天線振子及具有該天線振子的天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于天線【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種天線振子及具有該天線振子的天線。上述天線振子，包括振子部件，所述振子部件包括輻射部和連接于所述輻射部的巴倫部，所述天線振子還包括用于與所述振子部件耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射的寄生部件，所述寄生部件包括上寄生構(gòu)件和下寄生構(gòu)件，所述上寄生構(gòu)件設(shè)置于所述振子部件的上方，所述下寄生構(gòu)件呈環(huán)狀，所述下寄生構(gòu)件套于所述振子部件外圍。上述天線包括饋電部件和反射部件，還包括上述的天線振子。本實(shí)用新型提供的天線振子及具有該天線振子的天線，其通過(guò)設(shè)置用于與所述振子部件耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射及銳化波束的寄生部件，寄生部件與振子部件可引起有益次級(jí)輻射，具有小型化的顯著優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】天線振子及具有該天線振子的天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于天線【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種天線振子及具有該天線振子的天線。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)通信技術(shù)給人類帶來(lái)了快捷的信息溝通。同時(shí)需求的增加亦推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，基站天線為了達(dá)到65°的水平面3dB波瓣寬度和適當(dāng)?shù)那昂蟊戎笜?biāo)，往往通過(guò)增加反射板的尺寸來(lái)獲得，這就會(huì)導(dǎo)致天線整體體積較大，在造成視覺(jué)污染的同時(shí)，還會(huì)增加制造成本和建設(shè)成本。常規(guī)基站天線通常由眾多的零部件組成，尤其對(duì)于采用空氣耦合饋電的天線，非一體化的設(shè)計(jì)難以保證天線的一致性和期望性能。現(xiàn)有基站天線還存在阻抗帶寬和方向圖帶寬較窄的問(wèn)題，寬帶天線無(wú)論在從節(jié)約空間還是提高通信系統(tǒng)容量上都有著明顯的優(yōu)越性。
[0004]綜上，現(xiàn)有技術(shù)中，基站中的天線存在尺寸大、安裝不方便等問(wèn)題，基站天線作為系統(tǒng)的終端，其小型化和寬帶特性的實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供的天線振子及具有該天線振子的天線，其尺寸小、安裝方便。
[0006]一方面，作為第一種實(shí)施情況，本實(shí)用新型提供了一種天線振子，包括振子部件，所述振子部件包括輻射部和連接于所述輻射部的巴倫部，所述天線振子還包括用于與所述振子部件耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射的寄生部件，所述寄生部件包括上寄生構(gòu)件和下寄生構(gòu)件，所述上寄生構(gòu)件設(shè)置于所述振子部件的上方，所述下寄生構(gòu)件呈環(huán)狀，所述下寄生構(gòu)件套于所述振子部件外圍。
[0007]結(jié)合第一種實(shí)施情況，作為第二種實(shí)施情況，所述輻射部一體連接于所述巴倫部的一端，所述巴倫部的另一端連接于所述反射部件，所述輻射部包括多個(gè)輻射振子，各所述輻射振子周向間隔排列且分別連接于所述巴倫部上。
[0008]結(jié)合第二種實(shí)施情況，作為第三種實(shí)施情況，所述振子部件為±45°雙極化交叉振子，所述輻射振子呈片狀或環(huán)狀。
[0009]結(jié)合第二種實(shí)施情況，作為第四種實(shí)施情況，所述輻射振子呈方形環(huán)狀。
[0010]結(jié)合第一至四中任一種實(shí)施情況，作為第五種實(shí)施情況，所述上寄生構(gòu)件呈板狀，所述下寄生構(gòu)件呈多邊形環(huán)狀或圓環(huán)狀。
[0011]第二方面，作為第一種實(shí)施情況，本實(shí)用新型提供了一種天線，包括饋電部件和反射部件，還包括上述的天線振子，所述饋電部件連接于所述振子部件，所述振子部件連接于所述反射部件。
