專利名稱：寬帶雙極化輻射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及移動通信天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種寬帶雙極化輻射単元。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，移動通信準備進入第四代移動通信網(wǎng)絡(4G時代)。在新一代移動通信體制下，多種通信標準要求移動通信天線能夠多系統(tǒng)共用，以節(jié)省基站的站址安裝資源，減少網(wǎng)絡建設成本。市場需求ー種頻率為1710MHz-2690MHz的天線，帶寬為44. 5%，并且要求在各項指標中都具有穩(wěn)定的寬頻特性，例如阻抗匹配帶寬、半功率波束寬度、増益、前后比、交叉極化比等，因此具有較大的設計難度。寬頻天線單元的研制是基站天線設計的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的雙極化天線振子提供的相對帶寬一般都低于44. 5%，由此組成的天線陣的帶寬也受到限制，難以滿足市場需求，例如中國專利CN200910036577. 7公開的天線振子，其相對帶寬只有33%。而少數(shù)能夠滿足帶寬要求的天線振子，例如中國專利CN201110064485. 7公開的
雙極化寬頻輻射単元，其結(jié)構(gòu)又比較復雜，不利于生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種寬帶雙極化輻射単元，頻帶寬，具有穩(wěn)定的寬帶特性，且結(jié)構(gòu)簡單。本實用新型實施例提供一種寬帶雙極化輻射単元，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個結(jié)構(gòu)相同的輻射片和四個結(jié)構(gòu)相同的支撐桿；四個福射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構(gòu)成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環(huán)框和內(nèi)環(huán)框，所述內(nèi)環(huán)框嵌套在所述外環(huán)框的內(nèi)部，且與所述外環(huán)框連接；四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于所述輻射片的下方，且垂直于輻射片平面；各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接；所述平衡饋電裝置包括第一饋電件和第二饋電件；兩個饋電件設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配；所述輻射片的外環(huán)框為方形環(huán)框或者圓形環(huán)框；所述輻射片的內(nèi)環(huán)框為方形環(huán)框或者圓形環(huán)框。進ー步的，所述寬帶雙極化輻射單元還包括反射板；所述輻射體固定在反射板上。本實用新型實施例提供的寬帶雙極化輻射単元，其輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿，四個輻射片兩兩對稱且正交分布，形成兩對正交極化的半波振子；各輻射片均為閉ロ環(huán)框，內(nèi)部嵌套ー閉ロ小環(huán)框，外環(huán)框與內(nèi)環(huán)框在物理結(jié)構(gòu)上設計為一體。各輻射片與支撐桿連接，且輻射片在連接點做相應切角。本實用新型克服了現(xiàn)有的寬頻雙極化天線技術(shù)中天線振子的水平波束寬度隨頻率的不同變化大，天線振子的増益相對較低，組裝麻煩，一致性差的缺陷，提供ー種一體化設計的寬帶雙極化輻射単元，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，一致性好，易于生產(chǎn)；由于輻射片內(nèi)部引入了尺寸較小的諧振環(huán)，改善了高頻特性，與大環(huán)共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優(yōu)良；此外，由于寬帶雙極化輻射単元的結(jié)構(gòu)簡單，因此特性穩(wěn)定，還具有水平面波束寬度波動小、高増益的優(yōu)點。

圖I是本實用新型實施例一提供的寬帶雙極化輻射単元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射単元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例三提供的寬帶雙極化輻射単元的俯視圖；圖4是本實用新型實施例四提供的輻射片和支撐桿的連接結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本實用新型實施例五提供的饋電件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例六提供的饋電件與偶極子的連接結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。參見圖1，是本實用新型實施例一提供的寬帶雙極化輻射単元的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的寬帶雙極化輻射單元包括輻射體I和平衡饋電裝置2 ;輻射體I包括四個結(jié)構(gòu)相同的輻射片和四個結(jié)構(gòu)相同的支撐桿。如圖I所示，四個輻射片分別為第一輻射片11、第二輻射片12、第三輻射片13和第四輻射片14 ;四個支撐桿分別為第一支撐桿21、第二支撐桿22、第三支撐桿23和第四支撐桿24。參見圖2，是本實用新型實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射單元，包括輻射體I、平衡饋電裝置2和反射板3。