双极化辐射单元、天线、基站及通信系统技术方案

本申请提供了一种双极化辐射单元、天线、基站及通信系统。该双极化辐射单元包括：立体结构的绝缘支撑结构，包括顶部，底座，以及连接顶部与底座的中间支撑件，共形于绝缘支撑结构上的至少2组辐射臂组，以及对应辐射臂组的馈电机构；辐射臂组之间或辐射臂组内包含的2个辐射臂形成正交的+/‑45极化；馈电机构包括巴伦和馈电片，巴伦所在的平面与馈电片所在的平面平行，巴伦的一端与对应的辐射臂组电气连接，另一端与接地层电气连接；馈电片与绝缘支撑结构的底座上的导电线相连。将辐射臂组和馈电机构共形于一体成型的绝缘支撑结构的表面，从而实现双极化辐射单元的集成化，减少现有辐射单元器件，简化构造，降低焊点对天线PIM的影响。

Dual polarization radiation unit, antenna, base station and communication system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极化辐射单元、天线、基站及通信系统
本专利技术涉及无线通信
，更具体地说，涉及一种双极化辐射单元、天线、基站及通信系统。
技术介绍
随着车联网、物联网、视频直播等高数据流量通信应用的发展，无线通信网络为了满足高数据流量通信的需求，需要获取更高吞吐率。目前，最常用的方式为：在频谱效率不变的情况下增加新频谱，或者为同一频率增加更多收发信道。其中，增加新频谱需要在基站天线内集成更多频段的阵列，增加更多收发信道则需要在基站天线内集成更多的同频阵列。目前，基站天线内的辐射单元可以由金属直接成型并配合等效同轴线馈电实现。此种辐射单元中会存在较多功能性零件，不同辐射单元的同类零件的尺寸和形状差异较大，这种尺寸偏差会对天线的天气性能造成影响，且工作频率越高越明显。另外，该种辐射单元与馈电网络之间通过焊接同轴线缆相连，若辐射单元成倍增加，焊点也将成倍增加，这不仅增加了焊点质量保证的难度，同时也导致天线生命周期内的PIM失效几率显著增加。基站天线内的辐射单元也可以采用PCB工艺实现辐射单元和单元馈电。虽然采用PCB工艺减少了辐射单元中的功能性零件，但是起也一定程度上限定了天线的形式，增加了装配难度，降低了天线性能优化的自由度。另外，该种辐射单元与馈电网络之间的也需要通过焊接同轴电缆相连。同样存在焊点所带来的问题。另一方面，在现有部署无线网络时考虑到新增基站地址获取困难，单基站承载能力受限等问题，在实际进行无线网络部署时多采用直接用新天线替换现网老天线的方式进行。因此对于天线的装配，性能优化的自由度以及生命周期内的PIM的有效性的要求很高，若新天线采用上述的辐射单元，则很难达到满足新天线对于新基站的要求。
技术实现思路
本申请实施例提供一种双极化辐射单元、天线、基站及通信系统，以解决现有技术中由于构成辐射单元的器件较多且结构复杂，导致天线的装配难度增加无法满足新基站的要求的问题。为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：第一方面，一种双极化辐射单元，应用于天线，包括：绝缘支撑结构，所述绝缘支撑结构为立体结构，包括顶部，底座，以及连接所述顶部与所述底座的中间支撑件；共形于所述绝缘支撑结构上的至少2组辐射臂组，以及对应所述辐射臂组的馈电机构；所述辐射臂组之间或所述辐射臂组内包含的2个辐射臂形成正交的+/-45极化；所述馈电机构包括巴伦和馈电片，所述巴伦所在的平面与所述馈电片所在的平面平行，所述巴伦的一端与对应的辐射臂组电气连接，另一端与接地层电气连接；所述馈电片与所述绝缘支撑结构的底座上的导电线相连。上述方案，将辐射臂组和馈电机构共形于绝缘支撑结构的表面，且绝缘支撑结构一体成型，从而实现双极化辐射单元的集成化，同时确保辐射臂的外形最大程度的逼近电气最优外形。一方面，解决了现有辐射单元器件多，构造复杂导致够成的天线装配时间长，精度差的问题。另一方面，在一体成型的绝缘支撑结构上，共形于该绝缘支撑结构上巴伦与该绝缘支撑结构之间的连接不需要焊接，解决了现有技术中焊点对天线的PIM造成影响的问题。在一种可能的设计中，双极化辐射单元包括：2组辐射臂组和2个馈电机构；所述绝缘支撑结构的顶部为第一平面，所述中间支撑件为两个相交的垂直面；所述2组辐射臂共形于所述第一平面的表面上，每一组辐射臂组中包括2个辐射臂，2组内的所述2个辐射臂分别构成正交的+45极化和-45极化，所述辐射臂的首端和末端构成一等效中心线，同一所述辐射臂组中的2个所述辐射臂所得到的等效中心线的夹角为180度；所述2个馈电机构分别位于所述2组辐射臂组的下方，每个所述馈电机构由共形于所述垂直面的相对表面的巴伦和馈电片构成，所述巴伦延所述垂直面凸起的一端与对应的一组所述辐射臂组电气连接，另一端与所述接地层电气连接。