[0012]結(jié)合第二方面中第一種實(shí)施情況，作為第二方面中第二種實(shí)施情況，所述巴倫部的上端設(shè)置有用于將所述巴倫部劃分為多個(gè)分部的隔槽。
[0013]結(jié)合第二方面中第二種實(shí)施情況，作為第二方面中第三種實(shí)施情況，所述輻射振子設(shè)置有四個(gè)，所述隔槽設(shè)置有兩個(gè)并將所述巴倫部劃分為四個(gè)分部，兩個(gè)所述隔槽垂直交叉設(shè)置，四個(gè)所述分部分別為第一分部、第二分部、第三分部和第四分部，其中所述第一分部與所述第三分部對(duì)角設(shè)置，所述第二分部與所述第四分部對(duì)角設(shè)置。
[0014]結(jié)合第二方面中第三種實(shí)施情況，作為第二方面中第四種實(shí)施情況，所述輻射振子設(shè)置有四個(gè)，四個(gè)所述輻射振子的其中一個(gè)邊角均一體連接于各所述分部，四個(gè)所述輻射振子排列成方形結(jié)構(gòu)。
[0015]結(jié)合第二方面中第三種實(shí)施情況，作為第二方面中第五種實(shí)施情況，所述第一分部和第二分部上均設(shè)置有饋電孔，所述第三分部和第四分部上均設(shè)置有平衡孔；所述饋電部件包括兩個(gè)饋電體，所述饋電體包括饋電介質(zhì)體和連接于所述饋電介質(zhì)體的饋電探針；其中一所述饋電體的饋電介質(zhì)體設(shè)置于所述第一分部的饋電孔內(nèi)，所述饋電探針連接于所述第三分部或連接于第三分部上的輻射振子上；另一所述饋電體的饋電介質(zhì)體設(shè)置于所述第二分部的饋電孔內(nèi)，所述饋電探針連接于所述第四分部或連接于第四分部上的輻射振子上，兩個(gè)所述饋電體的饋電探針交錯(cuò)設(shè)置。
[0016]結(jié)合第二方面中第一至五中任一種實(shí)施情況，作為第二方面中第六種實(shí)施情況，所述反射部件包括方形的底板的連接于所述底板四周的側(cè)板。
[0017]結(jié)合第二方面中第一至五中任一種實(shí)施情況，作為第二方面中第七種實(shí)施情況，所述上寄生構(gòu)件呈方形片狀且與所述振子部件間距設(shè)置，所述上寄生構(gòu)件通過(guò)絕緣的第一支架連接于所述振子部件或所述反射部件或安裝面。
[0018]結(jié)合第二方面中第一至五中任一種實(shí)施情況，作為第二方面中第八種實(shí)施情況，所述下寄生構(gòu)件呈方形環(huán)狀且位于所述輻射部與所述反射部之間，所述下寄生構(gòu)件通過(guò)絕緣的第二支架連接于所述振子部件或所述反射部件或安裝面。
[0019]本實(shí)用新型提供的天線振子及具有該天線振子的天線，其通過(guò)設(shè)置用于與所述振子部件耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射的寄生部件，寄生部件與振子部件可引起有益次級(jí)輻射，有益次級(jí)輻射使天線在反射部件尺寸很小的情況下依然能達(dá)到設(shè)定的半功率波束寬度，具有小型化的顯著優(yōu)點(diǎn)，組陣后可滿足新一代移動(dòng)通信基站天線寬頻和高性能的需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1 (a)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線的整體裝配立體示意圖；
[0021]圖1 (b)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線的正視圖；
[0022]圖1 (c)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線的俯視圖；
[0023]圖2(a)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線振子中振子部件的立體示意圖；
[0024]圖2 (b)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線振子中振子部件的俯視圖；
[0025]圖2 (C)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線振子中振子部件的仰視圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線中饋電部件的立體示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線中反射部件的立體示意圖；
[0028]圖5(a)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線振子中寄生部件的立體示意圖；
