一种宽带高性能双极化辐射单元及天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带高性能双极化辐射单元，包括两对极化正交的偶极子、对每个偶极子进行平衡馈电的平衡器，每个偶极子包括一端对称固定安装在平衡器上的两个单元臂，单元臂的另一端设有加载线，每个偶极子关于平衡器呈非对称的折线状，其中，一个单元臂末端的加载线向内折弯，另一个单元臂末端的加载线向下折弯。本实用新型专利技术偶极子的加载线采取向内折弯和向下折弯的组合设计方式，使得向内折弯的加载线可以远离镶套在两个低频振子间的高频振子，以减少对高频振子的影响，而向下弯折的加载线则很好地补偿了极化的不对称性，交叉极化性能指标有大幅提升，此外，本实用新型专利技术的结构设计使得无论在成本还是可靠性上都具有更大的优势。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动通信基站天线领域，尤其是涉及一种宽带高性能双极化辐射 单元及天线。
技术介绍
目前在2G和3G网络共存的情况下，对能够兼容2G和3G网络的多频段天线的需 求越来越多，并且随着通信技术的发展，对多频天线的性能指标也提出越来越高的要求。针对以上的发展趋势，目前市场上较为常见的是采用两对偶极子正交分布，形成 正方形或圆形的天线设计方案，如专利US 6333720B1中所披露的天线设计方案，该专利所 述的振子采用两对偶极子正交放置，振子臂呈直线形，整个振子截面呈正方形结构，该振子 可以通过高频振子镶嵌在低频振子中间来满足多频天线的需求。但该专利所述的振子在多 频应用上存在以下几点不足(1)由于该振子的单元臂采用的是直线型，这样会使整个振 子口面较大，从而对嵌套在两个低频振子间的高频振子产生较大的影响；( 由于该专利 中的辐射单元的平衡器结构采用的是直线型，这样会使低频振子与高频振子距离较近，高 频振子的阻抗以及方向图性能等就受到低频振子的影响较大。专利CN 201134512Y虽然相对于前一专利US 6333720B1的设计做了改进，但仍存 在以下不足之处(1)采用嵌套方式实现多频天线设计，位于低频振子内部的高频单元，由 于离低频的巴伦较近，高频单元的驻波及辐射特性将仍受到较大影响；( 该专利虽然通 过收敛辐射口径，降低了不同频段振子间的互耦，但由于其所有加载段均采用向下弯的方 式，增加了加载段对高频振子的影响；C3)该专利通过粗细不一的截面，尤其在末端加粗来 展宽工作带宽，但给加工以及振子的可靠性也带来不利。因此针对以上专利辐射单元的不足，本设计提供了一种结构简单，加工方便，并在 双频以及多频天线应用上具有良好电性能的辐射单元。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种宽带高性能双极化辐射单元及天 线。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是一种宽带高性能双极化辐射单元，包括多个偶极子、对每个偶极子进行平衡馈电 的平衡器，每个偶极子包括一端对称固定安装在平衡器上的两个单元臂，所述单元臂的另 一端设有加载线，其特征在于每个偶极子呈折线状，并且关于平衡器呈非对称分布，其中， 每个偶极子的一个单元臂末端的加载线向内折弯，另一个单元臂末端的加载线向下折弯。作为上述方案的进一步改进，所述宽带高性能双极化辐射单元具有两对偶极子， 两对偶极子的极化呈正交分布。进一步，所述偶极子的单元臂呈直线状或折线状，两对正交极化的两对偶极子共 同构成八边形或十六边形结构。进一步，所述偶极子截面呈圆形、方形、L形、T形、短截线或多边形结构。进一步，所述每对偶极子中的单个单元与单元的间距为0. 4 0. 6个工作波长。进一步，所述各平衡器安装在一环形底座上。进一步，所述平衡器的外表面设有供馈电电缆布设的走线凹槽。此外，所述所述宽带高性能双极化辐射单元为一体化压铸成型单元。一种宽频天线，包括作为发射器的金属反射板，其特征在于所述金属反射板上线 性设置至少两个所述的宽带高性能双极化辐射单元。一种双宽频天线，包括作为发射器的金属反射板，其特征在于所述金属反射板上 除了线性设置至少两个所述的宽带高性能双极化辐射单元以外，还设置有多个高频段天线 辐射单元，其中至少有一个高频段天线辐射单元内嵌在所述的宽带高性能双极化辐射单元 中。