CN202178382U - 一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，涉及一种天线辐射单元。本实用新型的结构是：在金属反射板（6）的中间连接孔设置有塑料底座（5），从下到上，塑料底座（5）、U形巴伦及支撑臂（4）、辐射单元振子臂短路条（9）和两个相互正交的对称振子依次连接；每个对称振子由两个振子臂（2）通过金属馈电片（1）和绝缘垫片（3）连接而成；振子和馈电电缆（7）连接，馈电电缆（7）穿过塑料底座（5）后外接天线馈电网络。本实用新型结构简单可靠，易于安装，制造成本低；具有良好的宽频带低隔离度性能；能够广泛应用于WCDMA、PCS、GSM等通信***中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天线辐射单元，尤其涉及一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，应用在双极化基站天线上。
背景技术
在当今信息时代，随着3G牌照的下发，移动通信业务发展迅速，业务量成***式增长。为了吸引更多的用户，运营商之间的竞争日趋激烈，各种增值业务层出不穷，这就导致***容量不断膨胀，基站数量越来越多。
为了减少基站数量和建站成本，双极化天线被广泛应用于现代移动通信***中。双极化天线的优点在于它可以克服由于多径效应而引起的信号衰落现象，降低呼损，减小干扰，提高通信质量，从而减少所需基站的数量。
影响双极化天线性能的一个重要指标就是双极化天线的隔离度，双极化天线上的辐射单元的隔离度直接影响该天线的隔离度指标，一般要求在带宽范围内隔离度应该小于-28dB。常规振子型双极化辐射单元在隔离度指标方面存在着不足，在隔离度小于-28dB的带宽只能达到15%左右，如果同时兼顾驻波比与前后比等指标，带宽会更窄，这显然不能适应目前通信发展的需要。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型包括金属馈电片、振子臂、绝缘垫片、U形巴伦及支撑臂、塑料底座、金属反射板、馈电电缆、辐射单元固定脚和辐射单元振子臂短路条；
其连接关系是：
在金属反射板的中间连接孔设置有塑料底座，从下到上，塑料底座、U形巴伦及支撑臂、辐射单元振子臂短路条和两个相互正交的对称振子依次连接；每个对称振子由两个振子臂通过金属馈电片和绝缘垫片连接而成；
振子和馈电电缆连接，馈电电缆穿过塑料底座后外接天线馈电网络；
U形巴伦及支撑臂通过辐射单元固定脚固定于塑料底座上。
工作原理：
本实用新型的两个对称振子相互正交为±45°极化，通过U型巴伦结构完成平衡—不平衡转换，高频能量通过馈电网络馈入到该辐射单元后产生相互正交的±45°辐射方向图。
本实用新型具有下列优点和积极效果：
①结构简单可靠，易于安装，制造成本低；
②具有良好的宽频带低隔离度性能；
③通过特殊的涂镀工艺能很好地解决无源互调的问题；
④通过对现有辐射单元的改进，本实用新型在隔离度指标小于-30dB情况下的带宽可以达到23.7%，同时VSWR<1.4；
⑤能够广泛应用于WCDMA、PCS、GSM等通信***中。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的立体图；
图3为本实用新型的部分（U形巴伦及支撑臂和辐射单元固定脚）主视图；
图4为本实用新型的部分（振子）俯视图；
图5为金属馈电片的立体图。
图中：
1—金属馈电片； 2—振子臂； 3—绝缘垫片；
4—U形巴伦及支撑臂； 5—塑料底座； 6—金属反射板；
7—馈电电缆； 8—辐射单元固定脚；
9—辐射单元振子臂短路条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明：
1、总体
本实用新型包括金属馈电片1、振子臂2、绝缘垫片3、U形巴伦及支撑臂4、塑料底座5、金属反射板6、馈电电缆7、辐射单元固定脚8和辐射单元振子臂短路条9；
其连接关系是：
在金属反射板6的中间连接孔设置有塑料底座5，从下到上，塑料底座5、U形巴伦及支撑臂4、辐射单元振子臂短路条9和两个相互正交的对称振子依次连接；每个对称振子由两个振子臂2通过金属馈电片1和绝缘垫片3连接而成；
振子和馈电电缆7连接，馈电电缆7穿过塑料底座5后外接天线馈电网络；
U形巴伦及支撑臂4通过辐射单元固定脚8固定于塑料底座5上。
2、功能部件
1）金属馈电片1
如图5，金属馈电片1为一种弓形片，两端设置有连接孔。
通过连接孔和绝缘垫片3将两个振子臂2连接为一个对称振子。
2）振子臂2
如图1、2、4，振子臂2呈现一种方形结构，中空部分通过线条折弯曲呈现椭圆形结构，相邻振子臂2通过辐射单元振子臂短路条9相连接。
