一种宽频双极化天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体化宽频双极化天线，包括辐射体和平衡馈电装置，平衡馈电装置同时构成天线振子的支撑臂，辐射体是由四个辐射单元组成的对称辐射阵列，每个辐射单元由左右对称的两个分支组成，每个分支上都设有镂空孔，从而形成并联的电流通路，两个分支的末端通过连接臂相连，使每个辐射单元的左右两个分支构成闭合的电磁回路，平衡馈电装置是两对相互正交且底部相连的Ｕ型巴伦，其顶部形成四个支撑面，分别支撑在辐射单元的连接部，和辐射体形成一体式结构。它结构简单，安装方便，容易馈电，一致性好，易于生产；水平面波束宽度随频率的波动小，而且具有良好的交叉极化特性以及高增益和高前后比的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种宽频双极化天线本技术涉及移动通信基站天线领域，特别是一种宽频双极化天线。 [技术背景]随着移动通信技术的发展，对双极化基站天线的指标要求，特别是带宽特 性、半功率角随频率的波动特性、交叉极化特性等方面，提出了越来越高的要 求。基站天线一般由形式相同的辐射单元组合成阵列形式，以获得高的增益， 故双极化天线阵元的指标将直接影响到整个天线的性能。目前，双极化天线阵 元主要采用以下两种实现形式1， 采用两对共点的、交错且极化正交的天线振子结构； 2， 通过不共点的四个单极化天线振子两两组合，实现双极化。 上述第一种方案一般由常规的偶极子或折合振子构成，天线振子的水平波 束宽度随频率的不同变化大，天线振子的增益相对较低，而且交叉极化普遍不 佳。第二种方案则需要四个馈电点，容易造成天线间电流不平衡，且组装麻烦，一致性差，而且该组合振子的交叉极化仍偏差，故在2GHz或以上的频段很少应用。目前广泛应用的是第一种方案，如中国专利号为ZL 200620145421. 4 、 ZL 200720170443.0、 ZL 200720170876. 6和ZL03208478. 1文献，都描述了一种 通过平衡馈电，提高振子辐射空间的平衡性从而提高交叉极化特性的振子，但 上述设计一般为分体式设计，组成部件多、结构复杂，难以实现一体化的设计， 大规模生产可靠性较差。中国申请号为200710188585. 4的文献描述了一种结 构简单，成本低的宽频双极化振子单元，该振子单元由铝材直接加工成半波偶极子，再通过带状线馈电，可是每个振子由四个单独辐射臂通过反射板上的定位孔固定组成，这样将容易造成振子的定位一致性差，给后继的各种可靠性测试带来不良影响。 一体化较高的如中国专利号ZL 200320119738.7中所披露的宽频双极化辐射单元，它具有结构简单紧凑,易于制造，成本低和装配安装方便，但该宽频双极化辐射单元的增益低，波束宽度随频率变化的波动大。本技术致力改善上述不足，提供一种一体化设计的宽带双极化振子，它结构简单，安装方便，容易馈电， 一致性好，易于生产；而且具有良好的交叉极化特性、水平面波束宽度波动小、高增益和高前后比等优点。[
技术实现思路
]本技术的目的在于改善己有技术的不足，提供一种一体化设计的、成本低、尤其半功率角随频率变化小，交叉极化佳的宽频双极化天线振子。本技术的目的是这样实现的一种宽频双极化天线，包括辐射体和平衡馈电装置，平衡馈电装置同时构成辐射体的支撑臂，平衡馈电装置对辐射体馈电即激励辐射体，所述的辐射体是由四个辐射单元组成的对称辐射阵列，每个辐射单元由左右对称的两个分支组成，每个分支上都设有镂空孔，从而形成并联的电流通路，两个分支的末端通过连接臂相连，使每个辐射单元的左右两个分支形成闭合的电磁回路，每个辐射单元的左侧分支和相邻辐射单元的右侧分支在支撑臂处相连接，构成四个集中在辐射阵列中心点附近的连接部，平衡馈电装置是两对相互正交且底部相连的u型巴伦，其上部形成四条支撑臂，分别连接在辐射单元的连接部，和辐射体形成一体式结构。所述的四个辐射单元连接部中，其中相邻的两个连接部上表面设有凸柱，另外两个连接部设有供馈电电缆通过的通孔。所述的连接部上的凸柱与其对角端上的通孔之间设有馈电片，馈电片一端连接在凸柱上，另一端和连接部之间设有绝缘片，绝缘片上开孔，开孔位置与连接部上的通孔位置重合，馈电电缆为同轴电缆，其芯线穿过连接部上的通孔和绝缘片上的开孔连接到馈电片上，通过馈电片与对角端的辐射单元形成电流通路，馈电电缆的外层导体连接在连接部的通孔中，通过绝缘片与馈电片形成断路，馈电片共有两片，形成交叉的十字型，交叉处不相连。所述的辐射臂左右分支靠近对称轴的底面上分别设有向下凸出的凸块。所述的辐射臂左右分支靠近对称轴的表面上分别设有向上凸出的凸块。所述的平衡馈电装置和辐射体形成的一体式结构为一体化压铸成型。所述的凸柱和馈电片的连接方式为焊接。所述的电缆芯线和馈电片的连接方式为焊接。所述的电缆外层导体和连接部通孔的连接方式为焊接。所述的连接臂厚度小于辐射单元的厚度。其有益效果是本技术克服了现有宽频双极化天线技术中天线振子的水平 波束宽度随频率的不同变化大，天线振子的增益相对较低，交叉极化普遍不佳， 天线间电流不平衡，且组装麻烦， 一致性差等缺陷，提供一种一体化设计的宽带双极化振子，它结构简单，安装方便，容易馈电， 一致性好，易于生产；而且具有良好的交叉极化特性、水平面波束宽度波动小、高增益和高前后比等优点。