雙極化振子單元、天線及多頻天線陣列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種雙極化振子單元、天線及多頻天線陣列，該雙極化振子單元包括輻射體及用以對所述輻射體饋電的巴倫支撐部；所述輻射體包括介質(zhì)基板、設(shè)置在所述介質(zhì)基板的上表面且呈正負(fù)45度正交布置的兩對偶極子天線臂、及設(shè)置在所述介質(zhì)基板的下表面的至少一耦合金屬帶；所述偶極子天線臂和耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)，從而在耦合金屬帶上形成電流通路。本發(fā)明的振子單元及其天線，可以實現(xiàn)超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度、低剖面以及低耦合，而且結(jié)構(gòu)簡單美觀，易于工程實現(xiàn)，適合大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，電氣性能指標(biāo)滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
雙極化振子單元、天線及多頻天線陣列
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種雙極化振子單元、天線及多頻天線陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]基站天線是移動通信系統(tǒng)中，用戶終端與基站的空中電氣橋梁，是整個天饋系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件，基站天線的質(zhì)量直接影響通信質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有基站天線多采用金屬壓鑄振子實現(xiàn)，需要復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)，比如需要使用4根同軸電纜實現(xiàn)饋電，實現(xiàn)形式及組裝工藝復(fù)雜。即便采用PCB印刷工藝實現(xiàn)的寬帶天線，在低剖面(天線距離反射板高度小于0.125個波長)的結(jié)構(gòu)形式下，難以實現(xiàn)在寬頻帶(690-960MHz或者1700-2700MHZ)條件下，而電氣性能指標(biāo)滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外，在多頻天線中，高低頻天線之間存在較明顯的互耦，造成了各自工作頻段方向圖的畸變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙極化振子單元，能夠在低剖面的結(jié)構(gòu)形式下提升天線的性能。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種雙極化振子單元，包括輻射體及用以對所述輻射體饋電的巴倫支撐部;所述輻射體包括介質(zhì)基板、設(shè)置在所述介質(zhì)基板的上表面且呈正負(fù)45度正交布置的兩對偶極子天線臂、及設(shè)置在所述介質(zhì)基板的下表面的至少一耦合金屬帶;所述偶極子天線臂和耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)，從而在耦合金屬帶上形成電流通路。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，
[0007]兩對偶極子天線臂相對正交中心不對稱，每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，第一對偶極子天線臂的各開口部位的單邊或雙邊設(shè)有向外的延伸枝節(jié)、第二對偶極子天線臂的各開口部位的兩邊均不設(shè)延伸枝節(jié)，第二對偶極子天線臂與所述耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)；
[0008]或者，
