宽频双极化天线辐射单元及其天线制造技术

本实用新型专利技术适用于移动通信基站天线领域，提供了一种宽频双极化天线辐射单元，包括一体成型的辐射体、两对平衡器及底盘；所述辐射体包括两对呈正交且对称设置的阵子；所述两对平衡器分别与所述两对阵子对应，每个所述阵子通过与其对应的所述平衡器与所述底盘相连；每个所述平衡器呈三段折线形式，且每个所述平衡器的顶部一端具有馈电连接凸台。该辐射单元增益高、交叉极化特性好、辐射收敛性好、组成双频复合单元时对高频振子的影响小，且机械性能强、结构可靠，易加工生产。本实用新型专利技术同时公开了一种使用上述辐射单元的宽频天线，该天线交叉极化特性好，辐射收敛性好，电性能一致性好，且结构可靠，适合大批量生产。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于移动通信基站天线领域，尤其涉及一种宽频双极化天线辐射单元及使用该辐射单元的宽频天线。
技术介绍
随着移动通信技术的发展和实际运用环境复杂性逐渐提高，移动通信技术对基站天线的要求也越来越高。因此,高互调、高辐射性能、高可靠性的天线越来越成为成移动通信运营商青睐的宠儿。作为手机移动通信收发的终端，基站天线一般由形式相同的辐射单元组合成阵列形式，以获得高的增益。辐射单元的增益，交叉极化比等性能也直接影响到整个天线的增益，交叉极化比等指标。目前，双极化天线的辐射单元多采用微带贴片单元、一对正交的半波阵子或者两对正交半波阵子结构来实现双极化。目前移动通信领域低频段790MHZ-960MHZ的相对带宽为19.4%，高频段1710MHZ-2170MHZ的相对带宽为23.7%，一般来说带宽越宽，其辐射性能在整个频带内的离散特性越明显。微带天线以其复杂的寄生结构和装配流程逐渐被市场淘汰；而对于采用一对半波阵子结构实现双极化的辐射单元，增益优势不够明显，且在宽频带全频带范围内的方向图离散特性较为明显；而采用两对正交半波阵子结构的双极化辐射单元形式能带来更高的单元增益、更好的方向图收敛特性，而越来越受到厂家的重视。毫无疑问，采用二对半波阵子实现的双极化辐射单元结构上相对前二者较为复杂，尤其790-960MHZ低频段阵子体积大，重量劣势表现明显，给产品可靠性带来隐患，因此，在提高其辐射性能的同时，如何降低辐射单元的体积，降低重量，提高可靠性，保证产品的性能一致性，同时兼顾多频复合阵子使用时的性能成为挑战。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有增益高，交叉极化特性好，辐射性能高度收敛，结构可靠性高，易加工生产的宽频双极化天线辐射单元。本技术是这样实现的，一种宽频双极化天线辐射单元，包括一体成型的辐射体、两对平衡器及底盘；所述辐射体包括两对呈正交且对称设置的阵子；所述两对平衡器分别与所述两对阵子对应，每个所述阵子通过与其对应的所述平衡器与所述底盘相连；每个所述平衡器呈三段折线形式，且每个所述平衡器的顶部一端具有馈电连接凸台。具体地，每个所述平衡器的三段折线包括依次相连的第一段、第二段和第三段；所述第三段与所述底盘相连；所述第一段与所述辐射体相连。进一步地，所述第一段垂直于所述底板平面。进一步地，每个所述平衡器包括并列且间隔设置的两支撑臂，每个支撑臂横截面呈L形结构。具体地，每个所述阵子包括两个偶极子臂，且关于其对应的平衡器对称；每个所述偶极子臂由依次相连的长圆柱体段、折弯段、短圆柱体段、长方体结构段和半圆筒形加载段构成。进一步的，每个所述偶极子臂末端的长方体结构段和半圆筒加载开设有通口。进一步的，每个所述阵子的长度相同，且为0.43至0.46个波长。进一步地，所述底盘底面呈圆形，且其底面设置有将该底盘安装于所述反射板上的安装台。进一步地，所述底盘底面呈圆形，且其底面设置有将该底盘安装于所述反射板上的安装台。进一步地，每个所述平衡器上开设有供同轴馈电电缆固定的电缆固定槽，所述电缆固定槽中设有便于同轴馈电电缆固定的连接点。本技术，通过将两对对称阵子正交设置，形成双极化结构，交叉极化特性好，辐射收敛性好的特点；将辐射体、平衡器和底盘一体成型，结构可靠性高；将每个平衡器设有呈三段折线形式，调整所述平衡器各折线段的长度，从而改变平衡器的长度，调节辐射单元的容感性。