CN207852938U - 天线、辐射单元组件及其加载件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天线、辐射单元组件及其加载件，所述加载件用于设置于双极化辐射单元辐射臂的上下两侧以改变所述辐射单元的阻抗特性，包括：上加载单元，用于设置于所述辐射臂上方，包括由金属制成的矩形的主体部和自所述主体部的四个角端向外延伸并呈条状的第一加强部；下加载单元，用于围设于所述辐射臂下方，包括由金属制成的多边形的平板状框体，所述框体表面可与所述辐射臂平行设置，其外尺寸为所述辐射臂***尺寸的0.75～1.25倍。采用本实用新型所述加载件可以改善天线辐射单元阻抗特性，拓展天线辐射单元的工作频段带宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种天线、辐射单元组件及其加载件。
背景技术
随着全球各区域4G网络建设推进，5G逐步开始试点，同时支持2G、3G、4G和5G的天线成为各运营商的迫切需求，支持如此多制式，要求天线有更宽的频段，具体的，要求天线辐射单元能够支持更宽的工作频带。
在现有涵盖DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内所含频段的双极化天线阵元中，天线阵元的驻波比无法全部覆盖所需频段。普遍的工作频段带宽在30％左右，这样极大地限制了天线的应用场景，并且增加了工程的成本。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提出了一种加载件，能够改善天线辐射单元阻抗特性，拓展天线辐射单元的工作频段带宽。
相应的，提供了一种使用此加载件的辐射单元组件，具有较宽的频段带宽。
另外，还提供了一种使用此加载件的天线，具有较宽的频段带宽，可满足多种应用场景。
本实用新型提供一种加载件，用于设置于双极化辐射单元辐射臂的上下两侧以改变所述辐射单元的阻抗特性，包括：上加载单元，用于设置于所述辐射臂上方，包括由金属制成的矩形的主体部和自所述主体部的四个角端向外延伸并呈条状的第一加强部；下加载单元，用于围设于所述辐射臂下方，包括由金属制成的多边形的平板状框体，所述框体表面可与所述辐射臂平行设置，其外尺寸为所述辐射臂***尺寸的0.75～1.25倍。
优选的，所述上加载单元包括自所述主体部四条边的边缘分别向外凸出延伸的第二加强部。
优选的，所述上加载单元包括自所述主体部四条边的边缘分别向下翻折延伸的第三加强部。
优选的，所述上加载单元包括至少一个贯穿于所述主体部上下表面的镂空部。
优选的，所述框体为矩形框体，其外尺寸为所述辐射单元外尺寸的1.1倍。
优选的，所述下加载单元包括自所述框体表面向上或向下凸出并加宽的矩形第一调节部。
优选的，所述下加载单元包括自所述框体边缘向内或向外凸出延伸的矩形第二调节部。
优选的，所述下加载单元包括沿垂直于所述框体延伸方向将其断开的第三调节部。
相应的，本实用新型提供一种辐射单元组件，包括：双极化辐射单元和设置于所述辐射单元辐射臂上下两侧的加载件，其中，所述加载件为上述任意一项所述的加载件。
进一步，所述上加载单元的主体部与所述辐射臂平行设置，且所述第一加强部位于两相邻辐射臂的缝隙的正上方；所述下加载单元的框体表面与所述辐射臂平行设置。
相应的，本实用新型还提供一种天线，包括：反射板、双极化辐射单元和设置于所述辐射单元上下两侧的加载件，其中，所述加载件为上述任意一项中所述的加载件。
进一步，所述上加载单元的主体部与所述辐射臂平行且与辐射面呈45°角设置，使所述第一加强部位于两相邻辐射臂的缝隙的正上方；所述下加载单元的框体表面与所述辐射臂平行设置。
优选的，所述上加载单元通过绝缘件设置于所述辐射单元上方；所述下加载单元通过支撑件设置于所述反射板与所述辐射臂之间。
与现有技术相比，本实用新型所述天线、辐射单元组件及其加载件有益效果包括：