[0009]兩對偶極子天線臂相對正交中心對稱，每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，每對偶極子天線臂的各開口部位的單邊均設(shè)有向外的延伸枝節(jié)，每個偶極子天線臂不設(shè)延伸枝節(jié)的一邊與所述耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述耦合金屬帶為四條;各個耦合金屬帶的始端設(shè)置在偶極子天線臂的開口的不設(shè)延伸枝節(jié)的端部下方，每個耦合金屬帶的始端對應(yīng)一個端部，從而各個親合金屬帶始端和相應(yīng)端部產(chǎn)生電流感應(yīng)，每個親合金屬帶上得以形成電流通路。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個耦合金屬帶的末端位于與其相鄰的延伸枝節(jié)下方，從而各個耦合金屬帶的末端和相應(yīng)延伸枝節(jié)產(chǎn)生電流感應(yīng)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個偶極子天線臂的開口的兩端部均設(shè)置有枝節(jié)凸起，所述枝節(jié)凸起為從所述開口的端部延伸出來的凸起部分。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個偶極子天線臂的開口的兩端部的枝節(jié)凸起配合起來的結(jié)構(gòu)呈張開的鉗嘴狀。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述耦合金屬帶的始端和/或末端的形狀設(shè)置為和所述枝節(jié)凸起的形狀相同。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述耦合金屬帶沿所述介質(zhì)基板的邊沿設(shè)置，和/或，所述延伸枝節(jié)沿所述介質(zhì)基板的邊沿設(shè)置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，相鄰的偶極子天線臂之間具有細(xì)縫。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述巴倫支撐部包括相互正交連接的第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂;所述第一巴倫支撐臂為所述第一對偶極子天線臂饋電，所述第二巴倫支撐臂為所述第二對偶極子天線臂饋電;每個巴倫支撐臂的一側(cè)上設(shè)有和偶極子天線臂的饋電點連接的微帶線巴倫，另一側(cè)上設(shè)有和偶極子天線臂的饋電點連接的巴倫地線;第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂的高度小于等于工作中心波長的八分之一。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，至少一個巴倫支撐臂的設(shè)有巴倫地線的一側(cè)上還設(shè)有連接巴倫地線的匹配枝節(jié)，用以平衡電流。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂之間通過分別開槽而配合卡接在一起。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，至少一個巴倫支撐臂的上端和下端上還設(shè)置有用以焊接固定的焊接支撐點。
[0021]本發(fā)明還提供一種雙極化振子天線，包括功率分配板、反射板及前述實施例中任意一項所述的雙極化振子單元;所述功率分配板的上表面上設(shè)置所述巴倫支撐部;所述反射板設(shè)置在所述功率分配板的上表面或者下表面上。
[0022]本發(fā)明還提供一種多頻天線陣列，包括至少一低頻天線陣列和至少一高頻天線陣列，所述高頻天線陣列中至少一個天線單元使用前述實施例所述的雙極化振子天線。
[0023]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:通過在介質(zhì)基板的上表面設(shè)置偶極子天線臂，并在介質(zhì)基板的下表面設(shè)置耦合金屬帶，布置耦合金屬帶在介質(zhì)基板下表面的位置，使得偶極子天線臂和耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)，從而實現(xiàn)弱耦合，在耦合金屬帶上形成一條有別于天線臂上電流通路的另一電流通路，實現(xiàn)工作頻段低端部分的諧振，完成輻射，并且提高了振子單元的前后比和交叉極化比。