本技术，平衡器与辐射体的阵子成一一对应关系，由两对平衡器构成，四个平衡器呈对称关系，每个平衡器的主体是呈三段折线形式，其中第一段与辐射体相连，第三段与底盘相连，所述第一段垂直于所述反射板，在辐射单元作为嵌套组合阵子使用时，使得平衡器臂远离内部高频振子，能有效降低其对内嵌高频振子的耦合。进一步地，本技术的每个阵子的偶极子臂通过其折弯段，向内折弯减少辐射单元的体积，减少辐射单元组阵时辐射单元间的互耦和对辐射单元外的高频振子的影响，且体积变小、重量减低。各偶极子臂末端长方体结构段和加载段开有通口使得偶极子臂与平衡器连接点形成的力矩减少，降低偶极子臂因振动而断裂的风险，提高辐射单元的机械可靠性。本技术另一目的在于提供一种宽频天线，包括用于信号反射的反射板，所述反射板上设置有若干如上所述的宽频双极化天线辐射单元。该天线交叉极化特性好，辐射收敛性好，电性能一致性好，且结构可靠，适合大批量生产。附图说明图1是本技术一实施例提供的一种宽频天线的结构示意图。图2是本技术另一实施例提供的一种宽频双极化天线辐射单元的结构示意图。图3是图2中平衡器顶端部分的局部放大图。图4是图2的辐射单元的仰视图。图5是图2的辐射单元的俯视图。图6是图5中偶极子臂的放大图。图7是图2的辐射单元的侧视图。图8是图2的辐射单元中嵌套高频振子的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图2、图3和图7，本实施例公开了一种宽频双极化天线辐射单元10，包括一体成型的辐射体13、两对平衡器12及底盘11。所述辐射体13包括两对呈正交的对称阵子131，如图2中，相对的两个阵子131构成一组，并形成一个极化，两组对称阵子131形成交叉正交的双极化结构；所述两对平衡器12分别与所述两对阵子131对应，每个阵子131通过与其对应的平衡器12与所述底盘11相连；每个平衡器12呈三段折线形式，且每个平衡器12顶部一端具有馈电连接凸台122，所述馈电连接凸台122上安装有馈电片14 ;每个平衡器12上安装有同轴馈电电缆15。通过将两对对称阵子131正交设置，形成双极化结构，交叉极化特性好，辐射收敛性好的特点；将辐射体13、平衡器12和底盘11 一体成型，结构可靠性高，电气性能一致性好，将每个平衡器12设有呈三段折线形式，其中第一段与第二段的夹角为Θ 1，第二段与第三段的夹角Θ 2，第三段与底盘11相连，易根据使用需要调整每个平衡器12各拆线段的长度，即调整夹角Θ1和Θ 2从而改变所述平衡器12的长度，从而调整辐射单元的容感性。每个所述阵子131的长度相同，且为0.43至0.46个波长，辐射体13的两对对称阵子131组成±45°极化方向。请参阅图2和图3，每个所述平衡器12上开设有供同轴馈电电缆15固定的电缆固定槽123。同轴馈电电缆15固定在电缆固定槽123中，所述电缆固定槽123中设有便于同轴馈电电缆15固定的连接点，本实施例中，连接点为将同轴馈电电缆15进行焊接的焊接点124，请参阅图3，所述馈电连接凸台122由两个不同半径圆柱体122a，122b组合而成，用于与馈电片14的电连接的作用。所述馈电片14是由金属薄片制成，其作用是连接同轴馈电电缆15的内芯151和馈电连接凸台122,起馈电作用。请参阅图3，同轴馈电电缆15包括导电的内芯151、位于中间并绝缘的介质层152和外面且导电的屏蔽层153。请参阅图4和图6,每个阵子131包括两个偶极子臂132,所述两个偶极子臂132呈多段结构构成且关于其对应的平衡器12对称，每个所述偶极子臂132包括依次相连的长圆柱体段132a、折弯段132b、短圆柱体段132本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频双极化天线辐射单元，其特征在于：包括一体成型的辐射体、两对平衡器及底盘；所述辐射体包括两对呈正交且对称设置的阵子；所述两对平衡器分别与所述两对阵子对应，每个所述阵子通过与其对应的所述平衡器与所述底盘相连；每个所述平衡器呈三段折线形式，且每个所述平衡器的顶部一端具有馈电连接凸台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆胜军，黄建军，潘波，林勇，
申请(专利权)人：摩比天线技术深圳有限公司，摩比通讯技术吉安有限公司，摩比科技西安有限公司，
类型：实用新型
国别省市：