[0029]圖5(b)是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線振子中寄生部件的俯視圖；[0030]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線的工作頻率一駐波比曲線圖；
[0031]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線的工作頻率一端口耦合系數(shù)曲線圖；
[0032]圖8 (a)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)1.71GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0033]圖8(b)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)1.79GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0034]圖8 (C)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)1.88GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0035]圖8(d)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)1.92GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0036]圖8 (e)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)2.04GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0037]圖8(f)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)2.17GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0038]圖8 (g)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)2.49GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0039]圖8(h)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)2.58GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0040]圖8 (i)是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)2.69GHz頻率點(diǎn)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，圖中包含主極化和交叉極化；
[0041]圖9(a)是本實(shí)用新型天線的±45°振子在各個(gè)頻率點(diǎn)的3dB水平波束寬度、3dB垂直波束寬度、交叉極化比、單元增益以及主極化前后比的指標(biāo)匯總；
[0042]圖9(b)是本實(shí)用新型天線的±45°振子在各個(gè)頻率點(diǎn)的3dB水平波束寬度、3dB垂直波束寬度、交叉極化比、單元增益以及主極化前后比的指標(biāo)匯總；
[0043]圖9(c)是本實(shí)用新型天線的±45°振子在各個(gè)頻率點(diǎn)的3dB水平波束寬度、3dB垂直波束寬度、交叉極化比、單元增益以及主極化前后比的指標(biāo)匯總。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0045]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種天線振子，可作為陣元應(yīng)用于移動(dòng)通信基站上，例如小型化寬帶基站。
[0046]如圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (C)所不,上述天線振子包括振子部件21和用于與振子部件21耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射的寄生部件24。振子部件21可以連接于天線中的饋電部件22和反射部件23，具體地，饋電部件22連接于振子部件21，振子部件21連接于反射部件23。
