本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種寬頻帶雙極化輻射單元。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，高增益的雙極化輻射單元不能很好地工作在寬頻帶，在寬頻帶中匹配現(xiàn)有的輻射單元是很困難的，而不匹配的輻射單元會(huì)引起幅度和相位分布不一致，從而使得饋電效率較低且會(huì)產(chǎn)生能量的浪費(fèi)，并且使得在寬頻帶期間的輻射方向圖會(huì)變形，尤其是輻射旁瓣不能被很好的抑制，這將導(dǎo)致兩個(gè)相鄰基站之間的干擾。

現(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下兩種解決方案：

1)雙極化輻射單元的每個(gè)極化包括并聯(lián)饋電(fed in parallel)的一對(duì)偶極子。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)示例的雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該雙極化輻射單元的每個(gè)極化包括四個(gè)振子臂，對(duì)于其中一個(gè)極化，Arm01和Arm04組成一個(gè)偶極子，Arm02和Arm03組成另一個(gè)偶極子，該兩個(gè)偶極子共享一個(gè)饋電點(diǎn)且并聯(lián)饋電?；谠摻鉀Q方案的雙極化輻射單元的輻射效率較低。

2)雙極化輻射單元的每個(gè)極化包括形成陣列的一對(duì)偶極子。如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)示例的雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該雙極化輻射單元的每個(gè)極化同樣包括四個(gè)振子臂，對(duì)于其中一個(gè)極化，Arm05和Arm06組成一個(gè)偶極子，Arm07和Arm08組成另一個(gè)偶極子，該兩個(gè)偶極子形成陣列，且該兩個(gè)偶極子具有各自的饋電點(diǎn)?；谠摻鉀Q方案的雙極化輻射單元的很難在寬頻帶匹配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種寬頻帶雙極化輻射單元。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種寬頻帶雙極化輻射單元，其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)極化包括形成陣列的兩個(gè)偶極子組，所述兩個(gè)偶極子組采用不同的饋電點(diǎn)且同相饋電，所述兩個(gè)偶極子組中的每個(gè)偶極子組包括至少兩個(gè)偶極子，所述至少兩個(gè)偶極子共享同一個(gè)饋電點(diǎn)且并聯(lián)饋電，其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子均包括兩個(gè)振子臂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：所述寬頻帶雙極化輻射單元非常容易在寬頻帶中匹配，具有較高的輻射效率，能夠用于增加天線的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio,電壓駐波比)帶寬；并且，通過(guò)改變寬頻帶雙極化輻射單元的振子臂的長(zhǎng)度，可使寬頻帶雙極化輻射單元被用于不同的工作頻段；與現(xiàn)有技術(shù)中的雙極化輻射單元相比，采用所述寬頻帶雙極化輻射單元的天線可以實(shí)現(xiàn)更高的增益以及更窄的波束寬度；能夠降低天線制作成本及天線組裝所消耗的勞動(dòng)力成本，且所述寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，降低了開(kāi)發(fā)成本；所述寬頻帶雙極化輻射單元的可靠性和一致性較高，能夠提高天線質(zhì)量，且更容易在寬頻帶中調(diào)諧偶極子的VSWR，從而能夠加快研發(fā)進(jìn)程。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)一個(gè)示例的雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)另一個(gè)示例的雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元與現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元的歸一化阻抗曲線的對(duì)比示意圖；

圖5為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元與現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元在H平面的輻射方向?qū)Ρ仁疽鈭D；

圖6為本實(shí)用新型另一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型再一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型再一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了寬頻帶雙極化輻射單元其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)極化包括形成陣列的兩個(gè)偶極子組(也即，所述寬頻帶雙極化輻射單元共包括四個(gè)偶極子組)，所述兩個(gè)偶極子組采用不同的饋電點(diǎn)且同相饋電(fed in phase)，所述兩個(gè)偶極子組中的每個(gè)偶極子組包括至少兩個(gè)偶極子，所述至少兩個(gè)偶極子共享同一個(gè)饋電點(diǎn)且并聯(lián)饋電，其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子均包括兩個(gè)振子臂。

其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間的角度可為大于0°且小于等于180°的任意角度。需要說(shuō)明的是，各個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂所成的角度是相同的。例如，寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂均相互垂直(也即成90°)。

