本發(fā)明涉及天線及通訊技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元及基站天線。
背景技術(shù):
基站天線是移動(dòng)通信系統(tǒng)中,用戶終端與基站的空中電氣橋梁,是整個(gè)天饋系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件,基站天線的質(zhì)量直接影響通信質(zhì)量。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,基站選址和布局愈發(fā)困難,小區(qū)愈發(fā)密集。因此基站天線的小型化迫在眉睫。
現(xiàn)有小型化基站天線主要存在的缺點(diǎn)在于,實(shí)現(xiàn)形式及組裝工藝復(fù)雜,多采用金屬壓鑄振子實(shí)現(xiàn),需要復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò),比如需要使用4根同軸電纜實(shí)現(xiàn)饋電。即便采用pcb印刷工藝實(shí)現(xiàn)的寬帶天線,在低剖面即八分之一波長(zhǎng)(天線距離反射板高度小于等于八分之一波長(zhǎng))的結(jié)構(gòu)形式下,難以實(shí)現(xiàn)在寬頻帶(690-960mhz或者1710-2700mhz)條件下,電氣性能指標(biāo)滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。而十六分之一波長(zhǎng)的超低剖面雙極化基站天線,尚未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的天線難以達(dá)到十六分之一波長(zhǎng)的超低剖面的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元,包括有振子組件以及用于對(duì)所述振子組件進(jìn)行饋電的巴倫支撐部,所述振子組件包括有介質(zhì)基板和設(shè)置有所述介質(zhì)基板上的輻射片;所述輻射片包括:
兩對(duì)偶極子天線臂,呈正負(fù)45°正交布置在所述介質(zhì)基板的正面;所述偶極子天線臂靠近正交中心的一端為饋電端,每個(gè)所述偶極子天線臂上遠(yuǎn)離正交中心的終端上設(shè)置有向相鄰偶極子天線一側(cè)延伸的凸起枝節(jié);
四個(gè)金屬帶,布置在所述介質(zhì)基板的背面;四個(gè)所述金屬帶分別位于相鄰偶極子天線臂下方,且所述金屬帶在每個(gè)凸起枝節(jié)上存在相同的投影重疊區(qū)域,所述凸起枝節(jié)與所述金屬帶之間耦合形成電流通路。
較佳地,每個(gè)偶極子天線臂上設(shè)置有開(kāi)槽,所述開(kāi)槽上遠(yuǎn)離正交中心的一端開(kāi)口;所述開(kāi)槽靠近饋電端的寬度大于開(kāi)口端的寬度。
較佳地,每個(gè)偶極子天線臂上均設(shè)置有兩個(gè)所述凸起枝節(jié),所述開(kāi)口的兩端上均延伸有一所述凸起枝節(jié),且兩凸起枝節(jié)關(guān)于所述開(kāi)槽對(duì)稱設(shè)置;相鄰偶極子天線上相對(duì)的兩凸起枝節(jié)沿中軸線呈鏡像對(duì)稱設(shè)置。
較佳地,所述介質(zhì)基板呈正方形,所述凸起枝節(jié)、所述金屬帶沿所述介質(zhì)基板的邊緣設(shè)置。
較佳地,所述金屬帶的兩端分別位于相鄰偶極子天線臂上的凸起枝節(jié)的下方。
較佳地,所述金屬帶呈“t”型。
較佳地,四個(gè)所述金屬帶的兩端分別延伸至相鄰偶極子天線臂上開(kāi)口端部的下方,且相互連接構(gòu)成一矩形框。
較佳地,相鄰偶極子天線之間相互靠近形成窄縫,實(shí)現(xiàn)兩對(duì)偶極子天線臂之間的正交極化的強(qiáng)耦合。
較佳地,所述巴倫支撐部的高度為工作中心波長(zhǎng)的十六分之一。
較佳地,所述巴倫支撐部包括有相互正交連接的第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂,所述第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂分別為兩對(duì)偶極子天線臂饋電;所述第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂的一側(cè)上設(shè)置有與所述偶極子天線臂的饋電連接或耦合的微帶線巴倫,另一側(cè)上設(shè)置有與所述偶極子天線臂的饋電點(diǎn)連接或耦合的巴倫地線。
較佳地,所述第一巴倫支撐臂和所述第二巴倫支撐臂的中心處分別設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽,所述第一巴倫支撐臂和所述第二巴倫支撐臂通過(guò)第一卡槽和第二卡槽相互配合卡接在一起。
