一种双极化天线阵元制造技术

本发明专利技术公开了一种双极化天线阵元，所述双极化天线阵元包括馈电柱、辐射臂以及巴伦，巴伦开有四个通孔，所述馈电柱通过馈电套固定于巴伦设置的通孔中，所述馈电柱为粗细不同的多节圆金属柱，馈电柱呈L型，馈电柱与所述辐射臂固定连接，辐射臂设置在沿巴伦腔体向上方向的端面上，所述辐射臂为四个且互不接触，所述四个辐射臂与巴伦四个通孔位置对应，每个辐射臂上开有多个弧形缝隙，每条弧形缝隙长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100。本发明专利技术的天线阵元，具有频段内高增益，驻波比小，阻抗带宽达60％等特点，且可以避免馈电时的高次模产生，减小天线损耗，提升辐射效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双极化天线阵元
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种双极化天线阵元。
技术介绍
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。而有些双极化天线，虽然其阻抗带宽满足了所需频段的要求，但由于超宽的工作频段，导致其辐射性能在整个工作频段内差别较大，而且，较好的阻抗带宽也只是接近45％，例如：申请号为201010581310.9，结构图形为图1所示，其在VSWR(驻波比)小于等于1.4时，阻抗宽度接近45％。在DCS频段，双极化天线的阵元的水平面半功率波瓣宽度满足65±6°，而在TDD-LTE频段，其水平面半功率波瓣宽度却已经小于58°。这样无法实现移动通信要求的无缝覆盖，从而导致信号覆盖较差，普遍存在增益和水平瓣宽相差较大的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一种双极化天线阵元，具有频段高增益，驻波比小，水平波波瓣宽，阻抗带宽大等特点，且可以避免馈电时的高次模产生，减小天线的损耗。一种双极化天线阵元，所述双极化天线阵元包括馈电柱、辐射臂以及巴伦，巴伦开有四个通孔，所述馈电柱通过馈电套固定于巴伦设置的通孔中，所述馈电柱为粗细不同的多节圆金属柱，馈电柱呈L型，馈电柱与所述辐射臂固定连接，辐射臂设置在沿巴伦腔体向上方向的端面上，所述辐射臂为四个且互不接触，所述四个辐射臂与巴伦四个通孔位置对应，每个辐射臂上开有多个弧形缝隙，每条弧形缝隙长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100。优选地，所述每个辐射臂上开有至少三条不同长度弧形镂空缝隙。优选地，所述每个辐射臂上开有五条不同长度弧形镂空缝隙，从外向内五条缝隙长度依次为：15.6mm、21.5mm、27.2mm、25.2mm、19.7mm；宽度为：1.3mm。优选地，所述特定频段为DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内所含的频段。优选地，所述两对角辐射臂合长为频段对应波长的1/2，巴伦高为频段波长的1/4。优选地，所述辐射臂阵列分布在巴伦向上方向的端面，四个辐射臂由十字缝隔开，所述辐射臂与巴伦压铸为一体，辐射臂与巴伦均为金属制成。优选地，所述馈电套为POM绝缘材料。优选地，所述两馈电柱为两种不同尺寸高度，使得两L型馈电柱横向柱体异面垂直交叉。优选地，所述馈电柱与辐射臂通过焊接固定相连。优选地，所述巴伦通孔内适配有两馈电柱的通孔的巴伦向下延伸出两固定端，用于固定安装所述阵元。本专利技术的有益效果在于：通过在辐射臂上开有缝隙长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100的多个弧形缝隙，使得在2G的DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内所含频段增益均≥8.4dBi，在2G的DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内所含频段内，69°≥水平波束瓣宽≥64°，在频率1.6179-3.0300GHz的范围内，驻波比都在1.5以下；辐射臂金属片上刻蚀不同长度的缝隙，从而形成不同的谐振频率，各个谐振频率进行耦合，从而形成了超过60％的相对阻抗带宽；通过采用不同粗细的金属圆馈电柱，代替常用的金属馈电片，这样可以避免馈电时的高次模式的产生，减小天线损耗，提升辐射效率；馈电柱与辐射臂采用焊接方式，避免采用过多的固定件，从而降低组装的复杂度和产品的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为一种宽带双极化天线单元实施例示意图；图2为双极化天线阵元实施例的立体视图的斜下方视图；图3为双极化天线阵元实施例的立体视图的斜上方视图；图4为双极化天线阵元实施例的俯视图；图5为双极化天线阵元实施例的主视图；图6为双极化天线阵元实施例馈电视图；图7为双极化天线阵元实施例馈电柱安装图；图8为驻波比图；图9为增益图；附图标记1辐射臂2巴伦3横向馈电柱4缝隙5固定端6通孔7馈电柱8馈电套10上端面具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。