CN207038697U - 双极化低剖面基站天线的辐射单元及基站天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双极化低剖面基站天线的辐射单元，适用于通信基站技术领域，包括辐射单元主体、馈电片、加载片支撑件和加载片；所述辐射单元主体包括相互连接的巴伦和四片辐射面，相对的两个所述辐射面构成一个偶极子，形成一个极化器件；另外两个相对的所述辐射面形成另外一个极化器件，两个所述极化器件正交放置，所述馈电片的下端穿过所述巴伦中的通孔且悬置其中，所述馈电片的上端连接至所述辐射面上，所述加载片支撑件的下端可拆卸连接在所述辐射面上，所述加载片固定在所述加载片支撑件的顶端。本实用新型还提供一种基站天线。借此，本实用新型实现辐射单元拓展工作带宽、波束收敛，具有电气性能稳定、加工装配方便，利于批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信基站技术领域，尤其涉及一种双极化低剖面基站天线的辐射单元及基站天线。
背景技术
随着移动通信技术的飞速发展，目前已经进入4G时代，随之越来越多的基站需要建设，与此同时却面临着站址空间紧缺的问题。于是从基站的灵活部署方面考虑，对基站天线提出了更高的要求，在不降低天线性能的同时需要减小天线的尺寸，降低整机天线的高度。基站天线由其辐射单元组阵构成，天线本身的尺寸往往受限于辐射单元的尺寸。
从基站天线辐射单元性能方面来考虑，现有基站天线辐射单元高度为其中心工作频率的四分之一波长，对于小尺寸天线的设计需求这种高度的辐射单元已不再适用。因此，设计高度小具有低剖面特性的基站天线辐射单元越来越受到业内的关注。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种双极化低剖面基站天线的辐射单元及基站天线，降低基站天线辐射单元高度，设计小型化辐射单元，通过加载片来实现辐射单元低剖面特性；在不降低辐射单元性能同时，使其高度降低至中心工作频率的五分之一波长以下。
本实用新型提供一种双极化低剖面基站天线的辐射单元，包括辐射单元主体、馈电片、加载片支撑件和加载片；所述辐射单元主体包括相互连接的巴伦和四片辐射面，相对的两个所述辐射面构成一个偶极子，形成一个极化器件；另外两个相对的所述辐射面形成另外一个极化器件，两个所述极化器件正交放置，所述馈电片的下端穿过所述巴伦中的通孔且悬置其中，所述馈电片的上端连接至所述辐射面上，所述加载片支撑件的下端可拆卸连接在所述辐射面上，所述加载片固定在所述加载片支撑件的顶端。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述加载片支撑件的下端有支脚，所述加载片支撑件的上端设有支脚，所述加载片整体呈正方形，且所述加载片的所在平面与四片所述辐射面所在平面平行，所述加载片中心设置有圆形凹陷结构，且所述圆形凹陷结构的中心设有第二通孔；四片所述辐射面整体呈正方形，且在同一平面互不相连；在所述辐射面的外侧顶端设置有垂直向下延伸的加载段；所述巴伦在四片所述辐射面下方并与所述辐射面直接相连，所述巴伦设有两条正交且垂直所述巴伦底面的两条缝隙，所述巴伦设有四个所述通孔。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述加载片支撑件下端有八条支脚，所述加载片支撑件的上端有三条所述支脚；
所述加载片支撑件的下端所设的八条所述支脚卡接在辐射面上，所述加载片支撑件的上端用以支撑所述加载片，所述加载片固定在所述加载片支撑件的顶端的三条所述支脚上，所述加载片支撑件的上端中间的一条所述支脚穿过所述第二通孔。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述馈电片穿过所述巴伦中的所述通孔悬置于所述巴伦中，所述圆形介质在所述通孔中固定所述馈电片，并隔离所述馈电片与所述通孔的孔壁，所述馈电片的顶端连接至所述辐射面，且与电缆内导体相连。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述巴伦设置的所述通孔是圆孔所述通孔中心线垂直于辐射面所在平面。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述馈电片上设有圆形介质，所述圆形介质的介电常数为2.7。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，工作频带在1710MHz～2690MHz频带，所述辐射单元主体高度低于所述辐射单元主体处于中心工作频率时的波长的五分之一。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，所述缝隙所在平面与所述辐射面所在平面垂直，所述缝隙深度小于所述巴伦的高度。
