一種雙極化輻射單元及天線(xiàn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種雙極化輻射單元及天線(xiàn)，包括兩對(duì)相互正交放置的輻射體、安裝于輻射體下方的底座和安裝于底座下方的金屬反射板，輻射體由中心向外圈依次設(shè)有至少3個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子均包含有相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)半偶極子，最外側(cè)的半偶極子與相鄰極化的半偶極子形成閉合電磁回路；底座包括兩對(duì)相互正交且底部相連的金屬腔體，金屬腔體的頂部支撐于輻射體，金屬腔體的底部連接于金屬反射板，一組相鄰的金屬腔體中均穿入有激勵(lì)片，激勵(lì)片的一端固定于輻射體，激勵(lì)片的另一端連接于底座上的饋電電纜并形成巴倫電路。本實(shí)用新型中結(jié)構(gòu)緊湊，帶寬較大，輻射指標(biāo)優(yōu)異，結(jié)構(gòu)牢固耐用，且天線(xiàn)體積小，生產(chǎn)一致性較好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙極化輻射單元及天線(xiàn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體涉及一種雙極化輻射單元及天線(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，天線(xiàn)是通信設(shè)備電路信號(hào)與空間輻射電磁波的轉(zhuǎn)換器，是空間無(wú)線(xiàn)通信的橋頭堡，因此基站天線(xiàn)是移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分，其特性直接影響整個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的整體性能。隨著站址資源的稀缺，使得基站天線(xiàn)要適用于各種環(huán)境場(chǎng)所；由于人們對(duì)視覺(jué)和電磁污染的重視程度越來(lái)越高，使得目前基站天線(xiàn)的寬帶高效化和小型化成為比不可少的手段。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為201110064693.7的一種寬帶雙極化定向輻射單元，其輻射原理基于常規(guī)的半波陣子，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為201220546859.9的一種低剖面輻射單元及小型化雙極化天線(xiàn)，以上兩者所述的輻射單元基于半波偶極子，半波偶極子的輻射指標(biāo)如增益，交叉極化鑒別率，扇區(qū)功率比指標(biāo)普遍不佳。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種寬帶高效雙極化輻射單元和小型化天線(xiàn)，輻射體一體化壓鑄制成，安裝方便，同時(shí)基于輻射單元形成的天線(xiàn)具有良好的輻射特性，并且天線(xiàn)的體積小。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí)用新型的一種雙極化輻射單元，包括兩對(duì)相互正交放置的輻射體、安裝于輻射體下方的底座和安裝于底座下方的金屬反射板，所述輻射體由中心向外圈依次設(shè)有至少3個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子均包含有相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)半偶極子，最外側(cè)的半偶極子與相鄰的極化半偶極子形成閉合電磁回路；所述底座包括兩對(duì)相互正交且底部相連的金屬腔體，金屬腔體的頂部支撐于輻射體，金屬腔體的底部連接于金屬反射板，一組相鄰的金屬腔體中均穿入有激勵(lì)片，激勵(lì)片的一端通過(guò)介質(zhì)圈固定于輻射體，激勵(lì)片的另一端連接于底座上的饋電電纜并形成巴倫電路。
[0006]其中，本實(shí)用新型中的多個(gè)偶極子能夠產(chǎn)生多個(gè)相鄰的諧振頻段，進(jìn)而有效的拓展輻射單元帶寬。
[0007]進(jìn)一步的，所述輻射體由中心向外圈依次設(shè)有三個(gè)偶極子，分別是第一偶極子、第二偶極子和第三偶極子，所述第一偶極子包括兩個(gè)第一半偶極子，第二偶極子包括兩個(gè)第二半偶極子，第三偶極子包括兩個(gè)第三半偶極子，同一輻射體的半偶極子電流方向分別呈水平方向和垂直方向，并通過(guò)第三半偶極子與另外一個(gè)輻射體的相鄰極化的第三半偶極子相連形成四個(gè)閉合電磁回路，并且連接處的電勢(shì)為零，有效的提升輻射單元極化純度、隔離度和輻射效率。
[0008]進(jìn)一步的，所述輻射體由內(nèi)而外形成多層正多邊形圍城式結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步的，所述輻射體底部設(shè)有8個(gè)延伸至底座的加載段，所述加載段分別與底座和輻射體之間一體化壓鑄成型；每相鄰兩個(gè)輻射體外圍之間設(shè)有由絕緣材料制成的介質(zhì)卡件，通過(guò)增加介質(zhì)卡件使所有輻射體形成一個(gè)整體，以提升輻射單元的機(jī)械抗震性。
[0010]進(jìn)一步的，所述輻射體之間預(yù)留有等寬間隙，該間隙小于四個(gè)金屬腔體之間的間隙，且金屬腔體與輻射體等高，各金屬腔體與各輻射體整體形成“凸“字形狀。
[0011]進(jìn)一步的，所述激勵(lì)片與金屬腔體和電纜內(nèi)導(dǎo)體的連接方式均為焊接，所述底座與電纜外導(dǎo)體的連接方式為焊接，結(jié)構(gòu)牢固不易損壞，所述金屬腔體中設(shè)有介質(zhì)圈，激勵(lì)片穿過(guò)介質(zhì)圈固定于金屬腔體中。
[0012]進(jìn)一步的，所述金屬反射板的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，所述輻射體與金屬反射板之間的距離為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，所述輻射單元的輻射口徑為0.55?
