超宽带双极化辐射单元及阵列天线制造技术

本发明专利技术涉及双极化辐射单元的技术领域，公开了超宽带双极化辐射单元以及包括该辐射单元的阵列天线，辐射单元包括第一偶极子、第二偶极子及平衡-不平衡连接器，第一偶极子包括两第一半偶极子，第二偶极子包括两第二半偶极子，第一半偶极子包括第一辐射板，第二半偶极子包括第二辐射板，第一辐射板及第二辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，两第一辐射板及两第二辐射板上端共同绝缘连接于加载片。本发明专利技术提供的第一辐射体及第二辐射体两端收缩，中间两侧向外延伸，中间呈镂空，第一辐射板及第二辐射板上端设有加载片，可大大提高辐射单元的阻抗带宽，且加载片的使用可以盖上辐射单元辐射方向图的收敛性，结构也较为简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双极化辐射单元的
，尤其涉及超宽带双极化辐射单元以及包括该辐射单元的阵列天线。
技术介绍
随着移动通信技术的迅猛发展，多系统及多制式共存，对基站阵列天线的要求也越来越高，天线集成化、宽带化成为发展的趋势。在双极化定向基站阵列天线的常用频段内，DCS网络的工作频率为1710MHz 1800MHz ；PCS的工作频率为1850MHz 1990MHz ；UMTS的工作频率为1920MHz 2170MHz ;而随着LTE和TD-LTE的发展，现实中需要有工作频率能完全覆盖1710MHz 2700MHz的超宽频天线(相对带宽44.9%)，其能够包含以上所有的网络制式，满足基站天线宽带化及通用性的要求。基站天线的使用不仅仅需要满足宽带化的要求，其辐射性能也同样重要。传统的20%带宽左右的基站天线，其水平半功率波束宽度基本在60° 70°之间，而超宽频天线由于其超宽的带宽特性，其频率过宽则会带来性能离散的问题，因此，必须采用一定的技术手段加以克服，尤其是水平半功率波束宽度必须控制在65±5°范围内。目前，常用的双极化天线的辐射单元采用微带贴片单元、一对正交的半波振子和二对正交半波阵子等各种结构来实现。要实现宽带化，缝隙微带多层贴片天线可以做到，但其装配较为复杂，且对工具及工装要求极高，由于其结构复杂，振子性能的一致性难以保证，且在整个工作频带内，方向图离散特性较为明显；二对半波阵子结构实现的双极化辐射单元，其能带来收敛的方向图特性，但由于其结构的特殊性，难以实现超宽带特性；而采用一对正交的半波振子实现双极化辐射单元能很好的解决超宽带的带宽问题，但是难以解决方向图离散特性较为明显的问题，其需要通过辐射单元加载和反射板的特殊处理及一些寄生边界才能实现方向图收敛，结构复 杂。中国专利号为201110064485.7的专利揭露的双极化宽频辐射单元及阵列天线就是这样一种超宽带天线。但其存在以下不足:(1)振子馈电结构较为复杂，Γ型状的馈电片配合卡盘和塑料固定卡固定在辐射体和平衡-不平衡馈电连接器的相对位置，结构及装配都较为复杂，为保证振子性能一致性需付出更多的额外努力；(2)方向图的收敛效果不够明显，水平半功率波速宽度超出65±5°范围。而本专利技术加载型超宽带双极化辐射单元不但满足天线超宽带的要求，配合其他一些技术手段更能很好的解决全频带内辐射性能离散的问题。本专利技术加载型超宽带双极化辐射单元及天线除解决以上所述辐射单元及天线的超宽带性能和辐射性能离散的问题外还具有交叉极化好，馈电结构简单，单元一体化压铸成型，性能一致性好，可靠性高，易于模块化装配等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供超宽带双极化辐射单元，旨在解决现有技术中的双极化辐射单元难以实现超带宽、方向图离散特性较为明显以及结构复杂的问题。本专利技术是这样实现的，超宽带双极化辐射单元，包括呈+45°极化方向布置的第一偶极子、呈-45°极化方向布置的第二偶极子及平衡-不平衡连接器，所述第一偶极子包括两相对布置的第一半偶极子，所述第二偶极子包括两相对布置的第二半偶极子，所述第一半偶极子包括第一辐射板，所述第二半偶极子包括第二辐射板，所述平衡-不平衡连接器分别连接于两所述第一辐射板及两所述第二辐射板下端，所述第一辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，所述第二辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，两所述第一辐射板及两所述第二辐射板上端共同绝缘连接于加载片。本专利技术还提供了阵列天线，包括反射板以及多个上述的辐射单元，多个所述辐射单元相间设于所述反射板上。与现有技术相比，本专利技术提供的辐射单元，其第一辐射体及第二辐射体两端收缩，中间两侧向外延伸，且中间呈镂空，另外，第一辐射板及第二辐射板上端设有加载片，可以改变第一偶极子及第二偶极子的表面电流分布，这样可大大提高辐射单元的阻抗带宽，使得辐射单元的工作频率覆盖1710MHZ 2700MHz范围，且加载片的使用可以盖上辐射单元辐射方向图的收敛性，另外，该辐射单元的结构也较为简单。使用本专利技术的辐射单元的阵列天线，其满足超宽带的前提下，其方向图的收敛性也较好。附图说明图1是本专利技术实施例提供的超宽带双极化辐射单元的爆炸立体示意图；图2是本专利技术实施例提供的超宽带双极化辐射单元的部分立体示意图一；图3是本专利技术实施例提供的超宽带双极化辐射单元的部分立体示意图二；图4是本专利技术实施例提供的阵列天线的立体示意图；图5是图4中的A处放大示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述。如图1 5所示，为本专利技术提供一较佳实施例。本专利技术提供的超宽带双极化辐射单元I包括两呈正交布置的偶极子，分别是呈+45°极化方向布置的第一偶极子和呈-45°极化方向布置的第二偶极子，第一偶极子包括两个相对设置的第一半偶极子13，即两个第一半偶极子13呈+45°极化方向布置，第二偶极子包括两个相对设置的第二半偶极子14，即两个第二半偶极子14呈-45°极化方向布置，这样两个第一半偶极子13和两个第二半偶极子14呈相间环绕布置。上述的第一半偶极子13包括第一辐射体，第一辐射体呈板状，其呈枫叶状，即两端收缩，中间两侧向外延伸的板状结构，且该第一辐射体中间呈镂空状，也就是该第一辐射体中设有贯穿其上下端的第一通腔131，第一通腔131的外形与第一辐射体的外形相同，当然，也可以不相同，根据实际需要，该第一通腔131可以设置为多种形状。第二半偶极子14的结构形状与第一半偶极子13的结构形状相似，其包括第二辐射体，该第二辐射体呈板状，其呈枫叶状，即两端收缩，中间两侧向外延伸的板状结构，且该第二辐射体中间呈镂空状，也就是该第二辐射体中设有贯穿其上下端的第二通腔141，第二通腔141的外形与第二辐射体的外形相同，当然，也可以不相同，根据实际需要，该第二通腔141可以设置为多种形状。上述的辐射单元I还包括平衡-不平衡连接器16，其设置在两偶极子的下方，该平衡-不平衡连接器16呈条状，包括底块以及四个设于底块外周且向上延伸布置的支撑板161 (巴伦)，支撑板161呈条状，四个支撑板161环绕底块相间布置，相邻的支撑板161之间具有缝隙162，且四个支撑板161的上端分别对应连接在两个第一半偶极子13及两个第二半偶极子14的下端。在两个偶极子上还设有两个正交布置的馈电片15，一馈电片15的两端分别置于两第一半偶极子13上，一端与一第一半偶极子13连接，另一端用于与外部电缆2连接；另一馈电片15的两端分别置于两第二半偶极子14上，一端与一第二半偶极子14连接，另一端用于与外部电缆2连接。这样，该辐射单元I中可以与外部两个电缆2连接，两个电缆2分别连接在两外部电缆2的另一端。本实施例中，在两偶极子上方，还设有加载片18，该加载片18呈片状结构，其分别绝缘连接在两第一偶极子和第二偶极子上。上述的辐射单元I中，第一辐射体及第二辐射体呈枫叶状设置，且其中间呈镂空状，可以大大提升辐射单元I的阻抗带宽，且在偶极子上方设置加载片18，能改变第一偶极子及第二偶极子表面电流分布，本文档来自技高网...

