一种双极化辐射单元、天线及其应用制造技术

本发明专利技术涉及天线领域，尤其涉及一种双极化辐射单元及其天线。本发明专利技术公开了一种双极化天线辐射单元，包括：两组平行设置的偶极子，所述两组偶极子正交，所述偶极子具有两个辐射臂，相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称；四对巴伦，与所述偶极子对应设置；以及四对巴伦的底部连接形成的多边形底座。本发明专利技术提供一种双极化辐射单元，可有效克服目前双极化辐射单元的口径依然偏大，不利于辐射单元阵列的排布，以及在多频排列方面的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线领域，尤其涉及一种双极化辐射单元及其天线。
技术介绍
辐射单元是指构成天线基本结构的单元，它能有效地辐射或接收无线电波。双极化辐射单元有利于极化复用，或者实现收发同工。双极化辐射单元的形状直接影响辐射单元阵列的排布，目前双极化辐射单元的口径依然偏大，不利于辐射单元阵列的排布，以及在多频排列方面。基站天线作为实现移动通信网络覆盖的核心设备之一，是移动通信系统的重要组成部分。基站天线的尺寸问题是现有技术的重点需要解决的问题。现有技术的天线阵列沿着天线的长度提供多个辐射单元。因此，天线的长度由辐射单元的数量和辐射单元的间距确定。因为天线的增益和辐射单元的数量和间距成正比，现有技术的天线的宽度和高度不可能不牺牲天线的增益而被显著地减小。因此，在实际使用上显然存在不便与缺陷，有必要加以改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种双极化辐射单元，可有效克服目前双极化辐射单元的口径依然偏大，不利于辐射单元阵列的排布，以及在多频排列方面的问题。本专利技术一种双极化天线辐射单元，包括：两组平行设置的偶极子，所述两组偶极子正交，所述偶极子具有两个辐射臂，相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称；四对巴伦，与所述偶极子对应设置；以及四对巴伦的底部连接形成的多边形底座。设置上述偶极子的两个辐射臂关于巴伦对称，提高极化性能。进一步的设置上述偶极子的两个辐射臂所在平面互相垂直，从而增大极化率。将上述偶极子的辐射臂截面设置为多边形、L形，从而增加辐射臂长度，提高极化性能。上述双极化天线辐射单元由一体化成型制成，具有方便加工，重量轻，可靠性高，一致性较好的特点。相邻偶极子之间的辐射臂之间设置耦合片，有助于增加工作带宽，尤其是提高驻波与隔离度的性能。又将上述平行对置的两个偶极子间距设置为0.5-0.6个工作波长，更好的匹配工作波长。上述偶极子的辐射臂包含第一平面加载段和第二平面加载段，第一平面加载段与所述双极化天线辐射单元所在平面平行，所在第一平面加载段与第二平面加载段的平面夹角范围为65°至75°，从而减小对嵌套高频辐射单元的驻波、隔离以及辐射性能的影响。上述第二平面加载段镂空为镂空平面，能有效减轻天线产品的整体重量。上述巴伦由折线段组成，能等效加长巴伦长度，明显改善驻波和隔离的性能。再者，将上述多边形底座上设置孔位，用于固定上述辐射单元。将上述孔位设置为凸包结构，凸包结构能提高辐射单元互调性能。提供一种双极化天线，包括金属反射板，还包括上述的双极化天线辐射单元及其改进。双极化天线包括高频单元和辐射单元，从而实现高低频信号的接受。上述双极化天线天线辐射单元与高频单元采用共轴或平行轴的排列方式，不同的排列方式形成的信号接受也有所差异。将上述的双极化天线辐射单元在超宽频天线上应用，能获得超宽频的天线，同时极化性能优良，超宽频天线的体积和重量明显减少。再者，上述超宽频包括两频、三频或四频，通过辐射单元的不同组合，实现超宽频天线的广泛应用。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种双极化辐射单元，通过将两组偶极子平行设置，以及组偶极子正交，达到交叉极化的目的。同时通过相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称，进一步在有限的辐射单元口径下提高极化性能。换言之，在相同的极化性能的要求下，可以降低辐射单元的口径，从而达到减小单个辐射单元的体积，便于辐射单元的排列。附图说明图1为本专利技术所提供的双极化辐射单元的俯视图；图2为本专利技术所提供的双极化辐射单元的仰视图；图3为本专利技术所提供的双极化辐射单元的侧视图；图4为本专利技术所提供的双极化辐射天线；图5为本专利技术所提供的双极化辐射天线的一种多频共轴组阵。附图标记说明如下：1a、偶极子；1a0：馈电搭接片；1a1、1a1'：巴伦；1a2：第一平面加载段；1a3：第二平面加载段；1a2'：第三平面加载段；1a3'：第四平面加载段；1a4：馈线定位槽；1b、偶极子；1b1和1b1'：巴伦；1c、偶极子；1c1和1c1'：巴伦；1d、偶极子；1d1和1d1'：巴伦；1e：底座；1e1：螺钉孔位；1f1：耦合片；1f2：耦合片；1f3：耦合片；1f4：耦合片；10：辐射单元；20：金属反射板上；30：高频单元。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更详细的说明。