[0047]如圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (C)所示，寄生部件24通過(guò)與振子部件21耦合并產(chǎn)生有益的次級(jí)輻射，可以起到控制波束寬度和主極化前后比的作用，以增加天線的阻抗帶寬以及銳化主波束，解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)增大反射板的尺寸來(lái)控制波束寬度和前后比而導(dǎo)致天線尺寸過(guò)大的問(wèn)題，從而在保證半功率波束、前后比符合指標(biāo)等前提下，增加了阻抗帶寬和方向圖帶寬，縮小天線中外形最大的反射部件23的尺寸，進(jìn)而使天線實(shí)現(xiàn)小型化，利于減小天線所需的安裝空間，降低天線的生產(chǎn)成本和安裝成本，使天線便于安裝。而且，通過(guò)寄生部件24實(shí)現(xiàn)波束的銳化和天線頻帶的拓寬，使本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的天線可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的共用，也可以為高性能的IMT-Advanced (International MobileTelecommunications-Advanced,高級(jí)國(guó)際移動(dòng)通信)系統(tǒng)所需的有源一體化天線提供設(shè)計(jì)方案。
[0048]具體地，如圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (C)所示，寄生部件24包括上寄生構(gòu)件241和下寄生構(gòu)件242，上寄生構(gòu)件241設(shè)置于振子部件21的上方且與振子部件21相距設(shè)置，以形成有益的次級(jí)輻射。下寄生構(gòu)件242呈環(huán)狀，下寄生構(gòu)件242套于振子部件21外圍且與振子部件21間距設(shè)置，以形成有益的次級(jí)輻射。上寄生構(gòu)件241和下寄生構(gòu)件242與振子部件21均隔開(kāi)，即上寄生構(gòu)件241和下寄生構(gòu)件242與振子部件21均無(wú)電連接的關(guān)系，以形成耦合。上寄生構(gòu)件241和下寄生構(gòu)件242在可以諧振在低頻端，向低頻拓展了帶寬，弓丨向單元可以諧振在高頻端，向高頻拓展了帶寬，總體表現(xiàn)為增加了振子的阻抗帶寬。常規(guī)振子需要在一個(gè)相對(duì)尺寸較大的反射板來(lái)保證增益和合適的波束寬度；而本實(shí)用新型所提供的天線，由于寄生部件24的存在，可以在相對(duì)尺寸較小的反射板條件下保證較高的增益和合適的波束寬度。這是由于振子部件21 (引向單元)、寄生部件24的次級(jí)輻射和振子的主輻射在主方向上疊加，從而獲得比單獨(dú)振子更高的增益和更窄的波束。
[0049]具體地，如圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (C)所示，振子部件21包括輻射部211和巴倫部212，巴倫部212可用于進(jìn)行平衡饋電及支撐輻射部211。巴倫是平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的英文音譯，原理是按天線理論，偶極天線屬平衡型天線，而同軸電纜屬不平衡傳輸線，若將其直接連接，則同軸電纜的外皮就有高頻電流流過(guò)(按同軸電纜傳輸原理，高頻電流應(yīng)在電纜內(nèi)部流動(dòng)，外皮是屏蔽層，是沒(méi)有電流的)，這樣一來(lái)，就會(huì)影響天線的輻射。因此，就要在天線和電纜之間加入平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，把流入電纜屏蔽層外部的電流扼制掉，也就是說(shuō)把從振子流過(guò)電纜屏蔽層外皮的高頻電流截?cái)?。輻射?11 —體連接于巴倫部212的一端，巴倫部212的另一端連接于反射部件23。天線部件可一體鑄造或一體機(jī)加工成型，其可以有效提高天線部件的一致性，且能增加端口隔離度和交叉極化比，另外還能縮短制造周期和減少制造成本。
[0050]具體地，輻射部211包括多個(gè)輻射振子，輻射振子可呈方形環(huán)狀等合適形狀。
[0051]具體地，所述上寄生構(gòu)件241可呈板狀等合適形狀，例如外形呈方形的片狀、外形呈圓形的片狀、截面呈弧形或波浪形的片狀等。所述下寄生構(gòu)件242可呈多邊形環(huán)狀或圓環(huán)狀等合適形狀。
[0052]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種天線，包括上述的天線振子和饋電部件22和反射部件23，具體地，饋電部件22連接于振子部件21，振子部件21連接于反射部件23。
