技术领域

[0001] 本发明涉及移动通信基站天线领域， 具体的是涉及一种新型的宽频双极化天线 的辐射单元。

背景技术

[0002] 基站天线是移动通信网络的关键部件， 它不仅提供了移动台和基站之间的物理 链接， 同吋也是频率复用， 分集接收， 优化覆盖等移动通信技术应用中的重要 设备。 相应的， 各种应用技术对基站天线的性能也提出了各种 不同的性能要求 。 其中移动通信技术最主要关注的一个问题就是 如何利用有限的频谱资源， 来 满足用户的需求， 在空间和吋间上的分布。 由此也应运而生出各种移动通信标 准， 产生了多种标准并存的局面。 因此， 如何设计一种能兼顾各项性能， 覆盖 尽量宽频段的天线， 显然具有重要意义。 而作为天线最基本的组成元素， 只有 性能优越的超宽频的辐射单元才能在性能上满 足通讯行业对基站天线的越来越 高的要求。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服上述技术的不足， 提供一种具有高增益、 交叉极化特性 良好的新型宽频双极化天线的辐射单元。

[0004] 本发明提供的一种新型天线辐射单元， 包括振子和反射板， 所述振子包括支撑 臂以及环绕在支撑臂一端的两个相互交叉的辐 射器件组， 所述支撑臂的远离两 个辐射器件组的一端安装到所述反射板； 每个所述辐射器件组包括相对所述支 撑臂中心对称的两个连接部和两个辐射器件， 所述两个连接部分别形成在所述 支撑臂的一端的两侧， 所述两个辐射器件分别形成在对应的连接部的 外侧并通 过对应的连接部连接到所述支撑臂， 其中一个连接部用于与一个馈电桥连接， 另外一个连接部用于与一个传输电缆连接， 所述馈电桥与所述传输电缆连接， 所述传输电缆固定到所述支撑臂的外侧。

[0005] 进一步地， 所述辐射器件包括形成在对应的所述连接部外 侧的外辐射框臂和内 辐射框臂， 所述内辐射框臂围绕在所述外辐射框臂的内侧 且与外辐射框臂之间 具有一定的距离从而在外辐射框臂、 内辐射框臂之间形成间隙； 所述内辐射框 臂与对应的所述连接部之间形成一中空区域。

[0006] 进一步地， 所述外辐射框臂与所述内辐射框臂之间设有垂 直辐射臂， 所述垂直 辐射臂的一端位于所述间隙内且连接在所述外 辐射框臂与内辐射框臂之间， 另 一端凸出于所述外辐射框臂和内辐射框臂， 且朝向所述反射板延伸。

[0007] 进一步地， 所述两个辐射器件组的相邻的辐射器件之间通 过一介质卡连接， 所 述介质卡包括主体部以及形成在主体部一端的 第一卡件， 所述主体部位于相邻 的辐射器件的一端， 所述第一卡件插设在相邻的辐射器件之间。

[0008] 进一步地， 所述介质卡还包括形成在主体部一端的相对所 述第一卡件对称的两 个第二卡件和两个第三卡件， 所述两个第三卡件分别位于对应的所述第二卡 件 的外侧； 所述两个第二卡件分别插设在对应辐射器件的 外辐射框臂与内辐射框 臂之间， 所述两个第三卡件分别插设在对应辐射器件的 内辐射框臂的内侧。

[0009] 进一步地， 所述两个第三卡件的端部分别形成钩部， 所述钩部卡设在对应辐射 器件的内辐射框臂上。

[0010] 进一步地， 每个所述辐射器件组中， 其中一个连接部设有用于与所述馈电桥连 接的连接件， 另外一个连接部设有供所述传输电缆的内导体 穿过的通孔。

[0011] 进一步地， 所述连接件焊接到所述馈电桥的一端， 所述内导体焊接到所述馈电 桥的另一端。

[0012] 进一步地， 所述连接件或所述内导体上套设一介质， 所述介质位于所述馈电桥 与对应的所述连接部之间。

[0013] 进一步地， 其中一个所述辐射器件组中， 两个连接部分别具有凹腔， 所述连接 件和所述通孔分别位于对应的所述凹腔内。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 本发明的辐射单元具有高增益、 交叉极化特性良好等性能， 且结构简单， 组成 部件少， 成本低， 易于生产。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1为本发明一实施例提供的一种新型天线辐射� �元的示意图；

