CN103311675A

CN103311675A - 一种宽频双极化天线单元及宽频天线

Info

Publication number: CN103311675A
Application number: CN2013101739730A
Authority: CN
Inventors: 谭杰洪; 吴壁群
Original assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: CN103311675B

Abstract

本发明涉及一种宽频双极化天线单元，安装于金属反射板上，包括两对极化正交设置的偶极子辐射单元，每个偶极子辐射单元分别通过一巴伦安装于金属反射板上，各偶极子辐射单元与巴伦的连接处位于同一参考平面；每个偶极子辐射单元包括对称地固定于巴伦上的两个单元臂，单元臂的一端固定连接于巴伦上，单元臂的另一端具有垂直于所述参考平面的板状件；所有单元臂在参考平面上的投影围成一中心对称的多边形或圆形。本发明提供的一种宽频双极化天线单元，结构简单，制造容易，适合批量生产；具有高性能，宽频带的优点，特别适用于GSM800、GSM900、CDMA800、LTE700等600～1000MHz的移动通信***。

Description

一种宽频双极化天线单元及宽频天线

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体涉及一种宽频双极化天线单元及宽频天线。

背景技术

随着我国3G牌照的发放，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三种标准的移动通信网络都已开始建设和运营。WiMAX等宽带无线网络越来越多地投入应用，随着移动通信技术的发展，还会有更高新的技术投入商用。不管是现在还是未来，多种通信应用标准并存的局面是不可避免。

基站天线是移动通信***的重要组成部分，其特性直接影响各个无线网络的整体性能。随着网络覆盖和容量的不断增加，基站和基站天线的数量快速增长，其造成的视觉污染也越来越严重。此外，长时间的室外应用，使得基站天线的维护工作日趋繁重。因此，更加优化的基站天线解决方案成为各方关注的焦点。因此，使基站天线能覆盖尽量宽的频段，对于多种标准的并存使用以及减少基站天线使用量，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种宽频双极化天线单元及宽频天线，有效增加天线带宽，改善宽频双极化天线辐射单元对临近高频单元的边界条件，可以更合理地保障多频段基站天线设计中，各频段的各项电性能的独立性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种宽频双极化天线单元，安装于金属反射板上，包括两对极化正交设置的偶极子辐射单元，每个偶极子辐射单元分别通过一巴伦安装于金属反射板上，各偶极子辐射单元与巴伦的连接处位于同一参考平面；每个偶极子辐射单元包括对称地固定于巴伦上的两个单元臂，单元臂的一端固定连接于巴伦上，单元臂的另一端具有垂直于所述参考平面的板状件；所有单元臂在参考平面上的投影围成一中心对称的多边形或圆形。

单元臂的另一端具有锥形或多边形板状件。

板状件的中部具有一中空区域。

所有巴伦的底端固定连接于一底座上，并通过底座安装于金属反射板上；每个偶极子辐射单元的两个单元臂分别固定于巴伦顶端的两侧，巴伦的顶端还连接有馈电装置，所述巴伦的外表面开设有凹槽，外部的馈电电缆布设于凹槽内并与馈电装置连接。

所述两对偶极子辐射单元相互正交组合，形成+/-45度的极化方向。

每对偶极子辐射单元关于参考平面的中心对称分布；连接一对偶极子辐射单元的两个巴伦也关于参考平面的中心对称分布。

各偶极子辐射单元连接的巴伦长度为0.2～0.3个工作波长。

所述宽频双极化天线单元为一体化压铸成型。

一种宽频天线，包括以上所述的宽频双极化天线单元，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个宽频双极化天线单元。

一种宽频天线，包括以上所述的宽频双极化天线单元，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个宽频双极化天线单元，还设置有多个高频段天线辐射单元，其中至少一个高频段天线辐射单元内嵌于所述宽频双极化天线单元中。

