宽频双极化定向辐射单元及天线制造技术

本发明专利技术实施例涉及一种宽频双极化定向辐射单元及天线。所述宽频双极化定向辐射单元，用于安装在反射板上构成天线，其包括支撑件、辐射体以及馈电电缆，还包括如下三种阻抗带宽提升结构中的至少一种：设于每个所述辐射体上的镂空结构，所述镂空结构包括位于所述辐射体中部的第一镂空多边形和两个对称地位于所述第一镂空多边形两侧的第二镂空多边形；设于各所述辐射体的下表面的加载段；所述馈电电缆与所述辐射体电连接的对应连接处低于所述辐射体的上表面。所述宽频双极化定向辐射单元为一体化设计，结构简单，安装方便，一致性好，易于生产；而且具备很宽的阻抗带宽、高隔离度、高增益及高交叉极化的特点。

Broadband dual polarized directional radiation unit and antenna

The embodiment of the invention relates to a broadband dual polarized directional radiation unit and an antenna. The broadband dual polarized directional radiation unit for mounting antenna structure on the reflecting plate, comprising a support, radiator and feeder cable, also includes the following three impedance bandwidth of upgrading the structure of at least one: in each of the hollow structure of the radiator, the hollow structure includes a first hollow polygon in the in the middle of the radiator and two symmetrically positioned on the first hollow polygon on both sides of the second hollow polygon; in each of the radiator under surface loading section; the feeder cable and the radiator is electrically connected to the connection below the surface of the radiator. The broadband dual polarized directional radiation unit for integrated design, simple structure, convenient installation, good compatibility, easy production; and has a wide impedance bandwidth, high isolation, high gain and high cross polarization characteristics.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信基站天线领域，尤其涉及一种宽频双极化定向辐射单元及天 线。
技术介绍
随着移动通信的迅猛发展，各种制式的工作频段也在不断扩展，TD-SCDMA网络中 智能天线的工作频率为1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz ；DCS的通信频率为 1710-1880MHz ；PCS 的通信频率为 1850_1990MHz ；UMTS 的通信频率为 1920_2170MHz ；WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互联接入)的部分通 信频段为23004690MHz。因此，现已提出了能兼顾上述制式的，工作频段为17104690MHz 的宽带天线的市场需求。而1710-2690MHZ的相对频带宽度则达到44. 5%，现有的双极化天 线振子一般都难以满足，由此组成的天线阵的带宽也受到限制。现有宽带振子的设计方案，如申请号为20091003979. 4的中国专利所揭露的双极 化天线振子，其采用4个镂孔扇形辐射片且整体压铸成型的结构，但相对带宽仍不够理想， 不能满足市场需要。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高阻抗带宽、高隔离度的，结构 简单，安装方便，一致性好，易于生产的宽频双极化定向辐射单元及天线。为解决上述技术问题，一方面，一种宽频双极化定向辐射单元，用于安装在反射板 上构成天线，其包括固定于所述反射板上的支撑件、多个自所述支撑件的第一端延伸形成 的辐射体以及为所述辐射体馈电的馈电电缆，所述多个辐射体构成两组正交的半波振子， 所述宽频双极化定向辐射单元还包括如下三种阻抗带宽提升结构中的至少一种设于每个所述辐射体上的镂空结构，所述镂空结构包括位于所述辐射体中部的第一镂 空多边形和两个对称地位于所述第一镂空多边形两侧的第二镂空多边形；设于各所述辐射体的下表面，自所述辐射体与所述支撑件相连接的根部分别沿各所述 辐射体的与所述支撑件对应相邻的两边缘延伸形成的加载段；所述馈电电缆与所述辐射体电连接的对应连接处低于所述辐射体的上表面。另一方面，还提供了一种天线，包括作为发射器的反射板，所述反射板上设置至少 一所述的宽频双极化定向辐射单元。上述技术方案具有如下有益效果1.因为采用了设于每个辐射体上的包括位于所述辐射体中部的第一镂空多边形和两 个对称地位于所述第一镂空多边形两侧的第二镂空多边形组成的镂空结构，所以提升了阻 抗带宽和隔离度。2.因为采用了自所述辐射体与所述支撑件相连接的根部分别沿各所述辐射体的 与所述支撑件对应相邻的两边缘延伸形成的加载段，所以提升了阻抗带宽和隔离度。3.