阵列天线及其局部不对称的辐射单元制造技术

本发明专利技术公开一种局部不对称的辐射单元，其包括巴伦、由所述巴伦馈电与支撑的辐射体以及布置在所述辐射体中心位置的一对正交布置的馈电片，所述辐射体包括四个正交布置的辐射振子臂，两个相邻的所述辐射振子臂组成相邻组,其中，所述相邻组之间存在间隙，所述间隙至少设置有两种不同的宽度。一种阵列天线，其包括反射板和若干个在所述反射板上阵列排列的辐射单元，其中，其采用前所述的局部不对称的辐射单元。本发明专利技术阵列天线及其局部不对称的辐射单元端口间的隔离度高和交叉极化比高，辐射性能优良。

【技术实现步骤摘要】
阵列天线及其局部不对称的辐射单元
本专利技术涉及一种移动通信天线技术，尤其涉及一种阵列天线及其局部不对称的辐射单元。
技术介绍
移动通信的迅猛发展，进一步要求提高通信系统的容量，目前一般采用极化分集技术来提高天线的工作效率。而采用极化分集技术对天线设计提出了更高的要求，端口的隔离度问题和交叉极化比问题逐渐成为各设备厂商关注的焦点。更优的端口隔离度和更高的交叉极化比，是优质移动通信质量的保障。因而，在宽频工作下设计出高隔离度和交叉极化比双极化天线辐射单元成为天线界研究的重点和难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种提高天线隔离度和交叉极化比的阵列天线及其双极化辐射单元，具体为一种阵列天线及其局部不对称的辐射单元。为达到以上技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种局部不对称的辐射单元，其包括巴伦、由所述巴伦馈电与支撑的辐射体以及布置在所述辐射体中心位置的一对正交布置的馈电片，所述辐射体包括四个正交布置的辐射振子臂，两个相邻的所述辐射振子臂组成相邻组,其中，所述相邻组之间存在间隙，所述间隙至少设置有两种不同的宽度。所述间隙的不同宽度还可以通过设置倒角结构来体现：所述辐射振子臂为方形，每个所述辐射振臂设有三个外轮廓角，所述辐射单元中的至少一个所述外轮廓角设置为倒角结构。关于不同宽度的所述间隙的形成：所述相邻组的间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。可选择地，任意两个所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。或者，任意三个所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。所述辐射体的非对称结构的另一个实现形式：还包括从所述辐射振子臂延伸出的加载段，所述加载段由形成所述间隙的辐射振子臂边缘向所述巴伦的方向延伸，位于同一所述间隙的加载段形状相同。进一步地，同一个所述辐射振子臂的加载段形状不同。所述辐射体的非对称结构的实现形式还可以为：所述辐射振子臂为镂空体和/或实心体。可选择地，所有所述辐射振子臂为镂空体或实心体。或者，至少一个所述辐射振子臂为实心体，其余为镂空体。为保持所述间隙的稳定性，该辐射单元还包括介质卡夹：所述介质卡夹包括若干个用于嵌入所述间隙的嵌入部分。进一步地，所述介质卡夹还包括若干个用于与所述辐射振子臂相固定的倒扣部分。更进一步地，所述介质卡夹还包括主体部分，所述主体部分、嵌入部分和倒扣部分一体成型。关于所述介质卡夹的安装位置：所述介质卡夹设置在所述辐射体的中心位置。所述馈电片的非对称结构对所述辐射体的电气性能有增效作用：所述馈电片包括交叠部以及分别设置在所述交叠部两端的第一固定翼和第二固定翼；所述第二固定翼的长度大于所述第一固定翼；所述第一固定翼和第二固定翼位于同一平面，所述交叠部与所述第一固定翼和第二固定翼高低交错布置。一种阵列天线，其包括反射板和若干个在所述反射板上阵列排列的辐射单元，其中，其采用前所述的局部不对称的辐射单元。与现有技术相比较，本专利技术具有如下优势：1)通过设置辐射振子臂和加载段的不对称结构来实现整个辐射单元的局部不对称，以此可有效提高天线阵列端口间的隔离度，减少天线生产调试时间；2)所述辐射单元的局部不对称结构还可以提高天线阵列交叉极化比，特别是正负60°交叉极化比，减弱天线阵列两个极化信号的相关性；3)一对所述馈电片可交换安装位置，形成阵列天线时可以根据需要调整所述馈电片的焊接位置，以此改善波瓣偏移，改善交叉极化，进一步起到改善阵列辐射特性的作用。附图说明图1为本专利技术的局部不对称的辐射单元的第一实施例的俯视结构图，示出辐射振子臂和馈电片的结构。图2为本专利技术的阵列天线的第一实施例的结构示意图，其中包含多个辐射单元(不含介质卡夹)的实施例，每个辐射单元的辐射臂具有不同的倒角结构的布置。图3为图1所示的本专利技术的局部不对称的辐射单元的第一实施例的仰视结构立体图，示出巴伦和加载段的结构,其中该辐射单元不含介质卡夹。图4为本专利技术的阵列天线的第二实施例的结构示意图，其中包含多个辐射单元(不含介质卡夹)的实施例，每个辐射单元的辐射臂具有不同的镂空/实心的布置。图5为本专利技术的局部不对称的辐射单元的介质卡夹的立体结构示意图。图6为本专利技术的局部不对称的辐射单元的馈电片的立体结构示意图。图7为本专利技术的局部不对称的辐射单元的馈电片的侧视图。