[0024]振子單元可以是對稱雙極化也可以是不對稱雙極化。若為不對稱雙極化，則僅在第一對偶極子天線臂的開口部位設(shè)置延伸枝節(jié)，兩路極化振子的不對稱圖形，可以加強(qiáng)工作頻段高頻部分的諧振，同時可抑制來自低頻天線的耦合，應(yīng)用在多頻天線中時能有效提高去耦性能，改善高頻方向圖的畸變，第一對偶極子天線臂上的電流感應(yīng)到下方中的耦合金屬帶上，實現(xiàn)兩者之間的弱耦合;若為對稱雙極化，則可以將各偶極子天線臂的開口設(shè)置單邊加載的延伸枝節(jié)，并使得不設(shè)延伸枝節(jié)的一邊與耦合金屬帶產(chǎn)生電流感應(yīng)，實現(xiàn)兩者的弱耦合。
[0025]本發(fā)明的振子單元及其天線，可以實現(xiàn)超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度、低剖面以及低耦合，而且結(jié)構(gòu)簡單美觀，易于工程實現(xiàn)，適合大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，電氣性能指標(biāo)滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明一實施例的輻射體的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明一實施例的輻射體的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明另一實施例的輻射體的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[°03°]圖5是本發(fā)明又一實施例的福射體的正面結(jié)構(gòu)不意圖；
[0031 ]圖6是本發(fā)明再一實施例的輻射體的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7是本發(fā)明一實施例的第一巴倫支撐臂的一側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8是本發(fā)明一實施例的第一巴倫支撐臂的另一側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖9是本發(fā)明一實施例的第二巴倫支撐臂的一側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖10是本發(fā)明一實施例的第二巴倫支撐臂的另一側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖11是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子天線的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0037]圖12是本發(fā)明一實施例的功率分配板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0038]圖13是本發(fā)明一實施例的多頻天線陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖14是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子天線的駐波比示意圖；
[0040]圖15是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子天線的隔離度示意圖；
[0041]圖16是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子天線的水平面波束寬度示意圖；
[0042]圖17是本發(fā)明一實施例的不對稱雙極化振子天線的水平面前后比和交叉極化比示意圖；
[0043]圖18是本發(fā)明一實施例的具有兩不對稱雙極化振子天線單元的陣列基站天線增益曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0045]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0046]本發(fā)明實施例的雙極化振子單元可以用印刷電路板制成，但不限制于此。本發(fā)明實施例的雙極化振子單元可以采用普通基站天線常用的PCB材料實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)，輻射體尺寸與普通基站天線的尺寸相當(dāng)，僅僅是巴倫支撐部降低到中心波長的八分之一甚至更低，無需添加任何多余的配件，例如輔助調(diào)諧金屬片，金屬塊等等，可以實現(xiàn)低剖面、小體積結(jié)構(gòu)。
