一种双极化宽带辐射单元及天线制造技术

本发明专利技术实施例提供一种双极化宽带辐射单元及天线。所述辐射单元包括两个交叉极化的第一偶极子和第二偶极子，第一偶极子包括两个相互对称的第一辐射臂，第二偶极子包括两个相互对称的第二辐射臂，第一辐射臂包括由N个辐射段围合形成的第一辐射体，第二辐射臂包括由M个辐射段围合形成的第二辐射体，且，第一辐射体和第二辐射体均呈多边形环状结构，其中，N和M均为大于4的整数。该结构能够在电长度不变的情况下，丰富了电流的路径，展宽了辐射单元的工作频段，具有良好的阻抗特性和方向特性，并且能够在一定程度上改善隔离度。

【技术实现步骤摘要】
一种双极化宽带辐射单元及天线
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种双极化宽带辐射单元及天线。
技术介绍
目前，移动通信系统大部分是由2G、3G、4G通信系统构成，5G通信系统的研究也在火热的进行，今后多个通信制式将长期共存。随着移动用户的数量不断增加，以及移动用户需求的增加，对移动通信系统的设计也提出了越来越严格的要求。天线作为移动通信系统的关键部件，其性能直接影响移动通信质量。天线通常包括反射板和固定在反射板上的双极化阵列天线，而天线的通信性能很大程度上取决于双极化振子(即辐射单元)的性能，而反映辐射单元的性能指标中的隔离度和带宽是衡量其性能的重要指标。基于此，目前亟需一种双极化宽带辐射单元，用于提高辐射单元的带宽和隔离度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种双极化宽带辐射单元及天线，以提高辐射单元的带宽和隔离度。本专利技术实施例提供一种双极化宽带辐射单元，包括两个交叉极化的偶极子，两个所述偶极子分别为第一偶极子和第二偶极子，所述第一偶极子包括两个相互对称的第一辐射臂，所述第二偶极子包括两个相互对称的第二辐射臂，所述第一辐射臂包括由N个辐射段围合形成的第一辐射体，所述第二辐射臂包括由M个辐射段围合形成的第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体均呈多边形环状结构；N和M均为大于4的整数。如此，采用多个辐射段围合而成的第一辐射体(或第二辐射体)呈多边形环状结构，该结构能够在电长度不变的情况下，丰富了电流的路径，展宽了辐射单元的工作频段，具有良好的阻抗特性和方向特性，并且能够在一定程度上改善隔离度。在一种可能的实现方式中，所述第一辐射臂包括沿所述辐射单元周向依次设置的两个所述第一辐射体，所述两个第一辐射体之间具有共用的第一辐射段；所述第二辐射臂包括沿所述辐射单元周向依次设置的两个所述第二辐射体，所述两个第二辐射体之间具有共用的第二辐射段。如此，第一偶极子(或第二偶极子)中可以具有两个多边形环状结构的辐射体，能够进一步地拓展辐射单元的带宽，同时能够提高双极化宽带辐射单元的辐射性能，这种结构的辐射单元具有更好的极化对称性，并且还具有较高的极化交叉鉴别率。在一种可能的实现方式中，两个所述第一辐射体之间朝远离所述辐射单元中心的方向形成有第一缺口。如此，由于第一缺口的存在，能够电长度不变的情况下，丰富了电流的路径，展宽了辐射单元的工作频段，提高了辐射单元的阻抗特性。在一种可能的实现方式中，两个所述第二辐射体之间朝远离所述辐射单元中心的方向形成有第二缺口。如此，由于第二缺口的存在，能够电长度不变的情况下，丰富了电流的路径，展宽了辐射单元的工作频段，提高了辐射单元的阻抗特性。在一种可能的实现方式中，所述第一辐射臂还具有至少一个第一镂空区域，所述第一镂空区域设置于所述第一辐射段上；所述第二辐射臂还具有至少一个第二镂空区域，所述第二镂空区域设置于所述第二辐射段上。采用这种结构，能够减轻辐射单元的重量，减少辐射单元的制造费用。在一种可能的实现方式中，所述第一辐射体远离所述辐射单元中心的一端呈弯折状；所述第二辐射体远离所述辐射单元中心的一端呈弯折状。如此，本专利技术实施例中的双极化宽带辐射单元安装到天线后，弯折的辐射臂可以使得天线的结构更加小型化，相比于同样电长度下不弯折的辐射臂而言，能够增加天线中相邻辐射单元之间的距离，从而提高相邻辐射单元之间的隔离度；进一步地，弯折的辐射臂还可以弥补极化的不对称性，改善辐射单元的辐射性能。在一种可能的实现方式中，所述第一辐射体的弯折部分的长度与所述第一辐射体的未弯折部分的长度之和为0.2个波长-0.3个波长；所述第二辐射体的弯折部分的长度与所述第二辐射体的未弯折部分的长度之和为0.2个波长-0.3个波长。在一种可能的实现方式中，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂相邻的边缘之间呈形状。如此，能够有效减小偶极子之间的耦合，提高偶极子之间的隔离度。在一种可能的实现方式中，所述辐射单元为一体化压铸成型的结构。采用这种结构容易制造，且结构较为简单，应用范围更广。本专利技术实施例提供一种天线，所述天线包括反射板、以及权利要求1至9中任一项所述的至少一个辐射单元，所述辐射单元设置于所述反射板上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。图1为本专利技术实施例提供的双极化宽带辐射单元的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的双极化宽带辐射单元的结构示意图之二；图3a为本专利技术实施例提供的第一偶极子的结构示意图之一；图3b为本专利技术实施例提供的第一偶极子的结构示意图之二；图3c为本专利技术实施例提供的第一偶极子的结构示意图之三；图4a为本专利技术实施例提供的第二偶极子的结构示意图之一；图4b为本专利技术实施例提供的第二偶极子的结构示意图之二；图4c为本专利技术实施例提供的第二偶极子的结构示意图之三；图5为本专利技术实施例提供的一种弯折状的双极化宽带辐射单元的结构示意图；图6a为本专利技术实施例提供的一种不弯折的第一辐射体的长度的示意图；图6b为本专利技术实施例提供的一种弯折的第一辐射体的长度的示意图；图7a为本专利技术实施例提供的整体角度的辐射单元的结构示意图；图7b为本专利技术实施例提供的主视角度的辐射单元的结构示意图；图7c为本专利技术实施例提供的仰视角度的辐射单元的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种天线的结构示意图；图9a为本专利技术实施例中的辐射单元的VSWR的示意图；图9b为本专利技术实施例中的辐射单元的隔离度的示意图；图9c为本专利技术实施例中的辐射单元的水平面方向的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本申请进行具体说明。图1示例性示出了本专利技术实施例提供的双极化宽带辐射单元的结构示意图之一，如图1所示，所述辐射单元100包括底座200、馈电巴伦300和两个交叉极化的偶极子，例如，图1中示出的第一偶极子400和第二偶极子500。其中，偶极子间可以呈正交极化关系，比如偶极子400和偶极子500间呈±45°极化。第一偶极子400可以包括两个相互对称的第一辐射臂，例如，图1中示出的第一偶极子400可以包括第一辐射臂410和第一辐射臂420；第二偶极子500也可以包括两个相互对称的第二辐射臂，例如，图1中示出的第二偶极子500可以包括第二辐射臂510和第二辐射臂520。进一步地，第一辐射臂可以包括由N个辐射段围合形成的第一辐射体，且，第一辐射体可以呈多边形环状结构；其中，N为大于4的整数。如图1所示，第一辐射臂410可以包括第一辐射体411，并且第一辐射体411可以是由5个辐射段4111围合形成的五边形环状结构；第一辐射臂420可以包括第一辐射体421，并且第一辐射体421可以是由5个辐射段4211围合形成的五边形环状结构。进一步地，第二辐射臂可以包括由M个辐射段围合形成的第二辐射体，且，第二辐射体可以呈多边形环状结构；其中，M为大于4的整数。如图1所示，第二辐射臂510可以包括第二辐射体511，并且第二辐射体511可以是由5个辐射段5111围合形成的五边形环状结构；第二辐射臂520可以包括第二辐射体521，并且第二辐射体521可以是由5个辐射段5211围合形成的五边形环状结构。本专利技术实施例中，第一辐射体中包括的辐射段的数目与第二辐射体中包括的辐射段的数目可以相同，即N可以等于M，第一辐射体和第二辐射体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极化宽带辐射单元，其特征在于，包括两个交叉极化的偶极子，两个所述偶极子分别为第一偶极子和第二偶极子，所述第一偶极子包括两个相互对称的第一辐射臂，所述第二偶极子包括两个相互对称的第二辐射臂，所述第一辐射臂包括由N个辐射段围合形成的第一辐射体，所述第二辐射臂包括由M个辐射段围合形成的第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体均呈多边形环状结构；N和M均为大于4的整数。