本发明提供的一种宽频双极化天线单元，与现有技术中的双极化天线辐射单元相比，能有效增加天线带宽，改善宽频双极化天线辐射单元对临近高频单元边界条件，可以更合理的保障多频段基站天线设计中，各频段的各项电性能的独立性。本发明提供的一种宽频双极化天线单元，结构简单，制造容易，适合批量生产；具有高性能，宽频带的优点，特别适用于GSM800、GSM900、CDMA800、LTE700等600～1000MHz的移动通信***。

附图说明

图1为本发明实施例一的使用状态示意图。

图2为本发明实施例一的结构示意图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图4为本发明实施例三的结构示意图。

图5为本发明实施例四的结构示意图。

图6为本发明实施例五的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的一种宽频双极化天线单元11，用于安装在金属反射板10上，组成宽频天线。其中，所述宽频双极化天线单元11包括两对极化正交设置的偶极子辐射单元，每个偶极子辐射单元分别通过一巴伦（平衡非平衡转换器）安装于金属反射板10上。每个偶极子辐射单元又分别包括对称地固定于巴伦上的两个单元臂。

具体地，第一单元臂1a和第二单元臂1b固定于第一巴伦1上，第三单元臂2a和第四单元臂2b固定于第二巴伦2上，第五单元臂3a和第六单元臂3b固定于第三巴伦3上，第七单元臂4a和第八单元臂4b固定于第四巴伦4上。其中，第一单元臂1a和第二单元臂1b组成第一偶极子辐射单元，第三单元臂2a和第四单元臂2b组成第二偶极子辐射单元，第五单元臂3a和第六单元臂3b组成第三偶极子辐射单元，第七单元臂4a和第八单元臂4b组成第四偶极子辐射单元。第一偶极子辐射单元和第三偶极子辐射单元构成一对偶极子辐射单元，第二偶极子辐射单元和第四偶极子辐射单元偶成另一对偶极子辐射单元；两对偶极子辐射单元呈极化正交设置，组合形成+/-45度的极化方向。

进一步地，如图2所示，各偶极子辐射单元与巴伦的连接处位于同一参考平面，即第一至第四偶极子辐射单元分别连接于第一至第四巴伦的同一高度位置。具体地，单元臂的一端固定连接于巴伦上，单元臂的另一端具有垂直于所述参考平面的锥形或多边形板状件；连接于同一巴伦上的两个单元臂成一定夹角和形状，使得所有单元臂在参考平面上的投影围成一中心对称的多边形或圆形。

在本发明实施例中，以第一偶极子辐射单元为例，第一单元臂1a的一端和第二单元臂1b的一端分别固定连接于第一巴伦1顶端的两侧，第一单元臂1a的另一端和第二单元臂1b的另一端分别为一多边形板状件，其中，板状件的中心具有一被掏空的中空区域，所述中空区域的轮廓与板状件的外轮廓平行，使板状件成为一多边形框体。第一单元臂1a和第二单元臂1b关于第一巴伦1对称，且两者之间形成90°的夹角。第二至第三偶极子辐射单元的结构与第一偶极子辐射单元相同，又由于两对偶极子辐射单元呈极化正交设置，因此，第一至第八单元臂在参考平面上的投影围成的形状大致呈正方形。

对应地，本发明实施例整体呈中心对称结构，每对偶极子辐射单元关于参考平面的中心对称分布；连接一对偶极子辐射单元的两个巴伦也关于参考平面的中心对称分布。即第一偶极子辐射单元和第三偶极子辐射单元、第二偶极子辐射单元和第四偶极子辐射单元、第一巴伦1和第三巴伦3、第二巴伦2和第四巴伦4分别关于参考平面的中心对称分布。

本发明实施例中的第一至第四巴伦的长度为0.2～0.3个工作波长。第一至第四巴伦的底端固定连接于同一圆形底座9上，进而通过该底座9固定安装于金属反射板10上。第一至第四巴伦的顶端分别架设有呈L形的第一馈电装置8、第二馈电装置5、第三馈电装置6和第四馈电装置7；巴伦的外表面开设有凹槽，外部的馈电电缆布设于凹槽内并与顶端的馈电装置连接。馈电电缆的屏蔽层与各偶极子辐射单元的单元臂相连，形成电流回路；具体地，馈电电缆的屏蔽层也可以直接焊接在第一至第四巴伦上。