根据本实用新型所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，四片所述辐射面均采用镂空结构。
本实用新型提供一种基站天线，包括上述任一项所述双极化低剖面基站天线的辐射单元。
综上所述，本实用新型通过加载片可以有效改善辐射单元失配问题，同时可以扩展辐射单元工作带宽，使得波束收敛。所述辐射单元适用于天线高度尺寸低的天线，利于整机布局。所述辐射单元拓展工作带宽、波束收敛，具有电气性能稳定、加工装配方便的特点，利于批量生产。
附图说明
图1是本实用新型双极化低剖面基站天线的辐射单元的整体结构示意图；
图2是本实用新型双极化低剖面基站天线的辐射单元的立体分解示意图；
图3是本实用新型双极化低剖面基站天线的辐射单元馈电片结构示意图；
图4是本实用新型双极化低剖面基站天线的辐射单元馈电片装配示意图；
图5是本实用新型双极化低剖面基站天线的辐射单元仿真S参数结果图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了解决上述问题，结合图示说明，如图1～图5所示，本实用新型提供的双极化低剖面基站天线的辐射单元100，包括辐射单元主体1、馈电片2、加载片支撑件3和加载片4；
所述辐射单元主体包括相互连接的巴伦11和四片辐射面12，相对的两个辐射面12构成一个偶极子，形成一个极化器件；另外两个相对的辐射面12形成另外一个极化器件，两个极化器件正交放置，馈电片2的下端穿过巴伦11中的通孔14且悬置其中，馈电片2的上端连接至辐射面12上，加载片支撑件3的下端可拆卸连接在辐射面12上，加载片4固定在加载片支撑件3的顶端。在此基础上，工作频带在1710MHz～2690MHz频带，辐射单元主体高度低于辐射单元主体处于中心工作频率时的波长的五分之一。
更好的是，双极化低剖面基站天线的辐射单元，加载片支撑件3的下端有支脚31，加载片支撑件3的上端设有支脚31，加载片4整体呈正方形，且加载片4的所在平面与四片辐射面12所在平面平行，加载片4中心设置有圆形凹陷结构41，且圆形凹陷结构41的中心设有第二通孔411；
四片辐射面12整体呈正方形，且在同一平面互不相连；在辐射面12的外侧顶端设置有垂直向下延伸的加载段13；巴伦11在四片辐射面12下方并与辐射面12直接相连，巴伦11设有两条正交且垂直巴伦11底面的两条缝隙，巴伦11设有四个通孔14。优选的是，四片所述辐射面12均采用镂空结构。
优选的是，加载片支撑件3下端有八条支脚31，加载片支撑件3的上端有三条支脚31；所述加载片支撑件3的下端所设的八条支脚31卡接在辐射面上，加载片支撑件3的上端用以支撑加载片4，加载片4固定在加载片支撑件3的顶端的三条支脚31上，加载片支撑件3的上端中间的一条支脚31穿过第二通孔411。
本实施例子中，优选的是，如图3和图4所示，馈电片2穿过巴伦11中的通孔14悬置于巴伦11中，圆形介质21在通孔14中固定馈电片2，并隔离馈电片2与通孔14的孔壁，馈电片2的顶端连接至辐射面12，且与电缆内导体相连。所述巴伦11设置的通孔14是圆孔，通孔14中心线垂直于辐射面所在平面。
所述馈电片2上设有圆形介质21，圆形介质21的介电常数为2.7。优选的是，所述缝隙所在平面与辐射面12所在平面垂直，缝隙深度小于巴伦11的高度，与馈电片2的弯折部位适配。如图4所示，四个通孔14贯穿巴伦11，巴伦11有两条正交且垂直巴伦11底面的两条缝隙，但不完全贯穿。图中的四个通孔14包围的中心作为放置馈电片2的容置空间，而缝隙卡紧馈电片的弯折部位。最终，在选定好馈电片2安装好进行测试。
对应图3所示为馈电片2结构示意图，馈电片2上有圆形介质21，所述圆形介质21的介电常数为2.7。馈电片2穿过巴伦中的圆孔悬置于巴伦中，圆形介质21在巴伦圆孔中可以固定馈电片，并防止馈电片2与巴伦11上的孔壁直接接触，馈电片2的顶端连接至辐射面12。如图4所示为馈电片2的装配效果图，四个通孔14在巴伦11顶端处的缝隙已经被馈电片2的弯折部位和末端卡紧。