[0053]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)所示，巴倫部212的上設(shè)置有用于將巴倫部212劃分為多個(gè)分部的隔槽2120。本實(shí)施例中,福射振子設(shè)置有四個(gè),分別為211a、211b、211c、211d ;各輻射振子211a、211b、211c、211d周向間隔排列且分別連接于巴倫部212的分部上。隔槽2120深度是由輻射體表面延伸至距巴倫部212的底部I至5毫米處或設(shè)置為其它深度。
[0054]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)所示，隔槽2120設(shè)置有兩個(gè)并將巴倫部212劃分為四個(gè)分部。巴倫部212的橫截面呈方形，兩個(gè)隔槽2120垂直交叉設(shè)置以等分巴倫部212，四個(gè)分部分別為第一分部212a、第二分部212b、第三分部212c和第四分部212d，其中第一分部212a與第三分部212c對(duì)角設(shè)置，第二分部212b與第四分部212d對(duì)角設(shè)置。
[0055]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)所示，第一分部212a與第三分部212c的對(duì)角處、第三分部212c與第四分部212d的對(duì)角處均切設(shè)有三角槽2124，三角槽2124與隔槽2120等深。這樣，可以提高端口隔離度及增大交叉極化比，在天線小型化的前提下提高天線的性能。
[0056]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)所示，輻射振子可呈多邊形環(huán)狀，本實(shí)施例中，輻射振子呈方形環(huán)狀，可以有效延長(zhǎng)電流路徑，利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)天線結(jié)構(gòu)的小型化。四個(gè)輻射振子的其中一個(gè)邊角均一體連接于各分部，四個(gè)輻射振子排列成方形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊，利于進(jìn)一步減小天線所占用的尺寸。
[0057]輻射振子采用方形環(huán)結(jié)構(gòu)可以延長(zhǎng)電流路徑，四個(gè)緊湊排列的方形環(huán)明顯減小了輻射振子所占的面積，在保證性能的條件下，實(shí)現(xiàn)了輻射部211的小型化設(shè)計(jì)。四個(gè)方形環(huán)狀的輻射振子分屬±45°雙極化振子的四個(gè)臂，四個(gè)方形環(huán)狀的輻射振子排列為一個(gè)大的正方形。
[0058]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)和圖3所示，饋電部件22包括兩個(gè)饋電體，饋電體包括饋電介質(zhì)體221和連接于饋電介質(zhì)體221的饋電探針222 ;第一分部212a和第二分部212b上均設(shè)置有饋電孔2121，饋電孔2121用于填充饋電探針222和饋電介質(zhì)體221，分別為±45°振子饋電。第三分部212c和第四分部212d上均設(shè)置有平衡孔2122 ;其中一饋電體的饋電介質(zhì)體221設(shè)置于第一分部212a的饋電孔2121內(nèi)，饋電探針222可通過(guò)焊接等方式連接于第三分部212c或連接于第三分部212c上的輻射振子上；另一饋電體的饋電介質(zhì)體221設(shè)置于第二分部212b的饋電孔2121內(nèi)，饋電探針222可通過(guò)焊接等方式連接于第四分部212d或連接于第四分部212d上的輻射振子上，兩個(gè)饋電體的饋電探針222交錯(cuò)設(shè)置。
[0059]如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)和圖3所示，饋電孔2121和平衡孔2122可以均呈圓形且均設(shè)置于各相應(yīng)分部的中軸處，相應(yīng)地，饋電介質(zhì)體221可呈圓柱狀。本實(shí)施例中，相鄰輻射振子的最小間距為隔槽2120的寬度，各分部和其上面的饋電通孔或平衡孔2122同軸設(shè)置。
[0060]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)和圖3所示，第一分部212a的上端和第三分部212c的上端分別開(kāi)設(shè)有用于容納其中一饋電探針222的第一缺口 2123a和第三缺口2123c，第二分部212b的上端和第四分部212d的上端分別開(kāi)設(shè)有用于容納另一饋電探針222的第二缺口 2123b和第四缺口 2123d，且第二缺口 2123b和第四缺口 2123d深于或淺于第一缺口 2123a和第三缺口 2123c，這樣，兩個(gè)饋電體可以上下錯(cuò)位設(shè)置，互不影響，天線可靠性佳。通過(guò)設(shè)置第一缺口 2123a和第三缺口 2123c、第二缺口 2123b和第四缺口 2123d，饋電的同時(shí)還能起到固定饋電探針222的作用。