作为改进，本发明实施例的宽频双极化天线单元11可以为一体化铸压成型。

实施例二

如图3所示，本发明实施例为实施例一的一种变形结构。本发明实施例中的各偶极子辐射单元中，单元臂的板状件部分为实心的多边形板状件，不具有中空区域。

本发明实施例的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三

如图4所示，本发明实施例为实施例的一种变形结构。本发明实施例中的各偶极子辐射单元中，单元臂的板状件部分具有一被掏空的圆形中空区域。需要注意的是，结合实施例一、实施例二和本实施例，本发明中的单元臂的板状件部分中既可以为实心，也可以为具有一中空区域的框体，所述中空区域也可以为任意形状。

本发明实施例的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例四

如图5所示，本发明实施例为实施例一的一种变形结构。本发明实施例中的各偶极子辐射单元中，固定连接于巴伦上端的两单元臂的夹角为一钝角，使得所有单元臂在参考平面上的投影形状呈一中心对称的多边形。需要注意的是，结合实施例一，本发明中的各偶极子辐射单元中的两单元臂夹角可以为各种角度，单元臂在参考平面上的投影也可以为曲线，只需最终保证所有单元臂在参考平面上的投影围成一中心对称的多边形或圆形即可。

本发明实施例的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例五

如图6所示，本发明实施例为实施例一的一种变形结构。本发明实施例中的第一至第四巴伦并未通过一底座连成一体，而是分别单独安装到金属反射板上的。

本发明实施例的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例六

本发明实施例还提供了一种宽频天线，包括以上所述的宽频双极化天线单元，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个所述的宽频双极化天线单元。

实施例七

本发明实施例还提供了一种宽频天线，包括以上所述的宽频双极化天线单元，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个宽频双极化天线单元，还设置有多个高频段天线辐射单元，其中至少一个高频段天线辐射单元内嵌于所述宽频双极化天线单元中。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种宽频双极化天线单元，安装于金属反射板上，其特征在于，包括两对极化正交设置的偶极子辐射单元，每个偶极子辐射单元分别通过一巴伦安装于金属反射板上，各偶极子辐射单元与巴伦的连接处位于同一参考平面；每个偶极子辐射单元包括对称地固定于巴伦上的两个单元臂，单元臂的一端固定连接于巴伦上，单元臂的另一端具有垂直于所述参考平面的板状件；所有单元臂在参考平面上的投影围成一中心对称的多边形或圆形。

2.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，单元臂的另一端具有锥形或多边形板状件。

3.根据权利要求2所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，板状件的中部具有一中空区域。

4.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，所有巴伦的底端固定连接于一底座上，并通过底座安装于金属反射板上；每个偶极子辐射单元的两个单元臂分别固定于巴伦顶端的两侧，巴伦的顶端还连接有馈电装置，所述巴伦的外表面开设有凹槽，外部的馈电电缆布设于凹槽内并与馈电装置连接。

5.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，所述两对偶极子辐射单元相互正交组合，形成+/-45度的极化方向。

6.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，每对偶极子辐射单元关于参考平面的中心对称分布；连接一对偶极子辐射单元的两个巴伦也关于参考平面的中心对称分布。

7.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，各偶极子辐射单元连接的巴伦长度为0.2～0.3个工作波长。

8.根据权利要求1所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，所述宽频双极化天线单元为一体化压铸成型。

9.一种宽频天线，包括权利要求1至8任一所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个宽频双极化天线单元。

10.一种宽频天线，包括权利要求1至8任一所述的宽频双极化天线单元，其特征在于，还包括金属反射板，所述金属反射板上线性设置有至少两个宽频双极化天线单元，还设置有多个高频段天线辐射单元，其中至少一个高频段天线辐射单元内嵌于所述宽频双极化天线单元中。