較佳地,所述第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂的上端均設(shè)置有用于與所述偶極子天線臂焊接固定的焊接支撐點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種基站天線,包括有功率分配板、反射板和至少一個(gè)以上所述的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元,所述巴倫支撐部設(shè)置在所述功率分配板的上表面,所述反射板設(shè)置在所述功率分配板的上表面或下表面。
本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本發(fā)明提供的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子及基站天線中,四個(gè)金屬帶與凸起枝節(jié)之間投影的重疊區(qū)域可以引導(dǎo)偶極子天線臂上的電流感應(yīng)到下方的金屬帶,從而實(shí)現(xiàn)電磁耦合,形成電流通路,完成輻射,并且提高了振子的前后比和交叉極化比;
2、本發(fā)明提供的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子及基站天線中,通過(guò)凸起枝節(jié)的設(shè)置,進(jìn)一步加強(qiáng)了振子組件正面的偶極子天線與背面的金屬帶之間的耦合,有利于引導(dǎo)電流流向偶極子天線臂的開(kāi)口處;適當(dāng)?shù)恼{(diào)整凸起枝節(jié)的尺寸有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作頻帶內(nèi)的阻抗匹配,實(shí)現(xiàn)超寬帶工作;
3、本發(fā)明提供的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子及基站天線中,相鄰偶極子天線臂之間靠近形成很窄的縫隙,窄縫的形成有利于實(shí)現(xiàn)兩路正交極化的強(qiáng)耦合,將兩路極化的偶極子天線臂表面電流集中于縫隙兩側(cè),且電流方向相反,實(shí)現(xiàn)在空中遠(yuǎn)場(chǎng)上的低交叉極化特性,提高了在整個(gè)工作頻段內(nèi)的隔離度;這與常規(guī)基站天線中的正交振子間隙越大隔離度越好的理論相反,而這恰是能實(shí)現(xiàn)超低剖面的關(guān)鍵;
4.本發(fā)明提供的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子及基站天線中,每個(gè)偶極子天線臂上設(shè)置有開(kāi)槽,且靠近饋電端的開(kāi)槽的寬度大于靠近終端的開(kāi)槽;饋電處的較大開(kāi)槽,用于保證饋電點(diǎn)附近的大電流盡可能的流向偶極子天線臂兩邊緣,便于集中在相鄰兩偶極子天線臂之間的窄縫隙附近,同時(shí)在振子臂末端的較窄開(kāi)槽,保證末端的電流盡可能的集中,可以改善前后比和交叉極化比;
綜合以上4個(gè)點(diǎn),加上精細(xì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的輻射振子尺寸,實(shí)現(xiàn)了超低剖面,將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的0.25波長(zhǎng)天線高度降低到0.0625波長(zhǎng),并整體減小了天線的高度尺寸;同時(shí)保證了天線具有超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
結(jié)合附圖,通過(guò)下文的述詳細(xì)說(shuō)明,可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn),其中:
圖1為本發(fā)明中十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例1中振子組件的正面示意圖;
圖3為實(shí)施例1中振子組件的反面示意圖;
圖4為實(shí)施例1中金屬帶投影到振子組件上的示意圖;
圖5為實(shí)施例1中第一巴倫支撐臂的正面示意圖;
圖6為實(shí)施例1中第一巴倫支撐臂的反面示意圖;
圖7為實(shí)施例1中第二巴倫支撐臂的正面示意圖;
圖8為實(shí)施例1中第二巴倫支撐臂的反面示意圖;
圖9為實(shí)施例2中振子組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為實(shí)施例3中振子組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為實(shí)施例4中振子組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為實(shí)施例5中本發(fā)明提供的基站天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為實(shí)施例5中功率分配板的結(jié)構(gòu)示意圖