[附图说明]图1是本技术未安装馈电片的结构示意图；图2是本技术装上馈电片后的结构示意图；图3是本技术底部的结构示意图；图4是本技术接上馈电电缆后的结构示意图；图5是本技术馈电片安装的结构示意图；图6是本技术辐射单元的结构示意图；图7是本技术相邻辐射单元连接方式的结构示意图。图8是本技术实测的驻波及隔离示意图图9是本技术仿真的方向图和增益示意图[具体实施方式]如附图所示，本技术的辐射体是由四个辐射单元1组成的对称辐射阵列，每个辐射单元1由左右对称的两个分支组成，每个分支上都设有镂空孔6，从而形成并联的电流通路。左分支14和右分支15通过连接臂16相连(如图6)。每个辐射单元1的左分支14和相邻辐射单元的右分支15相连接，构成四个集中在辐射臂阵列中心点附近的连接部17 (如图7)，其中相邻的两个连接部上表面设有凸柱3，另外两个连接部设有供馈电电缆通过的通孔7。凸柱3与其对角端上的通孔7之间设有馈电片2，馈电片2—端连接在凸柱3上，另一端和连接部之间设有绝缘片5，绝缘片上设有开孔，开孔位置与连接部上的通孔？位置重合，凸柱3上也套设有绝缘片(如图5)，以保证馈电电流由凸柱3进入辐射单元，馈电电缆为同轴电缆，其芯线4穿过连接部17上的通孔7和绝缘片5上的开孔连接到馈电片2上，通过馈电片2与对角端的辐射单元l形成电流通路，馈电电缆的外层导体连接在连接部的通孔中(图中未示出)，通过绝缘片5与馈电片2形成渐路，馈电片2共有两片，形成交叉韵十字型，交叉处不相连。同轴电缆芯线4中的电流通过馈电片2传递到辐射单元1上，形成a-b-c-c'-b，-a'-a的电磁回路，使辐射区集中在辐射单元1的外围部分，而且辐射极化角分别为0度或90度，通过辐射单元1之间的矢量叠加及抵消作用，得到了+/-45度的双极化辐射。这种特殊的辐射结构具有良好的交叉极化特性，而且水平面波束宽度波动小，并具有很好的隔离度指标。为了实现一体化的设计，以及实现便于生产的馈电方式，在每个辐射臂上设有两个镂空孔6，增加凸块8，以及减小连接臂16的厚度，使阻抗带宽得到很大的改善。由于辐射单元为一体化设计，同时增强了天线整体的机械抗震性和生产的一致性。本实施例的凸柱3和馈电片2，电缆芯线4和馈电片2，电缆外层导体和连接部通孔7的连接方式均为焊接，但不局限于此种连接方式，但凡能够形成电流通路的连接方式都落在本技术的保护范围之中。本实施例的支撑臂11同时构成平衡馈电装置，是两对相互正交且底部相连的U型巴伦，其顶部形成四个支撑面，分别支撑在辐射单元1的连接部17，和辐射体形成一体式结构，整个辐射体和平衡馈电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频双极化天线，包括辐射体和平衡馈电装置，平衡馈电装置同时构成辐射体的支撑臂，平衡馈电装置对辐射体馈电即激励辐射体，其特征在于：所述的辐射体是由四个辐射单元组成的对称辐射阵列，每个辐射单元由左右对称的两个分支组成，每个分支上都设有镂空孔，从而形成并联的电流通路，两个分支的末端通过连接臂相连，使每个辐射单元的左右两个分支形成闭合的电磁回路，每个辐射单元的左侧分支和相邻辐射单元的右侧分支在支撑臂处相连接，构成四个集中在辐射阵列中心点附近的连接部，平衡馈电装置是两对相互正交且底部相连的Ｕ型巴伦，其上部形成四条支撑臂，分别连接在辐射单元的连接部，使平衡馈电装置和辐射体形成一体式结构。

【技术特征摘要】
1、一种宽频双极化天线，包括辐射体和平衡馈电装置，平衡馈电装置同时构成辐射体的支撑臂，平衡馈电装置对辐射体馈电即激励辐射体，其特征在于所述的辐射体是由四个辐射单元组成的对称辐射阵列，每个辐射单元由左右对称的两个分支组成，每个分支上都设有镂空孔，从而形成并联的电流通路，两个分支的末端通过连接臂相连，使每个辐射单元的左右两个分支形成闭合的电磁回路，每个辐射单元的左侧分支和相邻辐射单元的右侧分支在支撑臂处相连接，构成四个集中在辐射阵列中心点附近的连接部，平衡馈电装置是两对相互正交且底部相连的U型巴伦，其上部形成四条支撑臂，分别连接在辐射单元的连接部，使平衡馈电装置和辐射体形成一体式结构。2、 根据权利要求1所述的一种宽频双极化天线，其特征在于所述的四 个辐射单元连接部中，其中相邻的两个连接部上表面设有凸柱，另外两个连接 部设有供馈电电缆通过的通孔。3、 根据权利要求2所述的一种宽频双极化天线，其特征在于所述的连 接部上的凸柱与其对角端上的通孔之间设有馈电片，馈电片一端连接在凸柱 上，另一端和连接部之间设有绝缘片，绝缘片上开孔，开孔位置与连接部上的 通孔位置重合，馈电电缆为同轴电缆，其芯线穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶海鸥，伍裕江，岳彩龙，高卓锋，吴中振，陈鹏，
申请(专利权)人：广东通宇通讯设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]