[0061]本實(shí)施例中，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)和圖3所示，天線需要組裝的饋電部分由饋電探針222和圓柱型的饋電介質(zhì)體221組成，饋電探針22221和饋電介質(zhì)體22123組合固定于饋電孔2121和第三缺口 2123c中為-45°的輻射振子饋電，饋電探針222和饋電介質(zhì)體221組合固定于饋電孔2121和第四缺口 2123d中為+45°輻射振子饋電。
[0062]具體地，如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)和圖3所示，饋電孔2121貫穿于巴倫部212，平衡孔2122為盲孔，且平衡孔2122與隔槽2120的深度相等。
[0063]具體地，如圖4所示，反射部件23包括方形的底板231的連接于底板231四周的側(cè)板232。底板231距輻射部211的中心的距離為天線頻率的四分之一波長(zhǎng)。
[0064]具體地，如圖4所示，底板231的中央設(shè)置有安裝孔233，天線部件的底部插入安裝孔233并通過(guò)焊接等方式固定連接于底板231，安裝孔233可為通孔，其形狀可以與巴倫部212的外形相匹配。安裝孔233可呈方形，以與方形的巴倫部212匹配。
[0065]具體地，如圖1 (b)、圖1 (C)和圖5 (a)、圖5 (b)所示，上寄生構(gòu)件241呈片狀且與振子部件21間距設(shè)置，上寄生構(gòu)件241通過(guò)絕緣的第一支架連接于振子部件21或反射部件23或安裝面，安裝面可為天線的安裝面，例如地面、樓頂、天線支架等。
[0066]本實(shí)施例中，如圖1 (b)、圖1 (C)和圖5 (a)、圖5 (b)所示，上寄生構(gòu)件241呈矩形片狀，且上寄生構(gòu)件241與振子部件21同軸設(shè)置。
[0067]具體地，如圖1 (b)、圖1 (C)和圖5 (a)、圖5 (b)所示，下寄生構(gòu)件242呈環(huán)狀且位于輻射部211與反射部之間，下寄生構(gòu)件242通過(guò)絕緣的第二支架連接于振子部件21或反射部件23或安裝面。
[0068]具體地，如圖1 (b)、圖1 (C)和圖5 (a)、圖5 (b)所示，下寄生構(gòu)件242呈多邊形環(huán)狀或圓環(huán)狀，且上寄生構(gòu)件241、下寄生構(gòu)件242與振子部件21同軸設(shè)置。本實(shí)施例中，下寄生構(gòu)件242呈四邊形環(huán)狀。
[0069]本實(shí)施例中，振子部件21、饋電探針222、反射部件23、上寄生構(gòu)件241、下寄生構(gòu)件242可全部采用金屬材質(zhì)制成，包裹饋電探針222的圓柱型饋電介質(zhì)體221可選用介電常數(shù)為1.5-3.0的介質(zhì)材料，更優(yōu)地，饋電介質(zhì)體221可選用介電常數(shù)為2.1-2.6的介質(zhì)材料。
[0070]本實(shí)用新型所提供的天線，其使用一體化設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)±45°雙極化振子輻射部211和巴倫部212的一體化鑄造，保證了天線的一致性，同時(shí)能夠增加端口隔離度和交叉極化比。輻射振子采用方形環(huán)結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)電流路徑，從而實(shí)現(xiàn)振子的小型化設(shè)計(jì)。為了達(dá)到最佳的方向圖特性和駐波特性，反射板距輻射體間距接近中心頻率處的四分之一波長(zhǎng)，并且增加了一定高度的垂直側(cè)板232，形成反射腔體。為了彌補(bǔ)反射板尺寸減小帶來(lái)的波瓣寬度和前后比過(guò)大問(wèn)題，本實(shí)用新型所提供的天線，其在輻射體上下方增加方形片和方形環(huán)兩個(gè)寄生結(jié)構(gòu)來(lái)控制波束和前后比，另外寄生結(jié)構(gòu)引起的次級(jí)輻射還起到了增加阻抗帶寬的作用。
[0071]可以理解地，上寄生構(gòu)件241、下寄生構(gòu)件242等部件的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定。