[0016] 图 2是图 1所示天线辐射单元去掉反射板的俯视示意图� �

[0017] 图 3是图 1所示天线辐射单元去掉反射板的仰视示意图� �

[0018] 图 4是图 2所示天线辐射单元的介质卡的示意图；

[0019] 图 5是图 2所示天线辐射单元的振子的俯视示意图；

[0020] 图 6是图 2所示天线辐射单元的振子的仰视示意图；

[0021] 图 7是图 2所示天线辐射单元的馈电桥的示意图；

[0022] 图 8是图 2所示天线辐射单元的传输电缆的示意图

[0023] 图 9是图 2所示天线辐射单元的介质的示意图。

本发明的实施方式

[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描 述。

[0025] 参考图 1、 图 2和图 3， 本发明提供的一种新型的宽频双极化天线的辐 射单元， 包括振子 10和反射板 1。 振子 10包括支撑臂 11及环绕在支撑臂 11一端的两个相互 交叉的辐射器件组 12。 支撑臂 11的远离两个辐射器件组 12的一端具有螺孔 111和 两个定位销 112， 螺孔 111与穿过反射板 1的螺钉螺纹连接， 定位销 112用于与反 射板 1的通孔间隙配合， 从而将振子 10定位、 固定安装到反射板 1。 每个辐射器 件组 12包括分别位于支撑臂 11两侧的两个辐射器件， 该两个辐射器件组 12互相 之间偏转 180度。 两个辐射器件组 12分别对应天线的两个极化， 使得辐射单元具 有高增益、 交叉极化特性良好等性能， 在将近 32%的频带范围内其驻波比小于 1. 5， 且振子 10采用一体化设计， 易于安装和生产。

[0026] 每个辐射器件组 12包括相对支撑臂 11中心对称的两个连接部 13和两个辐射器件 14， 该两个连接部 13分别形成在支撑臂 11的一端的两侧， 该两个辐射器件 14分 别形成在对应的连接部 13的外侧并通过对应的连接部 13连接到支撑臂 11。 本实 施例中， 两个辐射器件组 12相互正交， 因而两个辐射器件组 12的相邻的辐射器 件 14之间的距离相等， 易于生产。 两个辐射器件组 12的四个连接部 13之间围合 形成一空间。

[0027] 辐射器件 14包括形成在对应的连接部 13外侧的外辐射框臂 141和内辐射框臂 142 ， 内辐射框臂 142围绕在外辐射框臂 141的内侧且与外辐射框臂 141之间具有一定 的距离从而在外辐射框臂 141、 内辐射框臂 142之间形成间隙， 内辐射框臂 142与 对应的连接部 13之间形成一中空区域 144， 中空区域 144的形状为扇环形， 因而 振子 10的辐射面呈中空结构。 本实施例中， 外辐射框臂 141和内辐射框臂 142的 形状为扇环形、 方形等其他形状。 优选地， 外辐射框臂 141和内辐射框臂 142都 为接近 90度圆心角的扇环状， 且圆心位置都通过连接部 13连接到支撑臂 11。

[0028] 外辐射框臂 141与内辐射框臂 142之间设有垂直辐射臂 143， 垂直辐射臂 143的一 端位于间隙内且连接在外辐射框臂与内辐射框 臂之间， 另一端凸出于外辐射框 臂 141和内辐射框臂 142， 且朝向反射板 1延伸。 垂直辐射臂 143设置在内辐射框 臂 142径向外侧的中部与外辐射框臂 141径向内侧的中部之间， 可以加强外辐射 框臂 141与内辐射框臂 142之间的强度， 不会变形。 优选地， 垂直辐射臂 143、 连 接部 13以及支撑臂 11共面。

[0029] 两个辐射器件组 12的相邻的辐射器件 14之间通过一介质卡 40连接， 结合图 4所 示， 介质卡 40包括主体部 41以及形成在主体部 41一端的第一卡件 42， 主体部 41 位于相邻的辐射器件 14的一侧， 第一卡件 42插设在相邻的辐射器件 14之间， 可 以保证两个辐射器件组 12的相邻的辐射器件 14之间的距离， 也就是相邻的外辐 射框臂 141之间的距离。