上述方案，将构成双极化辐射单元的辐射臂，以及辐射臂对应的馈电机构共形于绝缘支撑结构上，并通过与绝缘支撑结构一体成型的导电连接件与馈电网络连接。在确保较优的电气外形的情况下，将双极化辐射单元的各个部件进行集成化，解决了现有辐射单元器件多，构造复杂导致够成的天线装配时间长，精度差的问题。另一方面，在一体成型的绝缘支撑结构上，共形于该绝缘支撑结构上巴伦与该绝缘支撑结构之间的连接不需要焊接，解决了现有技术中焊点对天线的PIM造成影响的问题。在一种可能的设计中，双极化辐射单元还包括，设置于所述第一平面与所述2组辐射臂相背一面的金属层，所述巴伦通过所述金属层与对应的所述一组辐射臂电气连接。上述方案，使巴伦通过金属层与对应的一组辐射臂电气连接，可以减少辐射单元的连接器件，从而降低天线装配时的时间。在一种可能的设计中，所述两个相交的垂直面为第一垂直面和第二垂直面；所述第一垂直面和所述第二垂直面上分别设置有插槽，并通过所述插槽相插接构成交叉结构；位于所述第一垂直面上被分为两部分的所述巴伦，每一部分延所述第一垂直面凸起的顶端，通过第一通孔与对应的所述一组辐射臂电气连接；位于所述第一垂直面上被分为一长一短两部分的所述馈电片，所述馈电片的长部分延伸至所述底座的上表面；位于所述第二垂直面上被分为两部分的所述巴伦，每一部分延所述第二垂直面凸起的顶端，通过第一通孔与对应的所述一组辐射臂电气连接；位于所述第二垂直面上被分为一长一短两部分的所述馈电片，所述长部分延伸至所述底座的上表面；所述第一垂直面和所述第二垂直面中，分别共形有所述馈电片的长部分的一面相邻。在一种可能的设计中，位于同一组内的所述辐射臂的相近一端设置所述第一通孔。在一种可能的设计中，双极化辐射单元包括：4组辐射臂组和4个馈电机构；所述绝缘支撑结构的所述顶部为第二平面，且所述第二平面的中心位置为镂空，所述中心位置的镂空边缘形成八边形；所述绝缘支撑结构的所述中间支撑件为八棱台，且所述八棱台的上底边沿与所述中心位置的镂空边沿一体成型，下底边沿与所述绝缘支撑结构的底部一体成型，且所述上底的直径大于所述下底的直径；所述4组辐射臂组共形于所述第二平面的下表面上，每一组辐射臂组中包括2个辐射臂，2组相邻的所述辐射臂组构成正交的+45极化，另2组相邻的所述辐射臂组构成正交的-45极化，所述辐射臂的首端和末端构成一等效中心线，同一所述辐射臂组中的2个所述辐射臂所得到的等效中心线的夹角为90度；所述4个馈电机构分别位于所述4组辐射臂组下方相应的棱台面上，每个所述馈电机构由相对共形于所述棱台面内外两侧的巴伦和馈电片构成，所述馈电片共形于所述棱台面的内侧表面，所述巴伦共形于所述棱台面的外侧表面，所述巴伦的一端与对应的一组所述辐射臂组电气连接，另一端与所述接地层电气连接。上述方案，通过采用绝缘材料作为支撑结构，且将辐射臂组和馈电机构共形于表面，并使得绝缘支撑结构一体成型，从而实现双极化辐射单元的集成化，同时确保辐射臂的外形最大程度的逼近电气最优外形。一方面，解决了现有辐射单元器件多，构造复杂导致够成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化辐射单元，应用于天线，其特征在于，包括：/n绝缘支撑结构，所述绝缘支撑结构为立体结构，包括顶部，底座，以及连接所述顶部与所述底座的中间支撑件；/n共形于所述绝缘支撑结构上的至少2组辐射臂组，以及对应所述辐射臂组的馈电机构；/n所述辐射臂组之间或所述辐射臂组内包含的2个辐射臂形成正交的+/-45极化；/n所述馈电机构包括巴伦和馈电片，所述巴伦所在的平面与所述馈电片所在的平面平行，所述巴伦的一端与对应的辐射臂组电气连接，另一端与接地层电气连接；/n所述馈电片与所述绝缘支撑结构的底座上的导电线相连。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种双极化辐射单元，应用于天线，其特征在于，包括：
绝缘支撑结构，所述绝缘支撑结构为立体结构，包括顶部，底座，以及连接所述顶部与所述底座的中间支撑件；
共形于所述绝缘支撑结构上的至少2组辐射臂组，以及对应所述辐射臂组的馈电机构；
所述辐射臂组之间或所述辐射臂组内包含的2个辐射臂形成正交的+/-45极化；
所述馈电机构包括巴伦和馈电片，所述巴伦所在的平面与所述馈电片所在的平面平行，所述巴伦的一端与对应的辐射臂组电气连接，另一端与接地层电气连接；
所述馈电片与所述绝缘支撑结构的底座上的导电线相连。