[0072]理論計(jì)算結(jié)果表明，本實(shí)用新型所提供的小型化雙極化基站天線單元具有寬帶特性，同時(shí)滿足基站天線關(guān)于端口隔離度、交叉極化比以及主極化前后比的指標(biāo)。本實(shí)用新型天線可實(shí)現(xiàn)1.71GHz?2.69GHz的工作頻帶指標(biāo),實(shí)際仿真的工作頻帶要大于指標(biāo)值。
[0073]本實(shí)用新型所提供的天線，其組裝過(guò)程如下:在利用一體化鑄造技術(shù)加工完振子部件21、反射部件23和上寄生構(gòu)件241、下寄生構(gòu)件242后，振子部件21的巴倫部212的下端插入反射部件23的底板231上的安裝孔233中，對(duì)齊并且焊接到一起。從上方依次插A -45°輻射振子和+45°輻射振子的饋電探針222和饋電介質(zhì)體221并固定好饋電探針222。上寄生構(gòu)件241通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)支撐在輻射振子上，下寄生構(gòu)件242同樣通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在輻射振子上。最后只需將饋電電纜內(nèi)芯焊接在反射部件23底部的饋電孔2121中的饋電探針222上，然會(huì)將外芯焊接在饋電孔2121周圍的金屬上，天線即可實(shí)現(xiàn)正常工作。
[0074]本實(shí)用新型提供天線，其優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)以下仿真結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明:
[0075]1、仿真內(nèi)容:
[0076]利用仿真軟件對(duì)上述實(shí)施例天線的電壓駐波比、端口隔離度、遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向圖進(jìn)行仿真計(jì)算。
[0077]2、仿真結(jié)果:
[0078]圖6為天線的工作頻率一電壓駐波比曲線。通過(guò)圖6可發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型天線在電壓駐波比小于1.5條件下的工作頻帶大于1.71GHz-2.69GHz，這些是移動(dòng)通信需要的工作頻段，這說(shuō)明本實(shí)用新型天線具有良好的阻抗帶寬特性。
[0079]圖7為天線的工作頻率-端口耦合系數(shù)曲線圖。通過(guò)圖7可發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型天線在1.71GHz-2.69GHz整個(gè)工作頻帶內(nèi)的端口隔離度大于43dB，要優(yōu)于普通基站天線的端口隔尚度指標(biāo)。
[0080]圖8是本實(shí)用新型天線在-45°振子單端口饋電時(shí)的水平面方向圖(左)和垂直面方向圖(右)，方向圖中包含主極化和交叉極化。從圖中可以看出方向圖在1.71GHz-2.69GHz整個(gè)工作頻帶內(nèi)變化平緩，主瓣內(nèi)的交叉極化水平較低，主極化前后比較高，同時(shí)還可以看出后瓣主要是由交叉極化引起。
[0081]圖10 (a)、圖10(b)、圖10 (C)是本實(shí)用新型天線的±45°振子在各個(gè)頻點(diǎn)的3dB水平波瓣寬度、3dB垂直波瓣寬度、±30°波瓣內(nèi)的交叉極化比、單元增益以及主極化前后比的指標(biāo)匯總。從表中可以看出，3dB水平波束寬度和3dB垂直波束寬度變化平緩，基本滿足指標(biāo)要求(1710MHz ?1880MHz-75° ±5。，1920MHz ?2170MHz_70° ±5。，2490MHz ?2690MHz-65° ±5° )，說(shuō)明本實(shí)用新型天線同樣具有良好的方向圖帶寬。交叉極化比大于19dB，主極化前后比大于30dB，滿足基站天線的指標(biāo)要求。
[0082]本實(shí)用新型提供的小型化寬帶雙極化基站天線，主要解決現(xiàn)有基站天線電尺寸大和工作帶寬窄的問(wèn)題。其振子部件21通過(guò)一體化鑄造技術(shù)進(jìn)行加工，在減小反射腔體尺寸的同時(shí)增加了寄生部件24，寄生部件24、輻射部211中心在同一軸線上。寄生部件24引起的次級(jí)輻射能夠起到減小波瓣寬度和增加阻抗帶寬的目的，實(shí)際加工中設(shè)計(jì)專門的固定裝置把上寄生構(gòu)件241和下寄生構(gòu)件242固定于反射部件23上。除了饋電通孔中的介質(zhì)外，天線其余部分可以全部由金屬材質(zhì)構(gòu)成，一體化鑄造技術(shù)的應(yīng)用保證了天線具有良好的一致性，天線具有小型化和寬帶特性，組陣后可滿足新一代移動(dòng)通信基站天線寬頻和高性能的需求。
