天线辐射单元及多频宽带基站天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种天线辐射单元，包括底座、从所述底座边缘呈辐射状向外延伸的四对馈电巴伦、围合设置在所述四对馈电巴伦上的四个偶极子，每个所述偶极子包括一对辐射臂，每个辐射臂包括与馈电巴伦连接的第一端和远离馈电巴伦的第二端，与多个偶极子中相邻两个偶极子相邻的两个辐射臂的第二端连接的水平加载件，以及与其余辐射臂中至少两个相对的第二端耦合连接的至少一对垂向加载件。通过上述设计，可实现有效增加辐射臂的谐振长度，从而达到缩短辐射臂的长度尺寸，进而缩小辐射单元尺寸的目的。此外，本实用新型专利技术还提供一种多频宽带基站天线，采用上述的天线辐射单元进行多频天线设计，可以减小频段间的相互影响，保证各频段电性能的独立性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动通信天线
，尤其涉及一种天线辐射单元及应用该天线辐射单元的多频宽带基站天线。
技术介绍
随着移动通信网络制式的增多，已经形成了多种通信制式并存的局面。为例优化资源配置，节省站址和天馈资源，同时减小物业协调难度，降低投资成本，共站共址的系统共体天线逐渐成为运营商建网的首选。随着第四代移动通信网络建设的逐步加速，各运营商开始寻找既能向下兼容GSM800、GSM900、DCS1800、PCS、CDMA2000等2G及3G制式，又能向上兼容LTE700、LTE2600等4G制式的超宽带天线。同时随着建站空间的限制，小型化需求成为天线的发展趋势，然而，随着频带的拓宽，天线的尺寸也相应地增大，造成了安装的不便。由于人们对基站天线的小型化、多系统、宽频化需求日益加深，因此，有必要设计一种体积小且结构紧凑，同时还具有较宽频带的天线辐射单元及应用该天线辐射单元的基站天线。
技术实现思路
本技术的首要目的旨在提供一种天线辐射单元，其具有小型化、低剖面和宽频带的特点。本技术的另一目的旨在提供一种应用上述的天线辐射单元的基站天线。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术提供的一种天线辐射单元，包括底座、从所述底座边缘上呈辐射状延伸设置的四对馈电巴伦、以及围合设置在所述四对馈电巴伦上的四个偶极子，每个所述偶极子包括一对辐射臂，每个辐射臂包括与馈电巴伦连接的第一端和远离馈电巴伦的第二端，此外，还包括与多个偶极子中相邻两个偶极子相邻的两个辐射臂的第二端连接的水平加载件，以及与其余辐射臂中至少两个相对的第二端耦合连接的至少一对垂向加载件。具体地，所述辐射臂具有水平辐射面及与水平辐射面相连的侧向辐射面。进一步，所述水平加载件通过第一介质绝缘片固定于所述辐射臂上，并且所述水平加载件固定于所述水平辐射面上方或下方。可选地，所述水平辐射面与所述侧向辐射面之间的夹角为直角或钝角。具体地，所述水平加载件沿辐射臂外侧向下折弯，并且折弯角度大于60°且小于150°。具体地，所述辐射臂的第一端沿水平辐射面向外延伸并向下折弯，折弯角度大于60°且小于150°。具体地，每对所述垂向加载件通过一对第二介质绝缘片分别与两个偶极子的辐射臂第二端连接，且所述每对垂向加载件对称设置。可选地，所述四对偶极子组成的结构呈圆环状或方形。具体地，每对馈电巴伦的两个馈电巴伦平行且对称设置，并且两个巴伦各与一个偶极子的一个辐射臂连接。本技术提供的一种多频宽带基站天线，包括至少一个低频辐射单元和多个高频辐射单元，所述低频辐射单元为上述任意一项所述的天线辐射单元。优选地，所述至少一个低频辐射单元与所述多个高频辐射单元共轴组阵，并且所述低频辐射单元中嵌套有所述高频辐射单元。优选地，所述多个高频辐射单元以至少三列的方式组阵，并且每列的高频辐射单元共轴设置；所述低频辐射单元以其内嵌套有高频辐射单元的方式设在高频辐射单元组成阵列的中间列上。进一步地，相邻两列高频辐射单元错位排布。与现有技术相比，本技术具有如下优点：1.本技术的天线辐射单元通过在偶极子辐射臂上设置水平加载件和垂向加载件将相邻两个偶极子相邻辐射臂的第二端连接起来，实现辐射臂的耦合连接，从而可以增加辐射臂的谐振长度，进而缩短辐射臂的长度尺寸、缩小辐射单元的尺寸，同时也有效地提升了天线振子的带宽。2.由于采用水平加载件与垂向加载件实现相邻两个偶极子相邻辐射臂的耦合连接，使得辐射单元具有不对称性，可有效减小辐射单元极化间的互耦。3.本技术的天线辐射单元通过在辐射臂上设置水平辐射面和侧向辐射面，有效拓宽了偶极子上谐振电流路径，减小了辐射单元口径，且降低了辐射单元高度，进一步缩小了天线辐射单元的尺寸。本技术的天线辐射单元，通过新颖的设计，实现了天线辐射单元低剖面、宽频带、小型化的设计，从而实现超宽带多系统共用基站天线的小型化设计。