型輻射臂1與巴倫4的連接端的上表面下 陷，形成4個饋電平臺11，其中2個相鄰的饋電平臺11上設有槽孔12，另外2的個相鄰的 饋電平臺11上設有與其對應的巴倫4上伸出的凸柱41。在使用時，將本實用新型安裝在金 屬反射板上，同時供饋電電纜芯線穿過該槽孔12和絕緣墊圈的通孔連接饋電片5，饋電片5 的另一端連接巴倫4上伸出的凸柱41。作為優(yōu)選的實施方式，所述4個饋電平臺11單個或成對之間存在高度差。[0033]作為優(yōu)選的實施方式，所述巴倫4的外表面設有布置線纜的走線凹槽42。此外，需要說明的是，本實施例舉例的輻射體的饋電方式為直接饋電方式，饋電簡 單，生產可靠，饋電網絡的布局方便靈活。若改為其它的饋電方式，如空氣耦合等，這時只需 要適當調節(jié)輻射體的尺寸和耦合部分的電抗值大小。作為優(yōu)選的實施方式，所述雙極化天線單元為一體化壓鑄成型，結構簡單，安裝方 便易于生產。作為上述技術方案的進一步改進，所述巴倫高度為0. 2 0. 3個工作波長，以得到 更好的頻帶寬度和S參數。圖4以及圖5，分別給出了 U形輻射臂兩種不同寬窄下的波瓣寬度方向圖。由圖4 可以看出，本實用新型的波瓣寬度為86. 4° 89.5° ；在同樣的條件下，適當調節(jié)U型的寬 度后，得到了圖5所示的輻射方向圖，從圖上中所示參數可以看出，波瓣寬度變?yōu)?8. 8° 65. 2°，所以通過本實用新型的設計，可以容易地分別實現(xiàn)不同的波瓣寬度。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本 實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請 權利要求所限定的范圍內。
權利要求1.一種寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于包括兩組兩極化正交的偶極子輻射 單元，所述每組偶極子輻射單元包括一對呈中心對稱設置的U型輻射臂(1 )，所述U型輻射 臂(1)均設置在與其對應的巴倫(4)上。
2.根據權利要求1所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述U型輻射臂 (1)的末端向內彎曲。
3.根據權利要求1所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述U型輻射臂 (1)的末端向外彎曲。
4.根據權利要求1、2或3所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述U型 輻射臂(1)的截面為L形、圓形或方形。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所 述U型輻射臂(1)與巴倫(4)的連接端的上表面下陷，形成4個饋電平臺(11)，其中2個相 鄰的饋電平臺(11)上設有槽孔(12)，另外2的個相鄰的饋電平臺(11)上設有與其對應的 巴倫(4)上伸出的凸柱(41)。
6.根據權利要求5所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述4個饋電平 臺(11)單個或成對之間存在高度差。
7.根據權利要求5所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述巴倫(4)的外 表面設有布置線纜的走線凹槽(42)。
8.根據權利要求6所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述巴倫(4)的外 表面設有布置線纜的走線凹槽(42)。
9.根據權利要求1、2、3、6、7或8所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所 述雙極化天線單元為一體化壓鑄成型。
10.根據權利要求5所述的寬頻寬波束雙極化天線單元，其特征在于所述雙極化天線 單元為一體化壓鑄成型。
專利摘要本實用新型公開了一種寬頻寬波束雙極化天線單元，包括兩組兩極化正交的偶極子輻射單元，所述每組偶極子輻射單元包括一對呈中心對稱設置的U型輻射臂，所述U型輻射臂均設置在與其對應的巴倫上。通過改變傳統(tǒng)的設計理念，輻射臂由原來的線形、扇形或方形改為U形形式，這樣就可以通過調節(jié)U型的寬窄，來靈活調節(jié)天線的主瓣半功率角，使得輻射單元在相同半功率角下，具有更高的方向性，為實現(xiàn)寬頻寬波束基站天線打下了良好的基礎。
文檔編號H01Q25/00GK201887149SQ20102065050
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者付聰, 伍裕江, 劉木林, 葉海歐, 岳彩龍, 曹林利 申請人:廣東通宇通訊股份有限公司