[0047]參看圖1，本實施例的雙極化振子單元包括輻射體I和巴倫支撐部。巴倫支撐部連接輻射體I并對輻射體I進(jìn)行饋電，巴倫支撐部可以包括第一巴倫支撐臂21和第二巴倫支撐臂22。
[0048]參看圖2和圖3，在一個實施例中，輻射體I可以包括介質(zhì)基板10、兩對偶極子天線臂11-14和耦合金屬帶15。輻射體I可以通過在印刷電路板上印刷出兩對偶極子天線臂11-
14、耦合金屬帶15而實現(xiàn)。
[0049]其中，偶極子天線臂11和偶極子天線臂12構(gòu)成一對，偶極子天線臂13和偶極子天線臂14構(gòu)成一對，兩對極化正交，每對的偶極子天線臂在相對的對角位置。兩對偶極子天線臂呈正負(fù)45度正交布置在介質(zhì)基板10的上表面，偶極子天線臂的正交布置可以參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。每個偶極子天線臂的兩邊在連接巴倫支撐臂21及22的饋電端16呈電連接，在偶極子天線臂的開口端處斷開連接。
[0050]參看圖3，耦合金屬帶15設(shè)置在介質(zhì)基板10的下表面，耦合金屬帶15的位置可以根據(jù)感應(yīng)耦合的需要而合理布置，耦合金屬帶15的形狀也不作為限制。耦合金屬帶15和偶極子天線臂之間產(chǎn)生電流感應(yīng)，偶極子天線臂的電流感應(yīng)到耦合金屬帶15上，從而在耦合金屬帶15上形成電流通路。
[0051 ]參看圖2和圖3，在本實施例中，雙極化振子單元為不對稱雙極化振子單元，兩對偶極子天線臂相對正交中心不對稱。每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，例如偶極子天線臂13的開口 131，第一對偶極子天線臂13和14的各開口部位單邊或雙邊設(shè)有向外的延伸枝節(jié)、第二對偶極子天線臂11和12的各開口部位的兩邊均不設(shè)延伸枝節(jié)，例如偶極子天線臂13的開口 131端部上設(shè)有延伸枝節(jié)133，如此構(gòu)成兩路極化不對稱圖形的雙極化振子。延伸枝節(jié)是指從偶極子天線臂的開口端部延伸而出的條形部分，延長了電流的傳輸路徑。兩路極化振子的不對稱圖形，既加強(qiáng)了工作頻段高頻部分的諧振，同時也抑制了來自低頻天線的親合，在多頻天線中能有效提尚去親性能，改善尚頻方向圖的畸變。
[0052]各偶極子天線臂的開口設(shè)置在遠(yuǎn)離正交中心的一端，第一對偶極子天線臂的每個開口具有兩個端部，可以在每個端部上均設(shè)置一延伸枝節(jié)，并朝開口之外的方向延伸，在圖2中，延伸枝133的形狀呈直線，設(shè)置在介質(zhì)基板10的邊沿上，以具有更好的輻射性能。
[0053]第二對偶極子天線臂與耦合金屬帶15之間產(chǎn)生感應(yīng)電流。參看圖3，具體來說，耦合金屬帶15為四條，各個耦合金屬帶15的始端設(shè)置在第二對偶極子天線臂的各偶極子天線臂開口的各端部的下方(當(dāng)然中間隔著介質(zhì)基板)，每個耦合金屬帶15的始端對應(yīng)一個端部，從而各個親合金屬帶15始端和相應(yīng)端部產(chǎn)生電流感應(yīng)，每個親合金屬帶15上得以形成電流通路。在圖3中，耦合金屬帶15同樣沿著介質(zhì)基板10的邊沿設(shè)置，各個耦合金屬帶15之間沒有交點。
[0054]在介質(zhì)基板10背面設(shè)置4個耦合金屬帶15，可引導(dǎo)位于正面的振子臂上的電流感應(yīng)到下方的耦合金屬帶15，從而實現(xiàn)弱耦合，形成另一電流通路，實現(xiàn)工作頻帶低端部分的諧振，完成輻射，并且提高了振子的前后比和交叉極化比。
[0055]圖2和圖3中，介質(zhì)基板呈正方形。兩對耦合金屬帶15分別設(shè)置在相對對角位置并沿介質(zhì)基板邊沿設(shè)置，對應(yīng)于第二對偶極子天線臂。第一對偶極子天線臂的兩對延伸枝節(jié)在不同于耦合金屬帶的相對對角位置，并沿介質(zhì)基10邊沿設(shè)置。但是介質(zhì)基板10的形狀也不限于正方形，例如還可以是圓形或者其他形狀，相應(yīng)的，耦合金屬帶15和延伸枝節(jié)的形狀也可做相應(yīng)的調(diào)整。
[0056]在一個實施例中，每個耦合金屬帶15的末端位于與其相鄰的延伸枝節(jié)下方，從而各個耦合金屬帶15的末端和相應(yīng)延伸枝節(jié)產(chǎn)生電流感應(yīng)，耦合金屬帶15和延伸枝節(jié)上的電流方向相反，因而可以相互抵消，提高兩對偶極子天線臂之間的隔離度。當(dāng)然，耦合金屬帶15也可以不延伸到延伸枝節(jié)的下方，兩者之間不產(chǎn)生電流感應(yīng)。