图8为本专利技术的局部不对称的辐射单元的馈电片在辐射单元上的第一组装结构示意图，示出了上馈电片和下馈电片的安装位置。图9为本专利技术的局部不对称的辐射单元的馈电片在辐射单元上的第二组装结构示意图，示出了上馈电片和下馈电片的安装位置。图10为本专利技术的阵列天线的电压驻波比的测试结果。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。请参考图1和图3所展示的本专利技术的局部不对称的辐射单元的典型实施例，所述辐射单元包括辐射体1、对该辐射体1起馈电与支撑作用的巴伦2以及布置在所述辐射体1中心位置的馈电片3。请继续参考图1，所述辐射体1包括四个辐射振子臂，分别为辐射振子臂11、12、13和14，其中所述辐射振子臂11和13组成一组半波振子，所述辐射振子臂12和14组成另一组半波振子，两组半波振子在同一平面上正交布置。这里将位置相邻的两个所述辐射振子臂定义为相邻组，包括辐射振子臂11和12、12和13、13和14以及14和11，在所述组成相邻组的辐射振子臂之间设有间隙，分别为间隙15、16、17和18。为实现所述辐射体1的非对称结构，首先可以通过所述间隙15、16、17和18之间的非对称性设置。具体地，请参考图1，所述间隙15、16、17和18的整体宽度不同，所述间隙15和17的宽度大于所述间隙16和18的宽度。另一种情况，如图1所示，本实施例中的所述辐射振子臂为方形，四个所述辐射振子臂以“田”字状排列，并以中心位置连接。基于前述这个结构，首先，每个所述辐射振子臂形成三个外轮廓角，以所述辐射振子臂11为例，该辐射振子臂11上包含有与辐射振子臂12靠近的外轮廓角11α、与辐射振子臂14靠近的外轮廓角11β以及不与任意一个辐射振子臂靠近的外轮廓角11γ。其次，以所述间隙15为例，该间隙15由所述辐射振子臂11与12相互靠近的边缘以及外轮廓角11α和12β共同形成。所述间隙16、17和18的形成方式与所述间隙15相类似。再次，再以所述间隙15为例，可以根据所述辐射单元的电气要求将所述外轮廓角11α和/或12β设置为倒角结构，以此改变所述间隙15的靠近所述外轮廓角处的末段的宽度，由此实现所述辐射体1的非对称结构。进一步地，如图2所示，对其他所述辐射振子臂的外轮廓角如前所述的倒角结构设置，通过对所述辐射体1设置不同位置和不同数量的倒角结构，最终使所述间隙15、16、17和18之间的宽度大小不均一。所述外轮廓角的倒角结构的设置可以有以下多种情况：(1)其中三个所述间隙设置倒角结构：辐射体1A的间隙15和16分别设置1个倒角结构，间隙18设置2个倒角结构；辐射体1B的间隙15设置1个倒角结构，间隙16和18分别设置2个倒角结构。(2)位置相邻的所述间隙设置倒角结构：辐射体1E的间隙16和17分别设置1个倒角结构；辐射体1F的间隙15和18分别设置1个倒角结构；辐射体1G的间隙15和18分别设置1个倒角结构；辐射体1H的间隙16和17分别设置1个倒角结构。(3)位置相对的所述间隙设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局部不对称的辐射单元，其包括巴伦、由所述巴伦馈电与支撑的辐射体以及布置在所述辐射体中心位置的一对正交布置的馈电片，所述辐射体包括四个正交布置的辐射振子臂，两个相邻的所述辐射振子臂组成相邻组,其特征在于：所述相邻组之间存在间隙，所述间隙至少设置有两种不同的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种局部不对称的辐射单元，其包括巴伦、由所述巴伦馈电与支撑的辐射体以及布置在所述辐射体中心位置的一对正交布置的馈电片，所述辐射体包括四个正交布置的辐射振子臂，从所述振子臂延伸出的加载段，两个相邻的所述辐射振子臂组成相邻组,其特征在于：所述相邻组之间存在间隙，所述间隙至少设置有两种不同的宽度；所述加载段由形成所述间隙的辐射振子臂边缘向所述巴伦的方向延伸，位于同一所述间隙的加载段形状相同,同一个所述辐射振子臂的加载段形状不同。2.如权利要求1所述的局部不对称的辐射单元，其特征在于：所述辐射振子臂为方形，每个所述辐射振子臂设有三个外轮廓角；所述辐射体中的至少一个所述外轮廓角设置为倒角结构。3.如权利要求2所述的局部不对称的辐射单元，其特征在于：至少一个所述相邻组的间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。4.如权利要求3所述的局部不对称的辐射单元，其特征在于：任意两个相邻的所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。5.如权利要求3所述的局部不对称的辐射单元，其特征在于：任意三个所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。6.如权利要求1～5任意一项所述的局部不对称的辐射单元，其特征在于：所述辐射振子臂为镂空体和/或实心体。7.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培涛，杨锦，邱建源，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44