其中，輻射體I和平衡饋電裝置2的結(jié)構(gòu)與上述實施例一相同，輻射體I固定在反射板3上。參見圖3，是本實用新型實施例三提供的寬帶雙極化輻射単元的俯視圖。四個福射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構(gòu)成兩對正交極化的偶極子。如圖3所示，第一輻射片11、第二輻射片12、第三輻射片13和第四輻射片14排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布。其中，第一輻射片11和第三輻射片13構(gòu)成第一對偶極子，第二輻射片12和第四輻射片14構(gòu)成第二對偶極子，兩對偶極子正交分布。四個輻射片的結(jié)構(gòu)相同，本實施例僅以第一輻射片11為例進行說明。如圖3所示，第一輻射片11包括位于同一平面的外環(huán)框101和內(nèi)環(huán)框102，內(nèi)環(huán)框102嵌套在外環(huán)框101的內(nèi)部，且與該外環(huán)框102連接。具體實施時，外環(huán)框101可以采用方形環(huán)框、圓形環(huán)框或其他形狀的環(huán)框；內(nèi)環(huán)框102可以采用方形環(huán)框、圓形環(huán)框或其他形狀的環(huán)框。優(yōu)選的，本實施例的外環(huán)框101和內(nèi)環(huán)框102均為方形環(huán)框。在本發(fā)明實施例中，由于輻射片內(nèi)部引入了尺寸較小的諧振環(huán)，改善了高頻特性，與大環(huán)共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優(yōu)良。[0027]如圖I所示，四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于輻射片的下方，且垂直于輻射片平面。即第一支撐桿21與第一輻射片11連接，第二支撐桿22與第ニ輻射片12連接，第三支撐桿23與第三輻射片13連接，第四支撐桿24與第四輻射片14連接。各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接。例如，如圖I所示的第一輻射片11，在其靠近陣列中心的角部處開設有切角110 ；該切角110是第一輻射片11與第一支撐桿21的連接點。優(yōu)選的，各輻射片及其對應的支撐桿是一體成型的金屬板件，且支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配。參見圖4，是寬帶雙極化輻射単元的輻射片和支撐桿的連接結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，平衡饋電裝置2具體包括第一饋電件201和第二饋電件202 ;兩個饋電件設置在輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。具體實施時，平衡饋電裝置2通過塑料片固定在福射體I中部。參見圖5，是本實用新型實施例五提供的饋電件的結(jié)構(gòu)示意圖。第一饋電件201和第二饋電件202的結(jié)構(gòu)相同，本實施例僅以第一饋電件201為例進行說明。如圖5所示，第一饋電件201包括饋線Tl、饋線T3和饋線T5。饋線T5水平設置，饋線Tl和饋線T3垂直設置；饋線Tl的上端和饋線T3的上端分別與饋線T5的兩個端頭連接；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度。參見圖6，本實用新型實施例六提供的饋電件與偶極子的連接結(jié)構(gòu)圖。第一饋電件201設置于第一支撐桿21和第三支撐桿23之間，用于對第一對偶極子進行饋電。第一饋電件201的饋線Tl豎直設置，其底部固定在反射板上；饋線T3豎直設置；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度。饋線T5水平設置，饋線T5的一個端頭與饋線Tl的上端連接，饋線T5的另ー個端頭與饋線T3的上端連接；饋線T3和饋線T5構(gòu)成L型探針。同理，第二饋電件202設置于第二支撐桿22和第四支撐桿24之間，用于對第二對偶極子進行饋電。第二饋電件202包括饋線T2、饋線T4和饋線T6 ;饋線T2豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T4豎直設置；且饋線T2的長度大于饋線T4的長度；饋線T6水平設置，饋線T6的一個端頭與饋線T2的上端連接，饋線T6的另ー個端頭與饋線T4的上端連接；饋線T4和饋線T6構(gòu)成L型探針。第一饋電件201的頂部和第二饋電件202的頂部通過塑料件固定，設置在在輻射體I中部。本實用新型實施例提供的寬帶雙極化輻射単元，其輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿，四個輻射片兩兩對稱且正交分布，形成兩對正交極化的半波振子；各輻射片均為閉ロ環(huán)框，內(nèi)部嵌套ー閉ロ小環(huán)框，外環(huán)框與內(nèi)環(huán)框在物理結(jié)構(gòu)上設計為一體。各輻射片與支撐桿連接，且輻射片在連接點做相應切角。本實用新型克服了現(xiàn)有的寬頻雙極化天線技術(shù)中天線振子的水平波束寬度隨頻率的不同變化大，天線振子的増益相對較低，組裝麻煩，一致性差的缺陷，提供ー種一體化設計的寬帶雙極化輻射単元，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，一致性好，易于生產(chǎn)；由于輻射片內(nèi)部引入了尺寸較小的諧振環(huán)，改善了高頻特性，與大環(huán)共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優(yōu)良；此外，由于寬帶雙極化輻射単元的結(jié)構(gòu)簡單，因此特性穩(wěn)定，還具有水平面波束寬度波動小、高増益的優(yōu)點。