因为采用了所述馈电电缆与所述辐射体电连接的对应连接处低于所述辐射体 的上表面的结构，所以提升了阻抗带宽和隔离度。本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元及天线在三种阻抗带宽提升结构均采 用时效果最佳，克服了现有的双极化天线振子相对带宽及对应的天线阵的带宽低的技术问 题，进而达到了高阻抗带宽、高隔离度的，结构简单，安装方便，一致性好，易于生产的技术 效果。附图说明图1是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的结构示意图。图2是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的分解示意图。图3是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的加载段的第一实施方式的结 构示意图。图4是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的加载段的第二实施方式的结 构示意图。图5是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的加载段的第三实施方式的结 构示意图。图6是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元的加载段的第四实施方式的结 构示意图。图7是本专利技术实施例的装配有馈电电缆的宽频双极化定向辐射单元的示意图。图8是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元实测的驻波及隔离示意图。图9是本专利技术实施例的宽频双极化定向辐射单元仿真的方向图。附图标注说明辐射体1;细长方体2;第一镂空多边形3;第二镂空多边形4; 馈电片5;绝缘垫片6;圆台7;通孔8;加载段9;支撑件10;螺孔11;定位销12 ；外导 体13 ；内导体14。具体实施例方式请参考图1 图7，本专利技术实施例提供了一种宽频双极化定向辐射单元及天线。所 述宽频双极化定向辐射单元大致“T”字形，用于安装在反射板上构成天线，包括支撑件10 及多个自支撑件10的第一端延伸形成的多个辐射体1组成的两组正交的半波振子、加载段 9及馈电部件。其中，支撑件10、加载段9及辐射体1为一体成型而成，这种一体化设计增 强了所述宽频双极化定向辐射单元的机械抗震性和生产的一致性。支撑件10用于固定于所述反射板上，为上大下小并具有一定斜度的柱形支撑结 构。支撑件10第一端对应一凹槽，第二端设置有用于固定于所述反射板的螺孔11及两个 定位销12，螺孔11设于两个定位销12的中间位置。从而，借助螺栓及设有所述反射板上的 定位孔，所述宽频双极化定向辐射单元便可以牢靠地固定在所述反射板上。两组正交的半波振子，每组所述半波振子均包括两个辐射体1，辐射体1共有4个， 且呈矩阵排列，同一组的辐射体1位于对角位置，辐射体1两两对称且正交组合形成正负45 度的极化方向分布。各辐射体1等高，相邻两辐射体1之间具有等宽间隙。各辐射体1的 靠内部的角落下陷形成缺口，各辐射体1的缺口共同组成所述凹槽。各辐射体1呈镂空的正方框状，每个辐射体1对应的镂空结构由3个呈对称放射 状分布的多边形组成，包括位于辐射体1中部的第一镂空多边形3和两个对称地位于第一 镂空多边形3两侧的第二镂空多边形4，也即嵌在所述镂空结构的两细长方体2将所述镂空 结构划分为中间一个第一镂空多边形3和两侧的两个第二镂空多边形4。因而，通过将传统 的方形金属薄片，进行镂空使得宽频双极化定向辐射单元的阻抗带宽得到很好的延展，且 降低了生产成本；辐射体1的轮廓为正方形，这样使得辐射体1上的电流在两个臂分叉处的 流动的方向始终呈180度反向，并通过辐射体1与辐射体1之间的矢量叠加及抵消作用，得 到了正负45度的双极化辐射，保证了宽频双极化定向辐射单元工作电流的对称性，这种特 殊的辐射结构具有良好的隔离度特性，而且阻抗特性得到很好的改善，从而达到展宽带宽 的作用。两个相邻的辐射体1的缺口内设有圆台7，另两个相邻的辐射体1缺口内分别开设 有通孔8。加载段9有4对共8个，设于各辐射体1的下表面，自辐射体1与支撑件10相连 接的根部分别沿各辐射体1的与支撑件10对应相邻的两边缘延伸形成，加载段9实现了所 述宽频双极化定向辐射单元的阻抗带宽和高隔离度。如图3所示，第一实施方式中，加载段 9在其延伸方向的各处等高，呈长方体状；如图4 图5所示，第二和第三实施方式中，加载 段9的高度从所述根部沿所述边缘逐渐降低，从而对应的斜面呈直线或曲线；如图6所示， 加载段9高度从其中段开始沿所述边缘逐渐降低，从而对应的截面呈梯形状。馈电部件设于所述凹槽内，用于为辐射体1馈电，包括两片馈电片5、两根馈电电 缆及绝缘垫片6。每个馈电片5 —端套设于圆台7上，另一端电连接于所述馈电电缆。两片馈电片 5呈十字形的空间垂直状，构成两个极化交叉馈电，可以有效地改变所述宽频双极化定向辐 射单元的阻抗特性。所述馈电电缆的外导体13与通孔8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种宽频双极化定向辐射单元，用于安装在反射板上构成天线，其包括固定于所述反射板上的支撑件、多个自所述支撑件的第一端延伸形成的辐射体以及为所述辐射体馈电的馈电电缆，所述多个辐射体构成两组正交的半波振子，其特征在于，所述宽频双极化定向辐射单元还包括如下三种阻抗带宽提升结构中的至少一种：设于每个所述辐射体上的镂空结构，所述镂空结构包括位于所述辐射体中部的第一镂空多边形和两个对称地位于所述第一镂空多边形两侧的第二镂空多边形；设于各所述辐射体的下表面，自所述辐射体与所述支撑件相连接的根部分别沿各所述辐射体的与所述支撑件对应相邻的两边缘延伸形成的加载段；所述馈电电缆与所述辐射体电连接的对应连接处低于所述辐射体的上表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡贵鸿，吴中林，石磊，伍裕江，曾明，成刚，刘木林，高卓峰，
申请(专利权)人：广东通宇通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44