[0030] 介质卡 40还包括形成在主体部 41一端的相对第一卡件 42对称的两个第二卡件 43 和两个第三卡件 44， 两个第三卡件 44分别位于对应的第二卡件 43的外侧。 两个 第二卡件 43分别插设在对应辐射器件 14的外辐射框臂 141与内辐射框臂 142之间 ， 两个第三卡件 44分别插设在对应辐射器件 14的内辐射框臂 142的内侧， 可以保 证辐射器件 14的外辐射框臂 141与内辐射框臂 142之间的距离。

[0031] 本实施例中， 两个第三卡件 44的端部分别形成钩部 45， 钩部 45卡设在对应辐射 器件 14的内辐射框臂 142上， 防止介质卡 40脱离辐射器件 14。

[0032] 每个辐射器件组 12中， 其中一个连接部 13用于与一个馈电桥 20连接， 另外一个 连接部 13用于与一个传输电缆 30连接， 传输电缆 30用于对辐射器件组 12实现馈 电。

[0033] 具体的， 结合图 5所示， 每个辐射器件组 12中， 其中一个连接部 13设有连接件 1 6， 用于与一个馈电桥 20连接， 连接件 16为一凸出销， 另外一个连接部 16设有通 孔 17供传输电缆 30的内导体 31穿过。

[0034] 本实施例中， 连接部 13包括扇环形主体及形成在扇环形主体径向内� ��的弧形凸 起， 连接件 16设置在弧形凸起上， 通孔 17位于扇环形主体与弧形凸起连接处。

[0035] 馈电桥 20的两端分别具有馈电桥通孔 21， 如图 7所示， 馈电桥 20的形状为长条 形。 连接件 16与馈电桥 20—端的馈电桥通孔 21间隙配合且焊接在一起， 以将馈 电桥 20与其中一个连接部 13连接在一起。 传输电缆 30包括内导体 31、 环绕在内 导体 31外周的介质层 33、 环绕在介质层外周的外导体 32及环绕在外导体 32外周 的保护层 34， 如图 8所示， 传输电缆 30在接头处的内导体 31、 介质层 33、 外导体 32和保护层 34的一端之间依次形成台阶。 内导体 31穿过通孔 17与馈电桥 20另一 端的馈电桥通孔 21间隙配合且焊接在一起， 以将传输电缆 30与馈电桥 20连接在 一起。 即， 馈电桥 20两端的两个通孔 21分别与连接件 16、 内导体 31间隙配合并 焊接， 从而构成馈电变换器， 使每个辐射器件组 12的电流分布平衡。

[0036] 本实施例中， 还是结合图 5所示， 其中一个辐射器件组 12中， 两个连接部 13分 别具有凹腔 18， 连接件 16和通孔 17分别位于对应的凹腔 18内， 方便每个辐射器 件组 12与馈电桥 20的连接， 结构紧凑。

[0037] 支撑臂 11的外周设有装配槽 113， 如图 6所示， 传输电缆 30容纳于装配槽 113内 ， 且传输电缆 30的外导体 32焊接到装配槽 113， 从而将传输电缆 30固定到支撑臂 11的外侧。

[0038] 连接件 16上固定套设一介质 50， 如图 9所示， 介质 50具有介质通孔 51， 介质 50 通过介质通孔 51与连接件 16间隙配合， 并位于馈电桥 20与对应的连接部 13之间 ， 使馈电桥 20的一端搁置在介质 50上， 有效保证了两者之间的间隙。 在另一种 替换方案中， 也可以是内导体 31上固定套设一介质 50， 介质 50通过介质通孔 51 与内导体 31间隙配合， 并位于馈电桥 20与对应的连接部 13之间， 使馈电桥 20的 另一端搁置在介质 50上， 同样可以保证两者之间的间隙。 介质 50的形状为圆形 、 方形等形状。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并不 能因此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 如对各个实施例中的不同特征进行组合等， 这些都属于本发明的保护范围。