(1)金属加载件分为上加载单元和下加载单元，用于分别设置于辐射单元辐射臂的上下两侧，通过加载件与辐射单元之间的耦合，调节天线辐射单元阻抗特性，从而提升辐射单元的阻抗带宽，结构简单，调节效果明显。
(2)上加载单元包括矩形主体部和自主体部边缘延伸的多个加强部，通过对加强部位置和形状的调节可获得不同频段带宽，应用于不同产品，调节简单，应用范围广泛。
(3)下加载单元包括多边形框体，自框体表面、边缘凸设延伸或将框体断开的多种调节部，通过对调节部位置和形状的调节同样可获得不同频段带宽，应用于不同产品，调节简单，应用范围广泛。
(4)上加载单元包括矩形的主体部和自主体部四个角向外延伸的第一加强部，降主体部与辐射臂平行且其矩形面与辐射面呈45°角设置，使第一加强部位于两相邻辐射臂的缝隙的正上方，以加强与辐射臂缝隙间的耦合作用，实现辐射单元频段带宽调节，结构简单，调节效果明显。
(5)天线的辐射单元与加载件的匹配方式可有效提升辐射单元的阻抗带宽，通过简易的加载方式与合适的加载件尺寸、形状、高度可快速拓展辐射单元可支持的频段范围，具有高效、简洁，易于加工和成本低廉等优点。
本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种实施例加载件的使用状态立体结构示意图；
图2为本实用新型图1所示加载件使用状态的俯视图；
图3为本实用新型所述加载件的上加载单元的第二种实施例的结构示意图；
图4为本实用新型所述加载件的上加载单元的第三种实施例的结构示意图；
图5为本实用新型所述加载件的上加载单元的第四种实施例的结构示意图；
图6为本实用新型所述加载件的下加载单元的第二种实施例的结构示意图；
图7为本实用新型所述加载件的下加载单元的第三种实施例的结构示意图；
图8为本实用新型所述加载件的下加载单元的第四种实施例的结构示意图；
图9为本实用新型所述加载件的下加载单元的第五种实施例的结构示意图；
图10为本实用新型一种实施例的所述天线辐射单元的阻抗史密斯圆图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1，本实用新型提供一种加载件1，用于设置于双极化辐射单元2辐射臂21的上下两侧以改变所述辐射单元2的阻抗特性，所述加载件1包括上加载单元11和下加载单元12。
请结合图2，所述上加载单元11用于设置于所述辐射臂21上方，包括由金属制成的矩形的主体部110和自所述主体部110的四个角端向外延伸的四个条状的第一加强部111。其中，所述上加载单元11可以由金属板冲压制成或采用金属压铸成型。
请参照图1和图2，所述下加载单元12用于围设于所述辐射臂21下方，包括由金属制成的多边形的平板状的框体120，所述框体120的外尺寸为所述辐射臂21外尺寸的0.75～1.25倍。其中，所述下加载单元12也可以由金属板冲压制成或采用金属压铸成型。
请参照图3，为上加载单元的第二种实施例，所述上加载单元11A包括自所述主体部110四条边的边缘分别向外凸出延伸的第二加强部112，优选的，四个所述第二加强部112分别设置于其对应边的中心位置，且相对于所述主体部110中心对称设置。所述第二加强部112可以改变上加载单元11A和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图4，为上加载单元的第三种实施例，相对于第二种实施例的上加载单元11A，所述上加载单元11B包括贯穿于所述主体部110上下表面的镂空部113，所述镂空部113可在第二种实施例的所述上加载单元11A基础上采用冲压或刻蚀处理获得，或者在所述上加载单元11B压铸成型时一次性获得。所述镂空部113可以改变上加载单元11B和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图5，为上加载单元的第四种实施例，所述上加载单元11C包括自所述主体部110四条边的边缘分别向下翻折延伸的第三加强部114，优选的，所述第三加强部114沿垂直于所述主体部110的方向向下延伸。