【技术特征摘要】
1.一种双极化宽带辐射单元，其特征在于，包括两个交叉极化的偶极子，两个所述偶极子分别为第一偶极子和第二偶极子，所述第一偶极子包括两个相互对称的第一辐射臂，所述第二偶极子包括两个相互对称的第二辐射臂，所述第一辐射臂包括由N个辐射段围合形成的第一辐射体，所述第二辐射臂包括由M个辐射段围合形成的第二辐射体，所述第一辐射体和所述第二辐射体均呈多边形环状结构；N和M均为大于4的整数。2.根据权利要求1所述的双极化宽带辐射单元，其特征在于，所述第一辐射臂包括沿所述辐射单元周向依次设置的两个所述第一辐射体，所述两个第一辐射体之间具有共用的第一辐射段；所述第二辐射臂包括沿所述辐射单元周向依次设置的两个所述第二辐射体，所述两个第二辐射体之间具有共用的第二辐射段。3.根据权利要求2所述的双极化宽带辐射单元，其特征在于，两个所述第一辐射体之间朝远离所述辐射单元中心的方向形成有第一缺口。4.根据权利要求2所述的双极化宽带辐射单元，其特征在于，两个所述第二辐射体之间朝远离所述辐射单元中心的方向形成有第二缺口。5.根据权利要求2所述的双极化宽带辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟长华，段才伟，薛锋章，李明超，田欢，
申请(专利权)人：华南理工大学，京信通信系统中国有限公司，京信通信技术广州有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44