需要說(shuō)明的是，所述每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間的角度越小，所述寬頻帶雙極化輻射單元與多頻天線中不同頻段的其他輻射單元之間的相互影響越??；所述每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間的角度越大，所述寬頻帶雙極化輻射單元的有效口徑越大，其輻射效率越高。在實(shí)際應(yīng)用中，可綜合考慮工作場(chǎng)景、與其他輻射單元之間的干擾、輻射效率等多種因素，來(lái)確定寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間的角度。

作為第一種可選方案，所述寬頻帶雙極化輻射單元的一個(gè)極化的振子臂末端與該極化的垂直極化的振子臂末端之間具有一定間隙，也即，寬頻帶雙極化輻射單元的各個(gè)偶極子組之間不相連接?；谠摽蛇x方案的寬頻帶雙極化輻射單元的尺寸較大。

作為第二種可選方案，所述寬頻帶雙極化輻射單元的兩個(gè)極化共用振子臂，也即，所述寬頻帶雙極化輻射單元中的每個(gè)振子臂，均被兩個(gè)極化所共用?；谠摽蛇x方案的寬頻帶雙極化輻射單元的尺寸較小。

在實(shí)際應(yīng)用中，可基于寬頻帶雙極化輻射單元的工作場(chǎng)景來(lái)確定采用上述哪種可選方案。例如，在單頻天線場(chǎng)景中，可采用上述第一種可選方案；在小型化天線場(chǎng)景中，可采用上述第二種可選方案。

其中，所述寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組中包括越多偶極子，所述寬頻帶雙極化輻射單元能夠工作于越寬的頻帶。然而，隨著偶極子數(shù)量的增多，寬頻帶雙極化輻射單元的復(fù)雜度也會(huì)增加，制作成本也會(huì)隨之增加，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合寬頻帶雙極化輻射單元的使用頻段，來(lái)確定一個(gè)與該頻段相匹配的偶極子數(shù)量。

其中，所述振子臂的長(zhǎng)度與所述寬頻帶雙極化輻射單元所工作的頻段相對(duì)應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中，可針對(duì)不同的使用頻段，來(lái)確定振子臂的長(zhǎng)度，如對(duì)于一個(gè)頻段，確定工作在該頻段的寬頻帶雙極化輻射單元的振子臂的長(zhǎng)度約為四分之一波長(zhǎng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元，非常容易在寬頻帶中匹配，具有較高的輻射效率，能夠用于增加天線的VSWR帶寬；并且，通過(guò)改變寬頻帶雙極化輻射單元的振子臂的長(zhǎng)度，可使寬頻帶雙極化輻射單元被用于不同的工作頻段。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中的雙極化輻射單元相比，采用所述寬頻帶雙極化輻射單元的天線可以實(shí)現(xiàn)更高的增益以及更窄的波束寬度。

此外，根據(jù)本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元，能夠降低天線制作成本及天線組裝所消耗的勞動(dòng)力成本，且所述寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，降低了開(kāi)發(fā)成本；并且，所述寬頻帶雙極化輻射單元的可靠性和一致性較高，能夠提高天線質(zhì)量，且更容易在寬頻帶中調(diào)諧偶極子的VSWR，從而能夠加快研發(fā)進(jìn)程。

需要說(shuō)明的是，所述寬頻帶雙極化輻射單元并不限于用于基站天線，其還可適用于其他射頻應(yīng)用中，如用于衛(wèi)星通信的天線等。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖3為本實(shí)用新型一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該雙極化輻射單元包括四個(gè)偶極子組，且每個(gè)偶極子組包括兩個(gè)偶極子。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖3中以虛線框標(biāo)示出了一個(gè)極化所包括的兩個(gè)偶極子組：Group1、Group2，其中，Group1和Group2互相遠(yuǎn)離且形成陣列，兩者具有各自單獨(dú)的饋電點(diǎn)且同相饋電。其中，Group1包括偶極子Dipole1和Dipole2，其中，Dipole1包括振子臂Arm11和Arm12，Dipole2包括振子臂Arm13和Arm14，Dipole1和Dipole2共享同一個(gè)饋電點(diǎn)(且并聯(lián)饋電；Group1包括偶極子Dipole3和Dipole4，其中，Dipole3包括振子臂Arm15和Arm16，Dipole4包括振子臂Arm17和Arm18，Dipole3和Dipole4共享同另一個(gè)饋電點(diǎn)且并聯(lián)饋電。