圖14為基站天線中反射板具有翻邊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15為本發(fā)明實(shí)施例中基站天線的駐波比示意圖;
圖16為本發(fā)明實(shí)施例中基站天線的隔離度示意圖;
圖17為本發(fā)明實(shí)施例中基站天線的水平面波束寬度示意圖;
圖18為本發(fā)明實(shí)施例中基站天線的水平面前后比和交叉極化比示意圖;
圖19為本發(fā)明實(shí)施例中基站天線的增益曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖,下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn),并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反,提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi),并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中,為清楚起見(jiàn),可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。
傳統(tǒng)天線理論認(rèn)為,定向天線為了實(shí)現(xiàn)良好輻射,需要滿足輻射面距離底部反射板四分之一波長(zhǎng)的間距要求,以實(shí)現(xiàn)反射波在輻射面的同相疊加,這是受到普通金屬導(dǎo)體的180度反射相位的理論限制。傳統(tǒng)天線如果不做任何創(chuàng)新設(shè)計(jì),單純的降低到十六分之一高度,均會(huì)不同程度的造成阻抗帶寬及方向圖帶寬惡化,交叉極化比尤其差。而其他現(xiàn)有的一些結(jié)束采取的超材料技術(shù)、高介電常數(shù)的厚介質(zhì)襯底基板等等,均是為了突破180度反射相位,實(shí)現(xiàn)近似的零反射相位,從而降低天線的高度,實(shí)現(xiàn)低剖面,然而實(shí)際效果并不理想。
本發(fā)明采用一種全新的設(shè)計(jì),從工程實(shí)用性角度出發(fā),不增加任何成本的情況下,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)基站天線的真正意義上的超低剖面設(shè)計(jì),滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),用于基站天線的小型化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)更緊湊小巧的結(jié)構(gòu)。
具體的,本發(fā)明提供了一種十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元,以及采用該十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元的基站天線;十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元包括有包括有振子組件以及用于對(duì)所述振子組件進(jìn)行饋電的巴倫支撐部,振子組件包括有介質(zhì)基板和設(shè)置有所述介質(zhì)基板上的輻射片,輻射片包括兩對(duì)偶極子天線臂和四個(gè)金屬帶;兩對(duì)偶極子天線臂呈正負(fù)45°正交布置在介質(zhì)基板的正面;偶極子天線臂靠近正交中心的一端為饋電端,每個(gè)偶極子天線臂上遠(yuǎn)離正交中心的終端上設(shè)置有向相鄰偶極子天線一側(cè)延伸的凸起枝節(jié);四個(gè)金屬帶置在介質(zhì)基板的背面,四個(gè)金屬帶分別位于相鄰偶極子天線臂下方,且金屬帶在每個(gè)凸起枝節(jié)上存在相同的投影重疊區(qū)域,凸起枝節(jié)與金屬帶之間耦合形成電流通路。
本發(fā)明發(fā)明提供的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元,通過(guò)對(duì)振子組件上偶極子輻射臂以及金屬帶的設(shè)置,在將高度降低到十六分之一波長(zhǎng)的情況下,依舊能夠?qū)崿F(xiàn)超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度的要求,從而實(shí)現(xiàn)了超低剖面;而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美觀,易于工程實(shí)現(xiàn),適合大批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,電氣性能指標(biāo)滿足普通宏基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