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点将从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本技术的天线辐射单元的实施例一的立体图；图2是图1所示天线辐射单元的局部立体图，示出辐射单元的主体结构；图3是本技术的天线辐射单元的实施例一的水平加载件的立体图；图4是本技术的天线辐射单元的实施例一的垂向加载件之一的立体图；图5是本技术的天线辐射单元的实施例一的垂向加载件之一的立体图；图6是本技术的天线辐射单元的实施例一的第一介质绝缘片的立体图；图7是本技术的天线辐射单元的实施例一的第二介质绝缘片的立体图；图8是本技术的天线辐射单元的实施例二的立体图；图9是图8所示天线辐射单元的局部立体图，示出辐射单元的主体结构；图10是本技术的天线辐射单元的实施例二的水平加载件的立体图；图11是本技术的天线辐射单元的实施例二的垂向加载件之一的立体图；图12是本技术的天线辐射单元的实施例二的垂向加载件之一的立体图；图13是本技术的天线辐射单元的实施例二的与第一介质绝缘片的立体图；图14是本技术的天线辐射单元的实施例二的与第二介质绝缘片的立体图；图15是本技术的天线辐射单元组成的多频超宽带基站天线的立体结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同的或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。若已知现有技术的详细描述对于示出本技术的特征是不必要的，则将其简要概述或省略。众所周知，由于天线的带宽与阻抗有关，为了达到足够的带宽，要求阻抗的虚部即电抗越小越好，理想情况下，当电抗为零时，所述天线辐射单元之间可以实现较好的匹配。为此，本技术的天线辐射单元通过巧妙的设计变相地延长偶极子的辐射臂，使得辐射臂的实际长度可以一定程度上缩短，从而缩小整个辐射单元的体积；同时，也可以使辐射单元阻抗的虚部的变化随频率的增长而变慢，从而保证所述天线具有较宽的带宽。实施例一图1至图7共同示出本技术的天线辐射单元100，包括：底座20、四对馈电巴伦30、四个偶极子40、三个水平加载件50、一对垂向加载件70、80、三个第一介质绝缘片60和一对第二介质绝缘片90。所述底座20呈环状，所述四对馈电巴伦30从所述底座20边缘呈辐射状向外延伸设置，所述四个偶极子40(包括偶极子401～404)围合设置在所述四对馈电巴伦30上，并且每对所述馈电巴伦30上连接有一个偶极子40。每个所述偶极子40包括一对相互分离的辐射臂，并且每个所述辐射臂包括与所述馈电巴伦连接的第一端和远离馈电巴伦的第二端。以偶极子401为例，其包括辐射臂401a、401b，相应地，分别具有第一端401a1、第二端401a2和第一端401b1、第二端401b2。其中，每个所述水平加载件50借助一个所述第一介质绝缘片60与相邻两个偶极子相邻的两个辐射臂的第二端连接；所述一对垂向加载件70、80借助所述一对第二介质绝缘片90分别与剩下的两个辐射臂的第二端连接，以实现每两个相邻辐射臂的耦合连接。通过采用耦合方式(例如通过在辐射臂上加载水平加载件50或垂向加载件70、80)将相邻两个偶极子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线辐射单元，包括底座、从所述底座边缘呈辐射状向外延伸的四对馈电巴伦、以及围合设置在所述四对馈电巴伦上的四个偶极子，每个所述偶极子包括一对辐射臂，每个辐射臂包括与馈电巴伦连接的第一端和远离馈电巴伦的第二端，其特征在于，还包括与多个偶极子中相邻两个偶极子相邻的两个辐射臂的第二端连接的水平加载件，以及与其余辐射臂中至少两个相对的第二端耦合连接的至少一对垂向加载件。

【技术特征摘要】
1.一种天线辐射单元，包括底座、从所述底座边缘呈辐射状向外延伸的四对馈电巴伦、以及围合设置在所述四对馈电巴伦上的四个偶极子，每个所述偶极子包括一对辐射臂，每个辐射臂包括与馈电巴伦连接的第一端和远离馈电巴伦的第二端，其特征在于，还包括与多个偶极子中相邻两个偶极子相邻的两个辐射臂的第二端连接的水平加载件，以及与其余辐射臂中至少两个相对的第二端耦合连接的至少一对垂向加载件。2.根据权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述辐射臂具有水平辐射面及与水平辐射面相连的侧向辐射面。3.根据权利要求2所述的天线辐射单元，其特征在于，所述水平加载件通过第一介质绝缘片固定于所述辐射臂上，并且所述水平加载件固定于所述水平辐射面上方或下方。4.根据权利要求2所述的天线辐射单元，其特征在于，所述水平辐射面与所述侧向辐射面之间的夹角为直角或钝角。5.根据权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述水平加载件沿辐射臂外侧向下折弯，并且折弯角度大于60°且小于150°。6.根据权利要求1所述的天线辐射单元，其特征在于，所述辐射臂的第一端沿水平辐射面向外延伸并向下折弯，折弯角度大于60°且小于150°。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，陈汝承，姚化山，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，京信通信系统中国有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44