请参看图2以及图3，图4、图5、图6、图7，双极化天线阵元包括：馈电柱7、辐射臂1以及巴伦2，巴伦2开有均匀设置有两两对称的四个通孔6，两个用于馈电的馈电柱7与巴伦2同侧的两个通孔6通过馈电套8固定，所述馈电柱7为粗细不同的多节圆金属柱，通过采用不同粗细的金属圆馈电柱7，代替常用的金属馈电片，这样可以避免馈电时的高次模的产生，减小天线的损耗，提升辐射效率；馈电柱7呈L型，馈电柱7与所述辐射臂1固定连接，辐射臂1设置在沿巴伦2腔体向上方向的端面上，所述辐射臂1为四个且互不接触，所述四个辐射臂1与巴伦2四个通孔6位置对应，每个辐射臂1上开有多个弧形缝隙4，每条弧形缝隙4长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙4宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100。具体的，特定频段为DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内所含的频段，波长也即为所含的频段所对应的波长。中心频率为整个带宽的中心频率，以中心频率为准。通过在辐射臂1上开有缝隙4长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙4宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100的多个弧形缝隙4，根据图8及图9可以看出，以图8深色颜色的波为例，在频率1.6153-3.0300GHz的范围内，驻波比都在1.5以下，阻抗相对带宽达60％，这是由于辐射臂1金属片上刻蚀不同长度的缝隙4，从而形成不同的谐振频率，各个谐振频率间耦合，从而形成了超过60％的相对阻抗带宽。图9为双极化天线阵元在频率为1.7GHz、2.2GHz、2.7GHz的增益图，由图可以看出，辐射臂1上开有缝隙4长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙4宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100的多个弧形缝隙4，使得在2G的DCS、PCS及TDD-LTE、FDD-LTE制式内辐射效率超过96％，所含频段增益均大于等于8.4dBi，且64°≤水平波束瓣宽≤69°，天线的慢波特性，保证了天线在整个工作频段内天线辐射方向图的一致性。具体的，结合图5，巴伦2高度为频段对应波长的1/4，巴伦2设置为带倒角的长方体的结构，可以在长方体上部分开有深十字缝隙4将长方体的上端部分分隔成四个完全一样的立柱，形成四个立柱而下端连接成一个整体的立式结构，而在四个立柱的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化天线阵元，其特征在于：所述双极化天线阵元包括馈电柱、辐射臂以及巴伦，巴伦开有四个通孔，所述馈电柱通过馈电套固定于巴伦设置的通孔中，所述馈电柱为粗细不同的多节圆金属柱，馈电柱呈L型，馈电柱与所述辐射臂固定连接，辐射臂设置在沿巴伦腔体向上方向的端面上，所述辐射臂为四个且互不接触，所述四个辐射臂与巴伦四个通孔位置对应，每个辐射臂上开有多个弧形缝隙，每条弧形缝隙长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100。

【技术特征摘要】
1.一种双极化天线阵元，其特征在于：所述双极化天线阵元包括馈电柱、辐射臂以及巴伦，巴伦开有四个通孔，所述馈电柱通过馈电套固定于巴伦设置的通孔中，所述馈电柱为粗细不同的多节圆金属柱，馈电柱呈L型，馈电柱与所述辐射臂固定连接，辐射臂设置在沿巴伦腔体向上方向的端面上，所述辐射臂为四个且互不接触，所述四个辐射臂与巴伦四个通孔位置对应，每个辐射臂上开有多个弧形缝隙，每条弧形缝隙长度为特定频段对应波长的1/6，缝隙宽度为整个带宽中心频率对应波长的1/100。2.如权利要求1所述的天线阵元，其特征在于：所述每个辐射臂上开有至少三条不同长度弧形镂空缝隙。3.如权利要求1所述的天线阵元，其特征在于：所述每个辐射臂上开有五条不同长度弧形镂空缝隙，从外向内五条缝隙长度依次为：15.6mm、21.5mm、27.2mm、25.2mm、19.7mm；宽度为：1.3mm。4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东峰，
申请(专利权)人：佛山市迪安通讯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44