同时，加载片支撑件3下端有八条支脚31，上端有三条支脚31。加载片支撑件3下端八条支脚31卡紧在辐射面上，上端用以支撑加载片4。加载片4固定在加载片支撑件3顶端的三条支脚31上。加载片4呈正方形，且其所在平面与四片辐射面12所在平面平行。加载片4中心有圆形凹陷结构41，且凹陷结构41中心设有第二通孔411，加载片支撑件3上端中间的一条支脚31会穿过通孔14。加载片4会有扩展带宽的作用，改善了辐射单元的匹配，防止辐射单元高度过低出现严重失配的问题发生。
对应图5所示为所述双极化低剖面基站天线辐射单元100仿真的S参数结果图，在1710MHz～2690MHz工作频带范围内，所述辐射单元的电压驻波比均在1.4以下，极化隔离度达到-27dB。
本实用新型还提供一种基站天线，包括上述任一项所述双极化低剖面基站天线的辐射单元,上文中已经对此有过充分的阐述，因此基站天线不再赘述。
综上所述，本实用新型通过加载片可以有效改善辐射单元失配问题，同时可以扩展辐射单元工作带宽，使得波束收敛。所述辐射单元适用于天线高度尺寸低的天线，利于整机布局。借此，本实用新型实现所述辐射单元拓展工作带宽、波束收敛，具有电气性能稳定、加工装配方便的特点，利于批量生产。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，包括辐射单元主体、馈电片、加载片支撑件和加载片；所述辐射单元主体包括相互连接的巴伦和四片辐射面，相对的两个所述辐射面构成一个偶极子，形成一个极化器件；另外两个相对的所述辐射面形成另外一个极化器件，两个所述极化器件正交放置，所述馈电片的下端穿过所述巴伦中的通孔且悬置其中，所述馈电片的上端连接至所述辐射面上，所述加载片支撑件的下端可拆卸连接在所述辐射面上，所述加载片固定在所述加载片支撑件的顶端。
2.根据权利要求1所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述加载片支撑件的下端有支脚，所述加载片支撑件的上端设有支脚，所述加载片整体呈正方形，且所述加载片的所在平面与四片所述辐射面所在平面平行，所述加载片中心设置有圆形凹陷结构，且所述圆形凹陷结构的中心设有第二通孔；四片所述辐射面整体呈正方形，且在同一平面互不相连；在所述辐射面的外侧顶端设置有垂直向下延伸的加载段；所述巴伦在四片所述辐射面下方并与所述辐射面直接相连，所述巴伦设有两条正交且垂直所述巴伦底面的两条缝隙，所述巴伦设有四个所述通孔。
3.根据权利要求2所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述加载片支撑件下端有八条支脚，所述加载片支撑件的上端有三条所述支脚；所述加载片支撑件的下端所设的八条所述支脚卡接在辐射面上，所述加载片支撑件的上端用以支撑所述加载片，所述加载片固定在所述加载片支撑件的顶端的三条所述支脚上，所述加载片支撑件的上端中间的一条所述支脚穿过所述第二通孔。
4.根据权利要求1所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述馈电片穿过所述巴伦中的所述通孔悬置于所述巴伦中，圆形介质在所述通孔中固定所述馈电片，并隔离所述馈电片与所述通孔的孔壁，所述馈电片的顶端连接至所述辐射面，且与电缆内导体相连。
5.根据权利要求2所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述巴伦设置的所述通孔是圆孔所述通孔中心线垂直于辐射面所在平面。
6.根据权利要求4所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述馈电片上设有所述圆形介质，所述圆形介质的介电常数为2.7。
7.根据权利要求1所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，工作频带在1710MHz～2690MHz频带，所述辐射单元主体高度低于所述辐射单元主体处于中心工作频率时的波长的五分之一。
8.根据权利要求2所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，所述缝隙所在平面与所述辐射面所在平面垂直，所述缝隙深度小于所述巴伦的高度。
9.根据权利要求1所述双极化低剖面基站天线的辐射单元，其特征在于，四片所述辐射面均采用镂空结构。
10.一种基站天线，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述双极化低剖面基站天线的辐射单元。
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