[0057]較佳的，每個偶極子天線臂的開口的兩端部均設(shè)置有枝節(jié)凸起132，枝節(jié)凸起132為從開口的端部延伸出來的凸起部分。進(jìn)一步來說，每個耦合金屬帶15的始端設(shè)置為形狀和偶極子天線臂的枝節(jié)凸起132的形狀相同。
[0058]可選的，每個偶極子天線臂的開口131的兩端部的枝節(jié)凸起132配合起來的結(jié)構(gòu)呈張開的鉗嘴狀。
[0059]設(shè)置在介質(zhì)基板10正面的兩對半波開口鉗狀雙極化天線，在開口末端對加載的枝節(jié)凸起，該枝節(jié)凸起進(jìn)一步加強(qiáng)了輻射體的正面振子臂和背面耦合金屬帶的耦合，有利于引導(dǎo)電流流向振子臂開口處，恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整該枝節(jié)凸起的尺寸，可以實現(xiàn)整個工作頻帶內(nèi)的阻抗匹配，實現(xiàn)超寬帶工作。
[0060]繼續(xù)參看圖2，相鄰的偶極子天線臂之間具有細(xì)縫，框型的偶極子天線臂，框與框之間間隔較小的距離，形成一個超窄的縫隙。
[0061]設(shè)置于介質(zhì)基板10正面的兩組正交的偶極子天線臂，相互靠近留有超窄縫隙，實現(xiàn)兩路正交極化的強(qiáng)耦合，將兩路極化的振子臂表面電流集中于細(xì)縫兩側(cè)，實現(xiàn)在空中遠(yuǎn)場上的低交叉極化特性，提高了在整個工作頻段內(nèi)的隔離度。這與常規(guī)基站天線中的正交振子間隙越大隔離度越好的理論相反，而這也是能實現(xiàn)低剖面的關(guān)鍵之一。
[0062]參看圖4，不同于前述實施例的是，在本實施例中，各偶極子天線臂lla-14a的形狀呈花瓣形，但偶極子天線臂的形狀不作為限制，例如還可以呈多邊形形狀等。
[0063]參看圖5，不同于前述實施例的是，在本實施例中，各延伸枝節(jié)的形狀呈L型，例如延伸枝節(jié)133a，但不作為限制，例如可以呈弧形等。
[0064]參看圖6，在一個實施例中，雙極化振子單元為對稱雙極化振子單元，兩對偶極子天線臂llc-14c相對正交中心對稱。每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，為了保證天線方向圖的一致收斂性和波束指向不發(fā)生偏移，在每個偶極子天線臂上進(jìn)行單邊加載枝節(jié)，每對偶極子天線臂的各開口部位的單邊均設(shè)有向外的延伸枝節(jié)，每個偶極子天線臂不設(shè)延伸枝節(jié)的一邊與親合金屬帶之間形成電流感應(yīng)，例如偶極子天線臂13c具有開口 131c，開口131c上具有枝節(jié)凸起132c，開口 131 c的一端設(shè)有延伸枝節(jié)133c。延伸枝節(jié)可以根據(jù)實際需要調(diào)整尺寸和形狀，其余和前述實施例相同部分可以參看前述內(nèi)容，在此不再贅述。
[0065]參看圖1，巴倫支撐部包括相互正交連接的第一巴倫支撐臂21和第二巴倫支撐臂22，第一巴倫支撐臂21為第一對偶極子天線臂饋電，第二巴倫支撐臂22為第二對偶極子天線臂饋電。
[0066]參看圖7，第一巴倫支撐臂21的一側(cè)上設(shè)有和饋電點212連接的微帶線巴倫211，參看圖8，第一巴倫支撐臂21的另一側(cè)上設(shè)有和饋電點212連接的巴倫地線213。第一巴倫支撐臂21的饋電點212連接第一對偶極子天線臂的饋電端?？蛇x的，為了便于焊接支撐，加強(qiáng)巴倫支撐臂和輻射體、功率分配板之間的機(jī)械緊固度，在第一巴倫支撐臂21的上端和下端上設(shè)置有用以焊接固定的焊接支撐點214，焊接支撐點214不做電氣用途，但是第一巴倫支撐臂21的饋電點212可以布置在焊接支撐點214上。
[0067]參看圖9，第二巴倫支撐臂22的一側(cè)上設(shè)有和饋電點222連接的微帶線巴倫221，參看圖10，第二巴倫支撐臂22的另一側(cè)上設(shè)有和饋電點222連接的巴倫地線223。第二巴倫支撐臂22的饋電點222連接第二對偶極子天線臂的饋電端?？蛇x的，為了便于焊接支撐，加強(qiáng)巴倫支撐臂和輻射體、功率分配板之間的機(jī)械緊固度，在第二巴倫支撐臂22的上端和下端上設(shè)置有用以焊接固定的焊接支撐點224，焊接支撐點224不做電氣用途，但是第二巴倫支撐臂22的饋電點222可以布置在焊接支撐點224上。
[0068]第一巴倫支撐臂21和第二巴倫支撐臂22的高度為工作中心波長的八分之一，可以實現(xiàn)低剖面、小體積的天線結(jié)構(gòu)。