本技术的有益效果是本技术作为一种宽带高性能双极化辐射单元及天线，一方面，由于偶极子的 加载线采取向内折弯和向下折弯的组合设计方式，使得向内折弯的加载线可以远离镶套在 两个低频振子间的高频振子，以减少对高频振子的影响，而向下弯折的加载线则很好地补 偿了极化的不对称性，使得在保证其他性能指标不变的情况下，交叉极化性能指标有大幅 提升；另一方面，本技术的宽带高性能双极化辐射单元及天线带宽宽、效率高、辐射性 能好并可灵活应用于单频天线及多频天线的场合；此外，本技术还具有结构简单合理、 易于加工以及电性能优越等特点，因此应用前景广阔。以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明附图说明图1是本技术辐射单元整体结构示意图；图2是本技术辐射单元仰视结构示意图；图3是本技术辐射单元侧面结构示意图；图4是本技术辐射单元所组成的宽频双极化天线的立体结构示意图；图5是本技术辐射单元所组成的双宽频双极化天线的立体结构示意图。具体实施方式参照图1、图2和图3，一种宽带高性能双极化辐射单元，包括两对极化正交的偶极 子、对每个偶极子进行平衡馈电的平衡器，每个偶极子包括一端对称固定安装在平衡器上 的两个单元臂，所述单元臂的另一端设有加载线，其特征在于所述每个偶极子关于平衡器 呈非对称的折线状，其中，一个单元臂末端的加载线向内折弯，另一个单元臂末端的加载线 向下折弯。具体来讲，本技术所述的宽带高性能双极化发射单元及天线包括11a，11b， 12a, 12b，13a, 13b，14a, 14b所示的8个单元臂，其中单元臂Ila和单元臂lib —端连接在平 衡器21上，并与另一端连接的加载线61a、加载线61b共同构成一个偶极子11 ；单元臂1 和单元臂12b —端连接在平衡器22上，并与另一端连接的加载线62a、加载线62b共同构 成一个偶极子12 ；单元臂13a和单元臂1 一端连接在平衡器23上，并与另一端连接的加载线63a、加载线63b共同构成一个偶极子13 ；单元臂14a和单元臂14b —端连接在平衡器 24上，并与另一端连接的加载线64a、加载线64b共同构成一个偶极子14 ；所构成的4个偶 极子两两间距0. 4 0. 6个工作波长，并正交固定于环形连接器111上，从而形成正负45° 极化。所述的每个偶极子11，12，13，14结构相同，其中以偶极子11为例进行说明偶极 子11包括单元臂Ila和单元臂11b，所述Ila和lib两个单元臂关于平衡器21呈非对称的 线状，两个单元臂的一端固定在平衡器上，单元臂Ila的另一端向内折弯形成加载段61a， 而单元臂lib的另一端向下折弯形成加载段61b，通过形成两个加载段可以使得辐射单元 口径减小，并通过向内折弯的加载段61a，使得在多频应用时低频振子对高频振子的影响减 小。同样，辐射单元中其他的3个偶极子结构也相同，具体说明如下偶极子12中，单元臂12a向内折弯形成加载段62a，单元臂12b向下折弯形成单元 臂 62b ；偶极子13中，单元臂13a向内折弯形成加载段63a，单元臂13b向下折弯形成单元 臂 63b ；偶极子14中，单元臂14a向内折弯形成加载段64a，单元臂14b向下折弯形成单元 笔 64b。如图2和图3所示，各个平衡器的下表面有凹形走线槽，各个电缆91，92，93，94 紧贴于走线槽内，并在平衡器靠近环形连接器111处进行焊接，以减少因电缆表面电流泄 露引起的辐射单元电性能恶化，平衡器顶部的一端开有与走线凹槽连通的走线孔101，102， 103，104，另一端设有用于焊接馈电片31，32，33，34的金属柱41，42，43，44。实际使用中，以 偶极子13为例，带有一些绝缘介质的馈电电缆93穿过走线孔103与馈电片33进行连接， 在平衡器顶部的另一端，金属柱43与馈电片进行连接，并在凹槽内接近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带高性能双极化辐射单元，包括多个偶极子、对每个偶极子进行平衡馈电的平衡器，每个偶极子包括一端对称固定安装在平衡器上的两个单元臂，所述单元臂的另一端设有加载线，其特征在于：每个偶极子呈折线状，并且关于平衡器呈非对称分布，其中，每个偶极子的一个单元臂末端的加载线向内折弯，另一个单元臂末端的加载线向下折弯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪何知，石磊，方铁勇，伍裕江，高卓锋，刘木林，叶海欧，
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]