0.65個(gè)中心頻率波長(zhǎng)。
[0013]為了有效的減少輻射體與金屬反射板之間的接觸面積，所述底座與金屬反射板之間安裝有絕緣材料制成的底座墊片，進(jìn)而能夠提升互調(diào)指標(biāo)，并且底座墊片上預(yù)留有便于金屬腔體通過(guò)的孔。
[0014]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種天線(xiàn)，包括金屬反射板和至少一個(gè)雙極化輻射單元，所述輻射單元以規(guī)則的排列方式安裝于金屬反射板上，且輻射體的上表面與金屬反射板之間的距離為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，所述金屬反射板的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng)。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本實(shí)用新型設(shè)有多個(gè)偶極子，從而產(chǎn)生多個(gè)相鄰的諧振頻段，有效展寬天線(xiàn)輻射單元帶寬。
[0017](2)本實(shí)用新型中的加載段很大程度上提升輻射單元的阻抗帶寬，并且加強(qiáng)底座與輻射體的剛性連接，提升輻射單元的機(jī)械抗震性和生產(chǎn)的一致性。
[0018](3)本實(shí)用新型中相鄰兩個(gè)第三半偶極子相連且連接處電勢(shì)為零，有效提升輻射單元極化純度、隔離度和射效率，使其能在小尺寸的金屬反射板上得到高指標(biāo)，最后能夠?qū)崿F(xiàn)天線(xiàn)的小型化。
[0019](4)本實(shí)用新型中的介質(zhì)卡件采用絕緣材料制成，如:Ρ0Μ、ΡΡ等易成型材料，在結(jié)構(gòu)上，可提升雙極化輻射單元的可靠性，在電氣指標(biāo)上，在末端增加了介質(zhì)，改變了雙極化輻射單元的電長(zhǎng)度，進(jìn)而提升隔離度等指標(biāo)。
[0020](5)本實(shí)用新型中的底座墊片由絕緣材料(如Ρ0Μ、ΡΡ等易成型材料)制成，有效減少雙極化輻射單元與金屬底板的接觸面積，有效提升互調(diào)指標(biāo)和電性能指標(biāo)的一致性。
[0021]綜上所述，本實(shí)用新型中的雙極化輻射單元結(jié)構(gòu)緊湊，帶寬較大，輻射指標(biāo)優(yōu)異，結(jié)構(gòu)牢固耐用，并且本實(shí)用新型中天線(xiàn)體積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)一致性較好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型中雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型中雙極化輻射單元的分解示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型中的輻射體的正面示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型中的輻射體的背面示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型與同軸電纜焊接示意圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型中天線(xiàn)的示意圖；[0028]圖7為本實(shí)用新型中介質(zhì)卡件的示意圖；
[0029]圖8為本實(shí)用新型中底座塾片的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]本實(shí)用新型的一種雙極化輻射單元，包括兩對(duì)相互正交放置的輻射體1、安裝于輻射體I下方的底座6和安裝于底座6下方的金屬反射板13,福射體I由中心向外圈依次設(shè)有至少3個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子均包含有相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)半偶極子，最外側(cè)的半偶極子與相鄰的極化半偶極子形成閉合電磁回路；底座6包括兩對(duì)相互正交且底部相連的金屬腔體，金屬腔體的頂部支撐于輻射體1，金屬腔體的底部連接于金屬反射板13，一組相鄰的金屬腔體中均穿入有激勵(lì)片7，激勵(lì)片7的一端固定于輻射體1，激勵(lì)片7的另一端連接于底座6上的電纜內(nèi)導(dǎo)體11，電纜內(nèi)導(dǎo)體11與底座6下方的電纜外導(dǎo)體12連接并形成巴倫電路2。
[0032]本實(shí)施例中，輻射體I由中心向外圈依次設(shè)有三個(gè)偶極子，分別是第一偶極子3、第二偶極子4和第三偶極子5，第一偶極子3包括兩個(gè)第一半偶極子，第二偶極子4包括兩個(gè)第二半偶極子，第三偶極子5包括兩個(gè)第三半偶極子，同一輻射體I的半偶極子電流方向分別呈水平方向和垂直方向，并通過(guò)第三半偶極子與另外一個(gè)輻射體I的相鄰極化的第三半偶極子相連形成四個(gè)閉合電磁回路。
[0033]輻射體I底部設(shè)有8個(gè)延伸至底座6的加載段8，加載段8分別與底座6和輻射體I之間一體化壓鑄成型；每相鄰兩個(gè)輻射體I外圍之間設(shè)有由絕緣材料制成的介質(zhì)卡件10。
[0034]輻射體I之間預(yù)留有等寬間隙，該間隙小于四個(gè)金屬腔體之間的間隙，且金屬腔體與輻射體I等高，各金屬腔體與各輻射體I整體形成“凸“字形狀。
[0035]激勵(lì)片7與金屬腔體和電纜內(nèi)導(dǎo)體11的連接方式均為焊接，底座6與電纜外導(dǎo)體12的連接方式為焊接，金屬腔體中設(shè)有介質(zhì)圈14，激勵(lì)片7穿過(guò)介質(zhì)圈14固定于金屬腔體中。
