结构复用型低频振子和共轴嵌套基站天线制造技术

本发明专利技术公开了一种结构复用型低频振子，包括底座、碗状振臂和多根馈电同轴线，碗状振臂设置在底座上方且由多个振臂单元围绕而成，每个振臂单元包括振臂主体部和振臂弯折部，振臂主体部包括底部和侧壁，振臂弯折部设置在侧壁上方，多个振臂主体部的底部在同一平面内构成高低频共轴嵌套时的高频反射板，馈电同轴线连接在振臂主体部的底部上的馈电端口。本发明专利技术将振子臂拓宽为全金属面结构，增加了振臂金属面积以及振臂间的耦合度，从而在缩减天线尺寸的同时有效增加了天线的工作带宽；两次弯折后的振臂底部为平面结构，在高频天线共轴嵌入时可复用为高频天线所需的反射地结构，从而有效省去了本来额外所需的高频反射板，简化了天线整体结构。体结构。体结构。

【技术实现步骤摘要】
结构复用型低频振子和共轴嵌套基站天线


[0001]本专利技术涉及微波毫米波通信
，尤其涉及一种结构复用型低频振子和包含该结构复用型低频振子的共轴嵌套基站天线。

技术介绍

[0002]随着2G、3G、4G和5G通信网络的不断发展，多频段多制式的系统共存成为现代无线通信系统发展的主要特点。因此，使用多频天线阵列作为基站天线，使得单个天线罩内的天线阵列可以工作在多个频段并同时支持多种制式的网络，具有单频段天线无可比拟的优势。
[0003]目前，多频天线设计多以低频天线和高频天线共轴嵌套的方式实现，该实现方式下高低频天线共享同一物理口径，具有横向尺寸小、结构紧凑等优点，是天线设计领域的研究重点和难点。例如，在大规模应用在4G移动通信基站的共轴嵌套天线中，包括面向3G网络的900MHz低频碗状天线和面向4G网络的1800MHz高频偶极子天线，其中1800MHz高频偶极子天线共轴套嵌于900MHz低频碗状天线之中。
[0004]随着中国广电的700MHz频段正式被列入我国5G商用频段，5G基站天线低频的频段需要由现在的820MHz～960MHz扩展到690MHz～960MHz。现有的共轴嵌套基站天线方案难以满足如下要求：一方面，现有方案的低频碗状天线往往难以同时满足小尺寸(<145
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80mm3)以及690MHz～960MHz的带宽覆盖需求；另一方面，高频振子天线共轴布置于低频碗状天线之中时往往需要额外的反射板来实现高频天线的定向辐射，这会增加结构复杂度以及加工安装成本。
[0005]基于此，需要一种新的解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种结构复用型低频振子，使其不仅具有覆盖690MHz～960MHz的宽带性能，还可简单紧凑地与高频天线进行共轴融合。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种结构复用型低频振子，包括底座、碗状振臂和多根馈电同轴线，所述碗状振臂设置在所述底座上方且由多个振臂单元围绕而成，每个振臂单元包括振臂主体部和振臂弯折部，所述振臂主体部包括底部和侧壁，所述振臂弯折部设置在所述侧壁上方，多个振臂主体部的底部在同一平面内构成高低频共轴嵌套时的高频反射板，所述馈电同轴线连接在所述振臂主体部的所述底部上的馈电端口。
[0008]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，所述振臂主体部和所述振臂弯折部由同一块金属板弯折而成。
[0009]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，所述碗状振臂为对称结构。
[0010]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，相邻的两个振臂主体部的底部之间设置有加载缝隙部。
[0011]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，所述加载缝隙部包括长缝和两条短缝，
所述两条短缝分别设置在所述长缝的端部的两侧。
[0012]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，所述碗状振臂垂直设置在所述底座上。