对称振子臂2之间通过金属馈电片1相连接，上下两个金属馈电片1相互垂直，上面金属馈电片1的弓形方向向上，下面金属馈电片1弓形方向向下，通过调整金属馈电片1的间距来改善辐射单元的隔离度，同时使辐射单元的相位中心与几何中心重合，改善轴向和±60°交叉极化比等方向图指标。
3）绝缘垫片3
如图1、2，塑料垫片3中间设置有连接孔。
金属馈电片1通过绝缘垫片3与辐射单元隔离开，绝缘垫片3的厚度可根据隔离度、驻波比等指标要求做出调整。
4）U形巴伦及支撑臂4
如图1、2，U形巴伦及支撑臂4是一种U型金属支撑结构，其作用是支撑和平衡—不平衡转换。
对称振子臂2通过U形巴伦及支撑臂4相互连接为一个整体；U形巴伦及支撑臂4将馈电电缆7对辐射单元的不平衡馈电转换为平衡馈电，使辐射单元对称振子两臂电流大小相等且方向相同；U形巴伦及支撑臂4同时起到阻抗匹配和支撑振子臂的作用，长度为工作波长的四分之一。
5）塑料底座5
如图1、2，塑料底座5是一种绝缘底座，底座上有卡槽。
辐射单元通过塑料底座5安装在金属反射板6上，塑料底座5将辐射单元与金属反射板6隔离开，避免辐射单元与金属反射板6之间由于结合不紧密而产生的不连续电流现象，这样能够很好地解决双极化天线的无源互调问题。
6）金属反射板6
如图1、2，金属反射板6是一种凹形金属薄板，其中间设置有连接孔。
金属反射板6的尺寸可根据方向图指标的要求做适当调整。
7）馈电电缆7
如图1，馈电电缆7是低损耗同轴线电缆，其作用是给该辐射单元馈电。
8）辐射单元固定脚8
如图3，辐射单元固定脚8安放在塑料底座5的卡槽中，可有效防止辐射单元转动。
9）辐射单元振子臂短路条9
如图2，辐射单元振子臂短路条9是一种金属条，其作用是连接相邻振子臂2。
辐射单元振子臂短路条9的长度为工作波长的二分之一至四分之一。
3、制作工艺
本实用新型通过软件仿真与实际测试相结合的方式来确定辐射单元的外形尺寸，以便让本辐射单元的性能达到最优。制造上采用开模压铸，一次成型的方式来保证辐射单元的一致性。辐射单元采用合金材料，表面使用特殊的镀涂工艺来解决辐射单元的无源互调问题。在天线组阵方面可以全部使用该辐射单元，亦可采取本辐射单元与其它辐射单元相结合的方式来达到所需要的S参数与方向图指标。
本实用新型具有宽频带低隔离度的特点，通过组阵而成的双极化天线能够获得很好的端口隔离度性能，可以应用于WCDMA、GSM、PCS等通信***中。
如上所述内容尽管已经表示和描述了本实用新型的最佳实施案例，但不得解释为对本实用新型自身的限制。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
包括金属馈电片（1）、振子臂（2）、绝缘垫片（3）、U形巴伦及支撑臂（4）、塑料底座（5）、金属反射板（6）、馈电电缆（7）、辐射单元固定脚（8）和辐射单元振子臂短路条（9）；
其连接关系是：
在金属反射板（6）的中间连接孔设置有塑料底座（5），从下到上，塑料底座（5）、U形巴伦及支撑臂（4）、辐射单元振子臂短路条（9）和两个相互正交的对称振子依次连接；每个对称振子由两个振子臂（2）通过金属馈电片（1）和绝缘垫片（3）连接而成；
振子和馈电电缆（7）连接，馈电电缆（7）穿过塑料底座（5）后外接天线馈电网络；
U形巴伦及支撑臂（4）通过辐射单元固定脚（8）固定于塑料底座（5）上。
2.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的金属馈电片（1）为一种弓形片，两端设置有连接孔。
3.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的振子臂（2）呈现一种方形结构，中空部分通过线条折弯曲呈现椭圆形结构。
4.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的U形巴伦及支撑臂（4）是一种U型金属支撑结构，其长度为工作波长的四分之一。
5.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的塑料底座（5）是一种绝缘底座，底座上有卡槽。
6.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的金属反射板（6）是一种凹形金属薄板，其中间设置有连接孔。
7.按权利要求1所述的一种宽频双极化低隔离度压铸型辐射单元，其特征在于：
所述的辐射单元振子臂短路条（9）是一种金属条，其长度为工作波长的二分之一至四分之一。
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