[0083]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種天線振子，包括振子部件，所述振子部件包括輻射部和連接于所述輻射部的巴倫部，其特征在于，所述天線振子還包括用于與所述振子部件耦合并產(chǎn)生次級(jí)輻射的寄生部件，所述寄生部件包括上寄生構(gòu)件和下寄生構(gòu)件，所述上寄生構(gòu)件設(shè)置于所述振子部件的上方，所述下寄生構(gòu)件呈環(huán)狀，所述下寄生構(gòu)件套于所述振子部件外圍。
2.如權(quán)利要求1所述的天線振子，其特征在于，所述輻射部一體連接于所述巴倫部的一端，所述輻射部包括多個(gè)輻射振子，各所述輻射振子周向間隔排列且分別連接于所述巴倫部上。
3.如權(quán)利要求2所述的天線振子，其特征在于，所述振子部件為±45°雙極化交叉振子，所述輻射振子呈片狀或環(huán)狀。
4.如權(quán)利要求2所述的天線振子，其特征在于，所述輻射振子呈方形環(huán)狀。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的天線振子，其特征在于，所述上寄生構(gòu)件呈板狀，所述下寄生構(gòu)件呈多邊形環(huán)狀或圓環(huán)狀。
6.一種天線，包括饋電部件和反射部件，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的天線振子，所述饋電部件連接于所述振子部件，所述振子部件連接于所述反射部件。
7.如權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，所述巴倫部的上端設(shè)置有用于將所述巴倫部劃分為多個(gè)分部的隔槽。
8.如權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，所述輻射振子設(shè)置有四個(gè)，所述隔槽設(shè)置有兩個(gè)并將所述巴倫部劃分為四個(gè)分部，兩個(gè)所述隔槽垂直交叉設(shè)置，四個(gè)所述分部分別為第一分部、第二分部、第三分部和第四分部，其中所述第一分部與所述第三分部對(duì)角設(shè)置，所述第二分部與所述第四分部對(duì)角設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于，所述輻射振子設(shè)置有四個(gè)，四個(gè)所述輻射振子的其中一個(gè)邊角均一體連接于各所述分部，四個(gè)所述輻射振子排列成方形結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8所述的天線，其特征在于，所述第一分部和第二分部上均設(shè)置有饋電孔，所述第三分部和第四分部上均設(shè)置有平衡孔；所述饋電部件包括兩個(gè)饋電體，所述饋電體包括饋電介質(zhì)體和連接于所述饋電介質(zhì)體的饋電探針；其中一所述饋電體的饋電介質(zhì)體設(shè)置于所述第一分部的饋電孔內(nèi)，所述饋電探針連接于所述第三分部或連接于第三分部上的輻射振子上；另一所述饋電體的饋電介質(zhì)體設(shè)置于所述第二分部的饋電孔內(nèi)，所述饋電探針連接于所述第四分部或連接于第四分部上的輻射振子上，兩個(gè)所述饋電體的饋電探針交錯(cuò)設(shè)置。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述反射部件包括方形的底板的連接于所述底板四周的側(cè)板。
12.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述上寄生構(gòu)件呈方形片狀且與所述振子部件間距設(shè)置，所述上寄生構(gòu)件通過(guò)絕緣的第一支架連接于所述振子部件或所述反射部件或安裝面。
13.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述下寄生構(gòu)件呈方形環(huán)狀且位于所述輻射部與所述反射部之間，所述下寄生構(gòu)件通過(guò)絕緣的第二支架連接于所述振子部件或所述反射部件或安裝面。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK203386887SQ201320217092
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月25日
【發(fā)明者】萬(wàn)方文, 劉 英, 易浩, 王坤鵬 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司