[0069]天線高度的降低，可能會造成巴倫長度減小，不滿足四分之一波長變換，難以匹配，可以通過修正高度較低極化振子的巴倫支撐臂的接地部分的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)寬帶匹配。參看圖8，在第一巴倫支撐臂21的設(shè)有巴倫地線213的一側(cè)上還設(shè)有連接巴倫地線213的匹配枝節(jié)215，形成一個分流部分，且呈開路形式，可以平衡電流。
[0070]參看圖7-10，第一巴倫支撐臂21和第二巴倫支撐臂22之間通過分別開槽而配合卡接在一起。第一巴倫支撐臂21的中間部位上端可以開設(shè)短槽，第二巴倫支撐臂22的中間部位下端可以開設(shè)長槽，長槽和短槽的配合連接，從而第一巴倫支撐臂21和第二巴倫支撐臂22正交連接。
[0071]參看圖11，本發(fā)明實施例的雙極化振子天線，可以包括功率分配板3、反射板4及前述實施例中任意一項的雙極化振子單元。功率分配板3的上表面連接振子單元，具體是在功率分配板3上連接巴倫支撐部，參看圖12，功率分配板上具有巴倫支撐部連接部31，可以連接不止一個振子單元，通過傳輸線32或功分器等實現(xiàn)功分。反射板4設(shè)置可以在功率分配板3的上表面或者下表面上。
[0072]采用更多的功率分配板3和振子單元，將實現(xiàn)更多單元，不同增益及波束寬度的雙極化基站天線。此外，整體組裝方式上，振子單元可以先與功率分配板3安裝，然后整體與底部反射板4通過螺釘或者鉚釘固定，此種情況下功率分配板3位于反射板4正面；當(dāng)然也可以將功率分配板3置于反射板4背面，先將功率分配板3通過螺釘或者鉚釘固定于反射板4背面，然后將振子單元穿過反射板4槽位，實現(xiàn)背面安裝，具體的安裝方式可以根據(jù)需要而定，在此不做限制。
[0073]本發(fā)明實施例的多頻天線陣列，包括至少一低頻天線陣列和至少一高頻天線陣列，低頻陣列的工作頻段在690MHz?960MHz之間，高頻陣列工作頻段在1600MHz?2700MHz之間。高頻天線陣列中至少一個天線單元使用前述實施例的雙極化振子天線。低頻陣列中的天線單元可以任意選擇。可選的，參看圖13，低頻天線陣列101為一個陣列，具有兩個低頻天線單元；高頻天線陣列102為兩個陣列，每個陣列具有兩個前述實施例的雙極化振子天線。
[0074]本發(fā)明振子單元的天線及天線陣列可以實現(xiàn)低剖面，將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的0.25波長天線高度降低到0.125波長，并整體減小了天線罩及反射板高度尺寸，可以抑制了多頻天線中的低頻耦合。
[0075]對本發(fā)明實施例中的天線進(jìn)行仿真，結(jié)合圖14-18，給出電性能數(shù)據(jù)。
[0076]參看圖14，第一對偶極子天線臂和第二對偶極子天線形成兩路極化波，兩路極化端口的駐波比小于1.45，且在工作頻率1.7 IGHz到2.17GHz范圍內(nèi)匹配良好。
[0077]參看圖15，兩路極化端口的隔離度大于28dB，隔離度更好。
[0078]參看圖16，在1.71GHz?2.17GHz工作頻帶范圍內(nèi)，水平面波束收斂性很好，波束寬度在64°?66°之間。
[0079]參看圖17，在1.71GHz?2.17GHz工作頻帶范圍內(nèi)，總功率前后比大于25dB，主極化前后比大于30dB;交叉極化比(軸向)大于31dB，交叉極化比(扇區(qū))大于15dB。
[0080]參看圖18，在1.71GHz?2.17GHz工作頻帶范圍內(nèi)，增益大于lldB，且隨著頻率增加，不斷增大。
[0081]本發(fā)明的振子單元及其天線，可以實現(xiàn)超寬帶、高增益、高效率、高交叉極化比、高前后比和高隔離度、低剖面以及低耦合，而且結(jié)構(gòu)簡單美觀，易于工程實現(xiàn)，適合大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，電氣性能指標(biāo)滿足基站天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0082]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種雙極化振子單元，其特征在于，包括輻射體及用以對所述輻射體饋電的巴倫支撐部;所述輻射體包括介質(zhì)基板、設(shè)置在所述介質(zhì)基板的上表面且呈正負(fù)45度正交布置的兩對偶極子天線臂、及設(shè)置在所述介質(zhì)基板的下表面的至少一耦合金屬帶;所述偶極子天線臂和耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)，從而在耦合金屬帶上形成電流通路。