[0037]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離 本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種寬帶雙極化輻射単元，其特征在于，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個結(jié)構(gòu)相同的輻射片和四個結(jié)構(gòu)相同的支撐桿； 四個輻射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構(gòu)成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環(huán)框和內(nèi)環(huán)框，所述內(nèi)環(huán)框嵌套在所述外環(huán)框的內(nèi)部，且與所述外環(huán)框連接； 四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于所述輻射片的下方，且垂直于輻射片平面；各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接； 所述平衡饋電裝置包括第一饋電件和第二饋電件；兩個饋電件設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。
2.如權(quán)利要求I所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述寬帶雙極化輻射単元還包括反射板；所述輻射體固定在反射板上。
3.如權(quán)利要求2所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配。
4.如權(quán)利要求3所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在干，四個輻射片分別為第一輻射片、第二輻射片、第三輻射片和第四輻射片；四個支撐桿分別為第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿； 第一支撐桿與第一輻射片連接，第二支撐桿與第二輻射片連接，第三支撐桿與第三輻射片連接，第四支撐桿與第四輻射片連接； 第一輻射片和第三輻射片構(gòu)成第一對偶極子，第二輻射片和第四輻射片構(gòu)成第二對偶極子，兩對偶極子正交分布。
5.如權(quán)利要求4所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在干，所述第一饋電件設置于第一支撐桿和第三支撐桿之間，用于對第一對偶極子進行饋電； 所述第一饋電件包括饋線Tl、饋線T3和饋線T5 ;饋線Tl豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T3豎直設置；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度； 饋線T5水平設置，饋線T5的一個端頭與饋線Tl的上端連接，饋線T5的另ー個端頭與饋線T3的上端連接；饋線T3和饋線T5構(gòu)成L型探針。
6.如權(quán)利要求5所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述第二饋電件設置于第ニ支撐桿和第四支撐桿之間，用于對第二對偶極子進行饋電； 所述第二饋電件包括饋線T2、饋線T4和饋線T6 ;饋線T2豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T4豎直設置；且饋線T2的長度大于饋線T4的長度； 饋線T6水平設置，饋線T6的一個端頭與饋線T2的上端連接，饋線T6的另ー個端頭與饋線T4的上端連接；饋線T4和饋線T6構(gòu)成L型探針。
7.如權(quán)利要求6所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述第一饋電件的頂部和所述第二饋電件的頂部通過塑料件固定。
8.如權(quán)利要求Γ7任一項所述的寬帶雙極化輻射単元，其特征在于，各輻射片及其對應的支撐桿是一體成型的金屬板件。
9.如權(quán)利要求8所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述輻射片的外環(huán)框為方形環(huán)框或者圓形環(huán)框。
10.如權(quán)利要求9所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述輻射片的內(nèi)環(huán)框為方形環(huán)框或者圓形環(huán)框。
專利摘要本實用新型公開了一種寬帶雙極化輻射單元，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿；四個輻射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構(gòu)成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環(huán)框和內(nèi)環(huán)框，所述內(nèi)環(huán)框嵌套在所述外環(huán)框的內(nèi)部，且與所述外環(huán)框連接；四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，各輻射片在連接點作相應切角。所述平衡饋電裝置設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。本實用新型提供的寬帶雙極化輻射單元，頻帶寬，具有穩(wěn)定的寬帶特性，且結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H01Q1/36GK202474193SQ201120543008
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉芳芳, 董錦淵, 褚慶昕 申請人:華南理工大學, 廣州杰賽科技股份有限公司