[0036]金屬反射板13的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，輻射體I與金屬反射板13之間的距離為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，輻射單元的輻射口徑為0.55?0.65個(gè)中心頻
率波長(zhǎng)。
[0037]底座6與金屬反射板13之間安裝有絕緣材料制成的底座墊片9，底座墊片9上預(yù)留有便于金屬腔體通過(guò)的孔。
[0038]本實(shí)用新型中的一種天線(xiàn)，包括金屬反射板13和至少一個(gè)雙極化輻射單元，輻射單元以規(guī)則的排列方式安裝于金屬反射板13上，且輻射體I的上表面與金屬反射板13之間的距離為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，金屬反射板13的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng)。
[0039]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本實(shí)用新型，但其不得解釋為對(duì)本實(shí)用新型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種雙極化輻射單元，其特征在于:包括兩對(duì)相互正交放置的輻射體、安裝于輻射體下方的底座和安裝于底座下方的金屬反射板，所述福射體由中心向外圈依次設(shè)有至少3個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子均包含有相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)半偶極子，最外側(cè)的半偶極子與相鄰的極化半偶極子形成閉合電磁回路；所述底座包括兩對(duì)相互正交且底部相連的金屬腔體，金屬腔體的頂部支撐于輻射體，金屬腔體的底部連接于金屬反射板，一組相鄰的金屬腔體中均穿入有激勵(lì)片，激勵(lì)片的一端固定于輻射體，激勵(lì)片的另一端連接于底座上的饋電電纜內(nèi)導(dǎo)體，饋電電纜內(nèi)導(dǎo)體與底座下方的饋電電纜外導(dǎo)體連接并形成巴倫電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射體由中心向外圈依次設(shè)有三個(gè)偶極子，分別是第一偶極子、第二偶極子和第三偶極子，所述第一偶極子包括兩個(gè)第一半偶極子，第二偶極子包括兩個(gè)第二半偶極子，第三偶極子包括兩個(gè)第三半偶極子，同一輻射體的半偶極子電流方向分別呈水平方向和垂直方向，并通過(guò)第三半偶極子與另外一個(gè)輻射體的相鄰極化的第三半偶極子相連形成四個(gè)閉合電磁回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射體由內(nèi)而外形成多層正多邊形圍城式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射體底部設(shè)有8個(gè)延伸至底座的加載段，所述加載段分別與底座和輻射體之間一體化壓鑄成型；每相鄰兩個(gè)輻射體外圍之間設(shè)有由絕緣材料制成的介質(zhì)卡件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述輻射體之間預(yù)留有等寬間隙，該間隙小于四個(gè)金屬腔體之間的間隙，且金屬腔體與輻射體等高，各金屬腔體與各輻射體整體形成“凸“字形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述激勵(lì)片與金屬腔體和電纜內(nèi)導(dǎo)體的連接方式均為焊接，所述底座與電纜外導(dǎo)體的連接方式為焊接，所述金屬腔體中設(shè)有介質(zhì)圈，激勵(lì)片穿過(guò)介質(zhì)圈固定于金屬腔體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1任一項(xiàng)所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述金屬反射板的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng),所述福射體與金屬反射板之間的距尚為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，所述福射單兀的福射口徑為0.55?0.65個(gè)中心頻率波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化輻射單元，其特征在于:所述底座與金屬反射板之間安裝有絕緣材料制成的底座墊片，底座墊片上預(yù)留有便于金屬腔體通過(guò)的孔。
9.一種天線(xiàn)，其特征在于:包括金屬反射板和至少一個(gè)如權(quán)利要求1?8所述的雙極化輻射單元，雙極化輻射單元以規(guī)則的排列方式安裝于金屬反射板上，且輻射體的上表面與金屬反射板之間的距離為0.2?0.3個(gè)中心頻率波長(zhǎng)，金屬反射板的寬度為0.65?0.75個(gè)中心頻率波長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK203644952SQ201320780212
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】王富全, 萬(wàn)樂(lè)樂(lè), 張權(quán), 駱勝軍, 楊立新 申請(qǐng)人:江蘇捷士通射頻系統(tǒng)有限公司, 江蘇捷士通科技股份有限公司, 捷士通科技（南京）有限公司