根据权利要求1所述的双极化辐射单元，其特征在于，包括：2组辐射臂组和2个馈电机构；
所述绝缘支撑结构的顶部为第一平面，所述中间支撑件为两个相交的垂直面；
所述2组辐射臂共形于所述第一平面的表面上，每一组辐射臂组中包括2个辐射臂，2组内的所述2个辐射臂分别构成正交的+45极化和-45极化，所述辐射臂的首端和末端构成一等效中心线，同一所述辐射臂组中的2个所述辐射臂所得到的等效中心线的夹角为180度；
所述2个馈电机构分别位于所述2组辐射臂组的下方，每个所述馈电机构由共形于所述垂直面的相对表面的巴伦和馈电片构成，所述巴伦延所述垂直面凸起的一端与对应的一组所述辐射臂组电气连接，另一端与所述接地层电气连接。


根据权利要求2所述的双极化辐射单元，其特征在于，还包括，设置于所述第一平面与所述2组辐射臂相背一面的金属层，所述巴伦通过所述金属层与对应的所述一组辐射臂电气连接。


根据权利要求2或3所述的双极化辐射单元，其特征在于，所述两个相交的垂直面为第一垂直面和第二垂直面；
所述第一垂直面和所述第二垂直面上分别设置有插槽，并通过所述插槽相插接构成交叉结构；
位于所述第一垂直面上被分为两部分的所述巴伦，每一部分延所述第一垂直面凸起的顶端，通过第一通孔与对应的所述一组辐射臂电气连接；
位于所述第一垂直面上被分为一长一短两部分的所述馈电片，所述馈电片的长部分延伸至所述底座的上表面；
位于所述第二垂直面上被分为两部分的所述巴伦，每一部分延所述第二垂直面凸起的顶端，通过第一通孔与对应的所述一组辐射臂电气连接；
位于所述第二垂直面上被分为一长一短两部分的所述馈电片，所述长部分延伸至所述底座的上表面；
所述第一垂直面和所述第二垂直面中，分别共形有所述馈电片的长部分的一面相邻。


根据权利要求4所述的双极化辐射单元，其特征在于，位于同一组内的所述辐射臂的相近一端设置所述第一通孔。



根据权利要求1所述的双极化辐射单元，其特征在于，包括：4组辐射臂组和4个馈电机构；
所述绝缘支撑结构的所述顶部为第二平面，且所述第二平面的中心位置为镂空，所述中心位置的镂空边缘形成八边形；
所述绝缘支撑结构的所述中间支撑件为八棱台，且所述八棱台的上底边沿与所述中心位置的镂空边沿一体成型，下底边沿与所述绝缘支撑结构的底部一体成型，且所述上底的直径大于所述下底的直径；
所述4组辐射臂组共形于所述第二平面的下表面上，每一组辐射臂组中包括2个辐射臂，2组相邻的所述辐射臂组构成正交的+45极化，另2组相邻的所述辐射臂组构成正交的-45极化，所述辐射臂的首端和末端构成一等效中心线，同一所述辐射臂组中的2个所述辐射臂所得到的等效中心线的夹角为90度；
所述4个馈电机构分别位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余彦民，黄臣，刘子晖，杨铭，宋健，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44