下面就具體實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1
參照?qǐng)D1-8,本實(shí)施例提供了一種雙極化振子單元,包括有振子組件1和巴倫支撐部,巴倫支撐部設(shè)置在振子組件1的下方,且相互垂直連接。
振子組件1包括有介質(zhì)基板101,介質(zhì)基板101的正面(即背向巴倫支撐部的一面)上設(shè)置有四個(gè)偶極子天線臂102-105,反面設(shè)置有四個(gè)金屬帶110。具體的,介質(zhì)基板101可以為pcb板(印刷電路板)制成,偶極子天線臂102-105直接印刷在介質(zhì)基板101的上表面上,金屬帶110直接印刷在介質(zhì)基板101上,在本實(shí)施例中偶極子天線臂和金屬帶具體可為印刷金屬銅層。
在本實(shí)施例中,四個(gè)偶極子天線臂構(gòu)成兩對(duì),且兩對(duì)偶極子天線臂呈正負(fù)45°正交布置,正45°為一對(duì),負(fù)45°為一對(duì),即偶極子天線臂105與偶極子天線臂103為一對(duì),偶極子天線臂104和偶極子天線臂102為一對(duì),每對(duì)偶極子天線臂在相對(duì)的對(duì)角位置,構(gòu)成兩路極化正交,如圖2中所示。每個(gè)偶極子天線臂靠近正交中心的一端為饋電端(即如圖2中109處所示)與巴倫支撐部之間實(shí)現(xiàn)饋電,在遠(yuǎn)離正交中線的一端斷開(kāi),即為終端。
其中,相鄰偶極子天線臂之間靠近形成很窄的縫隙,即圖2中的窄縫106;窄縫的形成有利于實(shí)現(xiàn)兩路正交極化的強(qiáng)耦合,將兩路極化的偶極子天線臂表面電流集中于縫隙兩側(cè),實(shí)現(xiàn)在空中遠(yuǎn)場(chǎng)上的低交叉極化特性,提高了在整個(gè)工作頻段內(nèi)的隔離度;這與常規(guī)基站天線中的正交振子間隙越大隔離度越好的理論相反,而這恰是能實(shí)現(xiàn)超低剖面的關(guān)鍵。
在本實(shí)施例中,如圖2中所示每個(gè)偶極子天線臂上還設(shè)置有開(kāi)槽108,開(kāi)槽108位于正交中心線上,開(kāi)槽108自饋電端延伸到終端并在終端斷開(kāi)。進(jìn)一步的,靠近饋電端的開(kāi)槽108的寬度大于靠近終端的開(kāi)槽108;饋電端的開(kāi)槽較寬,可以使得饋電點(diǎn)處的強(qiáng)電流往開(kāi)槽兩側(cè)分流,這就造成相鄰偶極子天線臂的電流較強(qiáng),且相鄰偶極子天線臂上的電流方向相反,配合相鄰偶極子天線臂之間的窄縫106的作用,極大的削弱了交叉極化分量,降低了兩路極化通道之間的耦合;根據(jù)偶極子天線原理,振子臂上的電流強(qiáng)度從饋電點(diǎn)到末端逐漸減弱,因此振子臂末端輻射強(qiáng)度最低,為了加強(qiáng)末端輻射,需要加大末端電流強(qiáng)度,偶極子天線臂末端的開(kāi)槽較窄形成窄縫隙,使得末端電流更加集中于窄縫隙兩側(cè),進(jìn)一步加強(qiáng)輻射效果,提高增益,同時(shí)較窄的開(kāi)槽集中的電流使得后向輻射降低,提高了天線的前后比。
在本實(shí)施例中,每個(gè)偶極子天線臂上還加載有凸起枝節(jié)107;具體的,每個(gè)偶極子天線上均設(shè)置有兩個(gè)凸起枝節(jié)107,兩凸起枝節(jié)107設(shè)置在偶極子天線上開(kāi)口的兩側(cè)并向相鄰的偶極子天線臂一側(cè)延伸設(shè)置,凸起枝節(jié)107與偶極子天線臂連為一體;同一偶極子天線臂上加載的兩個(gè)凸起枝節(jié)107關(guān)于開(kāi)槽108對(duì)稱設(shè)置,相鄰偶極子天線上的相對(duì)的兩凸起枝節(jié)107沿中軸線(90°軸線或0°軸線)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置,且相鄰偶極子天線上相對(duì)的兩凸起枝節(jié)斷開(kāi),沒(méi)有電連接。本發(fā)明通過(guò)凸起枝節(jié)的設(shè)置,進(jìn)一步加強(qiáng)了振子組件正面的偶極子天線臂與背面的金屬帶110之間的耦合,有利于引導(dǎo)電流流向偶極子天線臂的開(kāi)口處;適當(dāng)?shù)恼{(diào)整凸起枝節(jié)的尺寸有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作頻帶內(nèi)的阻抗匹配,實(shí)現(xiàn)超寬帶工作。
其中,凸起枝節(jié)107可以為如圖2中所示的矩形,也可以為直角梯形或者其他的幾何形狀,此處不做限制。