【技术保护点】
超宽带双极化辐射单元，包括呈+45°极化方向布置的第一偶极子、呈?45°极化方向布置的第二偶极子及平衡?不平衡连接器，所述第一偶极子包括两相对布置的第一半偶极子，所述第二偶极子包括两相对布置的第二半偶极子，所述第一半偶极子包括第一辐射板，所述第二半偶极子包括第二辐射板，所述平衡?不平衡连接器分别连接于两所述第一辐射板及两所述第二辐射板下端，其特征在于，所述第一辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，所述第二辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，两所述第一辐射板及两所述第二辐射板上端共同绝缘连接于加载片。

【技术特征摘要】
1.超宽带双极化辐射单元，包括呈+45°极化方向布置的第一偶极子、呈-45°极化方向布置的第二偶极子及平衡-不平衡连接器，所述第一偶极子包括两相对布置的第一半偶极子，所述第二偶极子包括两相对布置的第二半偶极子，所述第一半偶极子包括第一辐射板，所述第二半偶极子包括第二辐射板，所述平衡-不平衡连接器分别连接于两所述第一辐射板及两所述第二辐射板下端，其特征在于，所述第一辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，所述第二辐射板呈两端收缩、中间两侧向外延伸形状，且中间呈镂空状，两所述第一辐射板及两所述第二辐射板上端共同绝缘连接于加载片。2.如权利要求1所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡-不平衡连接器、两所述第一辐射板及两所述第二辐射板一体成型。3.如权利要求1或2所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述平衡-不平衡连接器包括底块及四个设于所述底块外周且朝上延伸的支撑板，相邻的所述支撑板之间具有缝隙，四个所述支撑板的上端分别对应连接于两所述第一辐射板及两所述第二辐射板下端。4.如权利要求1或2所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，两所述偶极子上设有两呈正交布置的馈电片，一所述馈电片两端分别置于两所述第一辐射板上，分别电连接于一所述第一辐射板及外部电缆，另一所述馈电片分别置于两所述第二辐射板上，分别电连接于一所述第二辐射板及外部电缆。5.如权利要求4所述的超宽带双极化辐射单元，其特征在于，所述第一辐射板内端设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆胜军，高洁，林勇，袁富刚，
申请(专利权)人：摩比天线技术深圳有限公司，摩比通讯技术吉安有限公司，摩比科技西安有限公司，
类型：发明
国别省市：