其中，所述第三加强部114可在第二种实施例的所述上加载单元11A的基础上，将所述第二加强部112向下弯折获得。所述第三加强部114可以改变上加载单元11C和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图1和图2，所述框体120为矩形框体，其外尺寸为所述辐射臂21外尺寸的1.1倍。所述下加载单元12包括自所述矩形框体120表面向上或向下凸出并加宽的矩形第一调节部121。本实施例中，所述第一调节部121自所述矩形框体四个角向上凸出设置(可采用冲压形成)。在其他实施例中，所述第一调节部还可以自所述矩形框体120的四个角向下凸出设置。所述第一调节部121加宽并正对所述辐射臂21的四个角且朝靠近或远离所述辐射臂21的方向设置，以此改变下加载单元12和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图6，为下加载单元的第二种实施例，相对第一种实施例，本实施例中，所述下加载单元12A的第一调节部121’自所述矩形框体120四条边的表面向上凸出设置(可采用冲压形成)。优选的，四个所述第一调节部121’分别设置于其对应边的中心位置，且相对于所述矩形框体120中心对称设置。在其他实施例中，所述第一调节部还可以自所述矩形框体120的四条边的表面向下凸出设置。所述第一调节部121’加宽并正对所述辐射臂21的边且朝靠近或远离所述辐射臂21的方向设置，以此改变下加载单元12A和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图7，为下加载单元的第三种实施例，所述下加载单元12B包括自所述框体120边缘向内凸出延伸的矩形第二调节部122，以及沿垂直于所述框体120延伸方向将其断开的第三调节部123。本实施例中，所述第二调节部122设有两个，分别设置于所述框体120的一组对边中心位置；所述第三调节部123也设有两个，分别设置于所述框体120另一组对边的中心位置，将所述框体120沿其中心线分为对称的两部分，且所述第三调解部123的端口位置向所述框体120内侧延伸设有矩形的第四调节部(未标号)。在其他实施例中，所述第二调节部还可以自所述矩形框体120的边缘向外凸出延伸。所述第二调节部122向所述辐射臂21内侧或外侧延伸设置，所述第三调节部123将下加载单元分段设计，均可改变下加载单元12B和辐射臂21之间的耦合度，调整辐射单元2的频段带宽。
请参照图8，为下加载单元的第四种实施例，相对于第三种实施例的下加载单元12B，本实施例所述下加载单元12C不具有第二调节部122，第三调解部123设有四个，分别设置于所述框体120四条边的中心位置，将所述框体120沿其中心线分为对称的四部分，且所述第三调解部123的端口位置同样向所述框体120内侧延伸设有矩形的第四调节部(未标号)。
请参照图9，为下加载单元的第五种实施例，本实施例中，所述下加载单元12D的框体120’为八边形，且各组对边长度相等，所述框体120’边缘向内凸出延伸矩形的第二调节部122’。本实施例中，所述第二调节部122’为四个分别设置于所述框体120’的两组对边的中心位置；
请参照图1和图2，本实用新型还提供一种辐射单元组件(未标号)，包括：双极化辐射单元2和设置于所述辐射单元2辐射臂21上下两侧的加载件1，其中，所述加载件1为上述任意一项所述的加载件1。
进一步，所述上加载单元11的主体部110与所述辐射臂21平行设置，且所述第一加强部111位于两相邻辐射臂21的缝隙22的正上方；所述下加载单元12的框体120表面与所述辐射臂21平行设置。
请参照图1和图2，本实用新型还提供一种天线(未标号)，包括：反射板(未图示)、双极化辐射单元2和设置于所述辐射单元2上下两侧的加载件1，其中，所述加载件1为上述任意一项中所述的加载件1。
其中，所述上加载单元11通过绝缘件(未图示)设置于所述辐射单元2上方；所述下加载单元12穿设于馈电巴伦20的四周，通过支撑件(未图示)设置于所述反射板与所述辐射臂21之间。