请参阅图1、图2和图3，本专利技术提供了一种双极化辐射单元，包括两组平行设置的偶极子，所述两组偶极子正交，所述偶极子具有两个辐射臂，相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称；四对巴伦，与所述偶极子对应设置；以及四对巴伦的底部连接形成的多边形底座。具体来说，本实施例提供的双极化辐射单元10包含四个偶极子1a，1b，1c，1d，四对巴伦1a1和1a1'，1b1和1b1'，1c1和1c1'，1d1和1d1'以及底座1e。四个偶极子中1a和1c平行设置，间距为0.5-0.6个工作波长；1b和1d平行设置，间距为0.5-0.6个工作波长；1a和1c正交于1b和1d，形成两个正交的极化。另外，巴伦1a1与1b1'、1b1与1c1、1c1'与1d1、1d1'与1a1'底部相连形成一平面，分别与底座1e相连。巴伦1a1与1b1'、1b1与1c1、1c1'与1d1、1d1'与1a1'底部相连形成的平面与本实施例中辐射单元所在平面的夹角范围设置为65°至75°，可以提高极化性能。本实施例中，偶极子1a的两个辐射臂设置为关于巴伦对称。其中第一辐射臂由第一平面加载段1a2、第二平面加载段1a3两平面组成，第一辐射臂与巴伦1a1相连。第一平面加载段1a2与所述辐射单元所在平面平行，第二平面加载段1a3与本实施例中辐射单元所在平面的夹角范围为65°至75°，那么第二平面加载段1a3与第一平面加载段1a2成一夹角范围为65°至75°。本实施例中，第二平面加载段1a3通过将平面进行镂空处理，从而增加其工作带宽，且有效减轻重量。本实施例中的镂空处理是对辐射单元设置的一种优选的方案，镂空处理能够有效减小对嵌套高频辐射单元的驻波、隔离以及辐射性能的影响，以及有效减轻天线产品的整体重量，达到小型化的设计目标。偶极子1a的第二辐射臂由第三平面加载段1a2'、第四平面加载段1a3'两平面组成，第二辐射臂与巴伦1a1'相连。第三平面加载段1a2'与所述辐射单元所在平面平行，第四平面加载段1a3'与所述辐射单元所在平面的夹角范围为65°至75°，那么第四平面加载段1a3'与第三平面加载段1a2'成一夹角范围为65°至75°，第四平面加载段1a3'由平面镂空处理而成，可增加其工作带宽，且有效减轻重量。第一辐射臂与第二辐射臂的设置方式并不唯一。在本实施例中，第一辐射臂与第二辐射臂对称设置，从而提高极化性能。偶极子1a的巴伦1a1，1a1'与底座1e相连，1a1和1a1' 近似平行。1a1和1a1'为折线线，能等效加长巴伦长度，具有改善驻波和隔离的性能的作用。当然， 1a1，1a1'也可以是其他形式的多段线组合。偶极子1a的巴伦1a1的背面上端设置有馈线定位槽1a4, 1a1'的上端设置有馈电搭接片1a0。馈线沿巴伦1a1走到定位槽1a4，外导体与定位槽1a4焊接在一起，内导体与馈电搭接片1a0焊接在一起。这种结构具有简单，可靠、一致性好的特点。同样的，偶极子1b，1c、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化天线辐射单元，其特征在于，包括：两组平行设置的偶极子，所述两组偶极子正交，所述偶极子具有两个辐射臂，相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称；四对巴伦，与所述偶极子对应设置；以及四对巴伦的底部连接形成的多边形底座。

【技术特征摘要】
1.一种双极化天线辐射单元，其特征在于，包括：两组平行设置的偶极子，所述两组偶极子正交，所述偶极子具有两个辐射臂，相邻偶极子之间的辐射臂相对辐射单元垂直中心面对称；四对巴伦，与所述偶极子对应设置；以及四对巴伦的底部连接形成的多边形底座。2.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述偶极子的两个辐射臂关于巴伦对称。3.根据权利要求2所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述偶极子的两个辐射臂所在平面互相垂直。4.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述偶极子的辐射臂截面设置为多边形、L形。5.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述双极化天线辐射单元由一体化成型制成。6.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述相邻偶极子之间的辐射臂之间设置耦合片。7.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述平行对置的两个偶极子间距设置为0.5-0.6个工作波长。8.根据权利要求1所述的一种双极化天线辐射单元，其特征在于，所述偶极子的辐射臂包含第一平面加载段和第二平面加载段，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖柏晖，刘彪勇，邓少峰，
申请(专利权)人：摩比天线技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44