在本實(shí)施例中,介質(zhì)基板的背面布置有四個(gè)金屬帶110,金屬帶110沿輻射面中心呈90°分布;參照?qǐng)D4,從振子組件的正面投影來(lái)看,金屬帶110與偶極子天線臂上的凸起枝節(jié)存在重疊區(qū)域,且每個(gè)金屬帶與每個(gè)凸起枝節(jié)間投影的重疊區(qū)域相同;在本實(shí)施例中,金屬帶的兩端分別位于相鄰偶極子天線臂上相對(duì)的凸起枝節(jié)的下方,當(dāng)然在其他實(shí)施例中,金屬帶的兩端還可延長(zhǎng),此處不做限制。
進(jìn)一步的,四個(gè)金屬帶與凸起枝節(jié)之間投影的重疊區(qū)域可以引導(dǎo)偶極子天線臂上的電流感應(yīng)到下方的金屬帶,從而實(shí)現(xiàn)電磁耦合,形成電流通路,完成輻射,并且提高了振子的前后比和交叉極化比;另外,本發(fā)明將金屬天線與偶極子天線臂上的凸起枝節(jié)之間的投影重合區(qū)域設(shè)置為相同,可以實(shí)現(xiàn)雙極化振子單元的輻射圖形繞中心點(diǎn)呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的效果,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)±45°兩路極化方向圖的一致性。
在本實(shí)施例中,介質(zhì)基板呈正方形,凸起枝節(jié)均沿著介質(zhì)基板正面的邊緣設(shè)置,金屬帶沿著介質(zhì)基板背面的邊緣設(shè)置。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中介質(zhì)基板的形狀也不局限于以上所說(shuō),此處不做限制。
在本實(shí)施例中,巴倫支撐部的高度為工作中心波長(zhǎng)的十六分之一,實(shí)現(xiàn)低剖面。
進(jìn)一步的,巴倫支撐部包括有相互正交連接的第一巴倫支撐臂201和第二巴倫支撐臂202,第一巴倫支撐臂201和第二巴倫支撐臂022分別為兩對(duì)偶極子天線臂饋電;第一巴倫支撐臂201和第二巴倫支撐臂202的一側(cè)上設(shè)置有與偶極子天線臂的饋電端連接或耦合的微帶線巴倫,另一側(cè)上設(shè)置有與偶極子天線臂的饋電端連接或耦合的巴倫地線。其中,第一巴倫支撐臂201為偶極子天線臂105、103饋電,第二巴倫支撐臂202為偶極子天線臂102、104饋電。
結(jié)合圖5-8,第一巴倫支撐臂201的中間豎向設(shè)置有第一卡槽2012,第一卡槽2012的槽口朝向下側(cè),第二巴倫支撐臂202的中間豎向設(shè)置有第二卡槽2022,第二卡槽2022的槽口朝向上側(cè);第一巴倫支撐臂201與第二巴倫支撐臂202之間通過(guò)第一卡槽2012與第二卡槽2022配合卡接在一起,以實(shí)現(xiàn)正交連接。當(dāng)然,第一巴倫支撐臂201與第二巴倫支撐臂202之間的正交連接方式,并不局限于以上所述,此處不做限制。
第一巴倫支撐臂201和第二巴倫支撐臂202的上端還均設(shè)置有兩焊接支撐點(diǎn)2013、2023,便于巴倫支撐部與振子組件的支撐連接;第一巴倫支撐臂201上的兩焊接支撐點(diǎn)2013分別連接偶極子天線臂105、103的饋電端,第二巴倫支撐臂202上的兩焊接支撐點(diǎn)2023分別連接偶極子天線臂102、104的饋電端。
再參照?qǐng)D5-6,設(shè)置在第一巴倫支撐臂201正面的微帶線巴倫2011呈
再參照?qǐng)D7-8,設(shè)置在第二巴倫支撐臂201正面的微帶線巴倫2021也呈
實(shí)施例2
參照?qǐng)D9,本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修改。
具體的,在本實(shí)施例中,四個(gè)金屬帶110a的兩端分別延伸至相鄰偶極子天線臂上開(kāi)口端部的下方,且相互連接構(gòu)成一矩形框,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整尺寸參數(shù)可達(dá)到實(shí)施例1中金屬帶的效果。
實(shí)施例3
參照?qǐng)D10,本實(shí)施例是在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修改。
具體的,在本實(shí)施例中,偶極子天線臂呈圓弧花瓣形,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整尺寸參數(shù)可達(dá)到實(shí)施例1中所示的偶極子天線臂的效果。
實(shí)施例4
參照?qǐng)D11,本實(shí)施例是在實(shí)施例1或3的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修改。