图10为所述天线一种实施例的辐射单元2的阻抗史密斯圆图。从图中可以看出，归一化阻抗收敛于圆心，匹配有加载件1的辐射单元2在很宽的带宽内阻抗匹配都能达到很好的效果。
与现有技术相比，本实用新型所述天线、辐射单元组件及其加载件具有以下优点：
(1)金属加载件分为上加载单元和下加载单元，用于分别设置于辐射单元辐射臂的上下两侧，通过加载件与辐射单元之间的耦合，调节天线辐射单元阻抗特性，从而提升辐射单元的阻抗带宽，结构简单，调节效果明显。
(2)上加载单元包括矩形主体部和自主体部边缘延伸的多个加强部，通过对加强部位置和形状的调节可获得不同频段带宽，应用于不同产品，调节简单，应用范围广泛。
(3)下加载单元包括多边形框体，自框体表面、边缘凸设延伸或将框体断开的多种调节部，通过对调节部位置和形状的调节同样可获得不同频段带宽，应用于不同产品，调节简单，应用范围广泛。
(4)上加载单元包括矩形的主体部和自主体部四个角向外延伸的第一加强部，降主体部与辐射臂平行且其矩形面与辐射面呈45°角设置，使第一加强部位于两相邻辐射臂的缝隙的正上方，以加强与辐射臂缝隙间的耦合作用，实现辐射单元频段带宽调节，结构简单，调节效果明显。
(5)天线的辐射单元与加载件的匹配方式可有效提升辐射单元的阻抗带宽，通过简易的加载方式与合适的加载件尺寸、形状、高度可快速拓展辐射单元可支持的频段范围，具有高效、简洁，易于加工和成本低廉等优点。
以上对本实用新型所提供的一些实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (12)
1.一种加载件，用于设置于双极化辐射单元辐射臂的上下两侧以改变所述辐射单元的阻抗特性，其特征在于，包括：
上加载单元，用于设置于所述辐射臂上方，包括由金属制成的矩形的主体部和自所述主体部的四个角端向外延伸并呈条状的第一加强部；
下加载单元，用于围设于所述辐射臂下方，包括由金属制成的多边形的平板状框体，所述框体表面可与所述辐射臂平行设置，其外尺寸为所述辐射臂***尺寸的0.75～1.25倍。
2.根据权利要求1所述的加载件，其特征在于，所述上加载单元包括自所述主体部四条边的边缘分别向外凸出延伸的第二加强部。
3.根据权利要求1所述的加载件，其特征在于，所述上加载单元包括自所述主体部四条边的边缘分别向下翻折延伸的第三加强部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的加载件，其特征在于，所述上加载单元包括至少一个贯穿于所述主体部上下表面的镂空部。
5.根据权利要求1所述的加载件，其特征在于，所述框体为矩形框体，其外尺寸为所述辐射单元外尺寸的1.1倍。
6.根据权利要求1或5所述的加载件，其特征在于，所述下加载单元包括自所述框体表面向上或向下凸出并加宽的矩形第一调节部。
7.根据权利要求1所述的加载件，其特征在于，所述下加载单元包括自所述框体边缘向内或向外凸出延伸的矩形第二调节部。
8.根据权利要求1或7所述的加载件，其特征在于，所述下加载单元包括沿垂直于所述框体延伸方向将其断开的第三调节部。
9.一种辐射单元组件，包括：双极化辐射单元和设置于所述辐射单元辐射臂上下两侧的加载件，其特征在于，所述加载件为权利要求1～8中任意一项所述的加载件。
10.根据权利要求9所述的辐射单元组件，其特征在于，所述上加载单元的主体部与所述辐射臂平行设置，且所述第一加强部位于两相邻辐射臂的缝隙的正上方；所述下加载单元的框体表面与所述辐射臂平行设置。
11.一种天线，包括：反射板、双极化辐射单元和设置于所述辐射单元上下两侧的加载件，其特征在于，所述加载件为权利要求1～8任意一项中所述的加载件。
12.根据权利要求11所述的天线，其特征在于，所述上加载单元通过绝缘件设置于所述辐射单元上方；所述下加载单元通过支撑件设置于所述反射板与所述辐射臂之间。
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