[0013]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，所述振臂弯折部包括第一弯折单元和第二弯折单元，所述第一弯折单元连接所述侧壁且与所述底部平行，所述第二弯折单元连接所述第一弯折单元并朝着所述底部的方向折合下垂。
[0014]在本专利技术提供的结构复用型低频振子中，还包括设置在多个所述振臂主体部的交汇部的中心开孔。
[0015]本专利技术还提供一种共轴嵌套基站天线，包括如上所述的结构复用型低频振子和高频振子。
[0016]本专利技术提供的结构复用型低频振子具有以下有益效果：
[0017]1、尺寸较小而带宽较宽：传统的碗状天线为减小对共轴嵌入高频天线的影响多采用细振子臂结构，整体尺寸较大，且带宽较窄，难以完全覆盖690
‑
960MHz频段；本专利技术将传统碗状天线的振子臂拓宽为全金属面结构，增加了振臂金属面积以及振臂间的耦合度，从而在缩减天线尺寸的同时有效增加了天线的工作带宽；
[0018]2、结构简单且稳定：传统的高低频共轴套嵌设计中，往往需将高频天线抬高，从而降低高低频设计间的互耦，高频天线为获得良好的定向辐射性能则需要引入额外的金属反射板部件，这样不仅增加结构复杂度以及加工安装成本，还会降低天线的结构和电性能的稳定性；本专利技术舍弃了传统的直线型振臂结构，将振臂进行了两次弯折，两次弯折后的振臂底部为平面结构，在高频天线共轴嵌入时可复用为高频天线所需的反射地结构，从而有效省去了本来额外所需的高频反射板，简化了天线整体结构。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
[0020]图1所示为本专利技术一实施例提供的结构复用型低频振子的主视图；
[0021]图2所示为本专利技术一实施例提供的结构复用型低频振子的侧视图；
[0022]图3所示为本专利技术一实施例提供的结构复用型低频振子的俯视图；
[0023]图4所示为本专利技术一实施例提供的共轴嵌套基站天线的示意图；
[0024]图5所示为仿真实验的天线的反射系数；
[0025]图6所示为天线双极化的端口间隔离度性能；
[0026]图7和8给出了天线在三个频点的方向图。
具体实施方式
[0027]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0029]现有技术的碗装低频振子的缺点主要有以下三点：
[0030]第一点是带宽较窄；在4G时代，低频碗状天线需要覆盖的带宽通常为820MHz～960MHz；而在如今的5G时代，考虑到中国广电的加入，碗状天线需要覆盖的带宽拓展为690MHz～960MHz；
[0031]第二点是尺寸偏大；为了维持相应的增益，天线口径(及电尺寸)需要维持在一定大小，但随着天线带宽向低频拓展，天线的中心频率降低，等效的天线电尺寸将会进一步减小；为了获得在低频获得足够的增益，天线需要增加口径，但是过大的尺寸会影响诸如前后比，隔离等其它性能；
[0032]第三点是结构复杂；现有的高低频共轴嵌套技术中，高频振子天线通常需要额外的反射板来实现定向辐射；这不仅会增加结构复杂度以及加工安装成本，还会降低天线的结构和电性能的稳定性。
[0033]基于此，本专利技术提供一种结构复用型低频振子，不仅能够在较小的尺寸下拓展天线带宽、维持辐射性能，还能够在高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构复用型低频振子，其特征在于，包括底座、碗状振臂和多根馈电同轴线，所述碗状振臂设置在所述底座上方且由多个振臂单元围绕而成，每个振臂单元包括振臂主体部和振臂弯折部，所述振臂主体部包括底部和侧壁，所述振臂弯折部设置在所述侧壁上方，多个振臂主体部的底部在同一平面内构成高低频共轴嵌套时的高频反射板，所述馈电同轴线连接在所述振臂主体部的所述底部上的馈电端口。2.根据权利要求1所述的结构复用型低频振子，其特征在于，所述振臂主体部和所述振臂弯折部由同一块金属板弯折而成。3.如权利要求1的结构复用型低频振子，其特征在于，所述碗状振臂为对称结构。4.如权利要求1的结构复用型低频振子，其特征在于，相邻的两个振臂主体部的底部之间设置有加载缝隙部。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汶汶，孙闻剑，陈建新，王学仁，郑朝义，顾晓凤，徐翠，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：