具體的,在本實(shí)施例中,金屬帶110b呈“t”型,金屬帶110b的橫向部分相當(dāng)于實(shí)施例1中的金屬帶,金屬帶110b的豎向部分位于相鄰偶極子天線臂之間;適當(dāng)?shù)恼{(diào)整尺寸參數(shù),可達(dá)到實(shí)施例1中金屬帶的效果。
實(shí)施例5
參照?qǐng)D12,本發(fā)明還提供了一種基站天線,包括至少一個(gè)實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?所述的十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元,以及功率分配板3、反射板4。巴倫支撐部2設(shè)置在功率分配板3的上表面,反射板4設(shè)置在功率分配板3的上表面或下表面。基站天線還包括有天線罩(圖中未示出),所述天線罩罩住所述基站天線用于進(jìn)行保護(hù)。
其中,十六分之一波長(zhǎng)超低剖面雙極化振子單元由振子組件1和巴倫支撐部2構(gòu)成,此處不再贅述。
其中,功率分配板3由印刷電路板制成,如圖13中所示;采用更多的功率分配板3和振子單元,將實(shí)現(xiàn)更多單元,不同增益及波束寬度的基站天線。
其中,反射板4的兩邊可無(wú)需垂直翻邊,如圖12中所示,也可以設(shè)置有垂直翻邊,用于調(diào)整天線的水平面波束寬度,如圖14中所示,此處不做限制。
此外,整體組裝方式上,振子單元可以先與功率分配板3安裝,然后整體與反射板4通過(guò)螺釘或者鉚釘固定,此種情況下功率分配板2位于反射板正面;當(dāng)然,也可以將功率分配板3置于反射板4背面,這種情況下:先將功率分配板3通過(guò)螺釘或者鉚釘固定于反射板4背面,然后將振子組件單元穿過(guò)反射板4上的槽位,實(shí)現(xiàn)背面安裝;具體的安裝方式可根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行調(diào)整,此處不做限制,這取決于具體的安裝方式。
本發(fā)明提出的超低剖面基站天線,結(jié)構(gòu)組裝部件及實(shí)現(xiàn)形式與常規(guī)宏基站天線沒(méi)有差異,沒(méi)有增加任何額外的部件及工藝復(fù)雜性;與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過(guò)創(chuàng)新的輻射圖形形式突破了四分之一波長(zhǎng)理論高度限制,整體剖面降低到中心頻率十六分之一波長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中的低剖面雙極化基站天線,且無(wú)需額外的任何附加零件,裝配工藝簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)輕巧,適合大批量生產(chǎn),且電氣性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)達(dá)到的效果。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的基站天線進(jìn)行仿真,結(jié)合圖15-19,給出相關(guān)的電性能數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D15,兩對(duì)偶極子天線臂形成兩路極化波,兩路端口駐波比小于1.5,且在工作頻率2.3ghz到2.69ghz范圍內(nèi)匹配良好。
參照?qǐng)D16,兩路極化端口的隔離度大于28db,隔離度好。
參照?qǐng)D17,在2.3ghz~2.69ghz工作頻帶范圍內(nèi),水平面波束收斂性很好,波束寬度在60°~63°之間。
參照?qǐng)D18,在2.3ghz~2.69ghz,工作頻帶范圍內(nèi),總功率前后比大于28db,主極化前后比大于30db;交叉極化比(軸向)大于30db,交叉極化比(扇區(qū))大于17db。
參照?qǐng)D19,在2.3ghz~2.69ghz,工作頻帶范圍內(nèi),增益大于11db,隨著頻率增加,不斷增大。
由上述數(shù)據(jù)我們可以看出,本發(fā)明提供的天線,可以實(shí)現(xiàn)超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度、低剖面的優(yōu)點(diǎn)。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,本發(fā)明可以以許多其他具體形式實(shí)現(xiàn)而不脫離其本身的精神或范圍。盡管已描述了本發(fā)明的實(shí)施案例,應(yīng)理解本發(fā)明不應(yīng)限制為這些實(shí)施例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可如所附權(quán)利要求書(shū)界定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)作出變化和修改。