其中，圖3所示的寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂均相互垂直(也即成90°)。

其中，圖3所示的寬頻帶雙極化輻射單元的一個(gè)極化的振子臂末端與該極化的垂直極化的振子臂末端之間具有一定間隙。例如，如圖3所示，Arm11末端(相當(dāng)于Arm11所在極化的振子臂末端)與Arm19末端(相當(dāng)于Arm11所在極化的垂直極化的振子臂末端)之間具有一定間隙。因此，圖3所示的寬頻帶雙極化輻射單元可適用于單頻天線場(chǎng)景。

圖4為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元與現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元的歸一化阻抗曲線(impedance curve)的對(duì)比示意圖。其中，最外層圓圈內(nèi)部所標(biāo)示出的0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00等為歸一化電阻值，穿過(guò)圓弧的各個(gè)線條表示歸一化電抗；其中，L1為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元的歸一化阻抗曲線，L2為現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元的歸一化阻抗曲線。通過(guò)比對(duì)L1和L2可明顯看到，L1相比L2是非常收斂的，這表明本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元更容易在寬頻帶進(jìn)行阻抗匹配，且具有較少回波損耗，因此，本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元的天線具有更好的VSWR一致性，便于批量生產(chǎn)。

圖5為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元與現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元在H平面的輻射方向?qū)Ρ仁疽鈭D。其中，橫坐標(biāo)表示頻率值(Freq)，單位為MHZ，縱坐標(biāo)表示半功率波束寬度，單位是°(Deg)；其中，L3為圖3所示寬頻帶雙極化輻射單元的輻射方向曲線，L4為現(xiàn)有技術(shù)的雙極化輻射單元的輻射方向曲線。通過(guò)比對(duì)L3和L4可明顯得知，本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元的波束寬度更窄更收斂，這意味著本實(shí)用新型的寬頻帶雙極化輻射單元具有高的輻射效率以及很好的基站覆蓋。

圖6為本實(shí)用新型另一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組包括三個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂互相垂直(也即兩個(gè)振子臂之間的角度為90°)，如Arm21和Arm22組成一個(gè)偶極子，且Arm21和Arm22互相垂直。該寬頻帶雙極化輻射單元的一個(gè)極化的振子臂末端與該極化的垂直極化的振子臂末端之間具有一定間隙，較適用于單頻天線場(chǎng)景。

圖7為本實(shí)用新型再一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組包括三個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間的角度大于90°且小于180°，如Arm31和Arm32組成一個(gè)偶極子，且Arm31和Arm32之間的角度大于90°且小于180°。該寬頻帶雙極化輻射單元的一個(gè)極化的振子臂末端與該極化的垂直極化的振子臂末端之間具有一定間隙，較適用于單頻天線場(chǎng)景。與圖6相比，由于圖7所示寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間形成的角度更大，因此，該寬頻帶雙極化輻射單元的輻射效率更高。

圖8為本實(shí)用新型再一個(gè)示例的寬頻帶雙極化輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組包括三個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子的兩個(gè)振子臂之間相互垂直，如Arm41和Arm42組成一個(gè)偶極子，且Arm41和Arm42之間的角度為90°。該寬頻帶雙極化輻射單元的兩個(gè)極化共用振子臂，如圖8中所示，Arm41和Arm42組成一個(gè)偶極子，Arm41和Arm43組成另一個(gè)偶極子，而該兩個(gè)偶極子分別屬于該寬頻帶雙極化輻射單元的兩個(gè)極化，因此，Arm41被該兩個(gè)極化所共用，同樣地，該寬頻帶雙極化輻射單元的其他振子臂也都被該兩個(gè)極化所共用。與圖6和圖7相比，該寬頻帶雙極化輻射單元的尺寸較小，較適用于小型化天線場(chǎng)景。

需要說(shuō)明的是，圖3所示的寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組包括兩個(gè)偶極子，而圖6、圖7及圖8的寬頻帶雙極化輻射單元的每個(gè)偶極子組均包括三個(gè)偶極子，因此，圖6、圖7及圖8的寬頻帶雙極化輻射單元能夠工作在更寬的頻帶。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化涵括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，顯然“包括”一詞不排除其他單元或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)單元或裝置也可以由一個(gè)單元或裝置通過(guò)軟件或者硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語(yǔ)用來(lái)表示名稱(chēng)，而并不表示任何特定的順序。