2.如權(quán)利要求1所述的雙極化振子單元，其特征在于， 兩對偶極子天線臂相對正交中心不對稱，每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，第一對偶極子天線臂的各開口部位的單邊或雙邊設(shè)有向外的延伸枝節(jié)、第二對偶極子天線臂的各開口部位的兩邊均不設(shè)延伸枝節(jié)，第二對偶極子天線臂與所述耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)； 或者， 兩對偶極子天線臂相對正交中心對稱，每個偶極子天線臂呈具有開口的框型，每對偶極子天線臂的各開口部位的單邊均設(shè)有向外的延伸枝節(jié)，每個偶極子天線臂不設(shè)延伸枝節(jié)的一邊與所述耦合金屬帶之間產(chǎn)生電流感應(yīng)。3.如權(quán)利要求2所述的雙極化振子單元，其特征在于，所述耦合金屬帶為四條;各個耦合金屬帶的始端設(shè)置在偶極子天線臂的開口的不設(shè)延伸枝節(jié)的端部下方，每個耦合金屬帶的始端對應(yīng)一個端部，從而各個耦合金屬帶始端和相應(yīng)端部產(chǎn)生電流感應(yīng)，每個耦合金屬帶上得以形成電流通路。4.如權(quán)利要求3所述的雙極化振子單元，其特征在于，每個耦合金屬帶的末端位于與其相鄰的延伸枝節(jié)下方，從而各個親合金屬帶的末端和相應(yīng)延伸枝節(jié)產(chǎn)生電流感應(yīng)。5.如權(quán)利要求2所述的雙極化振子單元，其特征在于，每個偶極子天線臂的開口的兩端部均設(shè)置有枝節(jié)凸起，所述枝節(jié)凸起為從所述開口的端部延伸出來的凸起部分。6.如權(quán)利要求5所述的雙極化振子單元，其特征在于，每個偶極子天線臂的開口的兩端部的枝節(jié)凸起配合起來的結(jié)構(gòu)呈張開的鉗嘴狀。7.如權(quán)利要求5所述的雙極化振子單元，其特征在于，每個所述親合金屬帶的始端和/或末端的形狀設(shè)置為和所述枝節(jié)凸起的形狀相同。8.如權(quán)利要求2所述的雙極化振子單元，其特征在于，所述親合金屬帶沿所述介質(zhì)基板的邊沿設(shè)置，和/或，所述延伸枝節(jié)沿所述介質(zhì)基板的邊沿設(shè)置。9.如權(quán)利要求1或2所述的雙極化振子單元，其特征在于，相鄰的偶極子天線臂之間具有細(xì)縫。10.如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的雙極化振子單元，其特征在于，所述巴倫支撐部包括相互正交連接的第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂;所述第一巴倫支撐臂為所述第一對偶極子天線臂饋電，所述第二巴倫支撐臂為所述第二對偶極子天線臂饋電；每個巴倫支撐臂的一側(cè)上設(shè)有和偶極子天線臂的饋電點連接的微帶線巴倫，另一側(cè)上設(shè)有和偶極子天線臂的饋電點連接的巴倫地線;第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂的高度小于等于工作中心波長的八分之一。11.如權(quán)利要求10所述的雙極化振子單元，其特征在于，至少一個巴倫支撐臂的設(shè)有巴倫地線的一側(cè)上還設(shè)有連接巴倫地線的匹配枝節(jié)，用以平衡電流。12.如權(quán)利要求10所述的雙極化振子單元，其特征在于，所述第一巴倫支撐臂和第二巴倫支撐臂之間通過分別開槽而配合卡接在一起。13.如權(quán)利要求10所述的雙極化振子單元，其特征在于，至少一個巴倫支撐臂的上端和下端上還設(shè)置有用以焊接固定的焊接支撐點。14.一種雙極化振子天線，其特征在于，包括功率分配板、反射板及如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的雙極化振子單元;所述功率分配板的上表面上設(shè)置所述巴倫支撐部;所述反射板設(shè)置在所述功率分配板的上表面或者下表面上。15.—種多頻天線陣列，包括至少一低頻天線陣列和至少一高頻天線陣列，其特征在于，所述高頻天線陣列中至少一個天線單元使用如權(quán)利要求14所述的雙極化振子天線。
【文檔編號】H01Q13/10GK105896071SQ201610269578
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張凱, 董孩李
【申請人】上海安費諾永億通訊電子有限公司