專利名稱：寬帶雙極化輻射單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信天線技術領域，尤其涉及一種寬帶雙極化輻射単元。
背景技術：
隨著通信技術的發展，移動通信準備進入第四代移動通信網絡(4G時代)。在新一代移動通信體制下，多種通信標準要求移動通信天線能夠多系統共用，以節省基站的站址安裝資源，減少網絡建設成本。市場需求ー種頻率為1710MHz-2690MHz的天線，帶寬為44. 5%，并且要求在各項指標中都具有穩定的寬頻特性，例如阻抗匹配帶寬、半功率波束寬度、増益、前后比、交叉極化比等，因此具有較大的設計難度。寬頻天線單元的研制是基站天線設計的基礎。現有的雙極化天線振子提供的相對帶寬一般都低于44. 5%，由此組成的天線陣的帶寬也受到限制，難以滿足市場需求，例如中國專利CN200910036577. 7公開的天線振子，其相對帶寬只有33%。而少數能夠滿足帶寬要求的天線振子，例如中國專利CN201110064485. 7公開的
雙極化寬頻輻射単元，其結構又比較復雜，不利于生產。
發明內容本實用新型提供一種寬帶雙極化輻射単元，頻帶寬，具有穩定的寬帶特性，且結構簡單。本實用新型實施例提供一種寬帶雙極化輻射単元，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個結構相同的輻射片和四個結構相同的支撐桿；四個福射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環框和內環框，所述內環框嵌套在所述外環框的內部，且與所述外環框連接；四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于所述輻射片的下方，且垂直于輻射片平面；各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接；所述平衡饋電裝置包括第一饋電件和第二饋電件；兩個饋電件設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。在一個優選的實施方式中，所述支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配；所述輻射片的外環框為方形環框或者圓形環框；所述輻射片的內環框為方形環框或者圓形環框。進ー步的，所述寬帶雙極化輻射單元還包括反射板；所述輻射體固定在反射板上。本實用新型實施例提供的寬帶雙極化輻射単元，其輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿，四個輻射片兩兩對稱且正交分布，形成兩對正交極化的半波振子；各輻射片均為閉ロ環框，內部嵌套ー閉ロ小環框，外環框與內環框在物理結構上設計為一體。各輻射片與支撐桿連接，且輻射片在連接點做相應切角。本實用新型克服了現有的寬頻雙極化天線技術中天線振子的水平波束寬度隨頻率的不同變化大，天線振子的増益相對較低，組裝麻煩，一致性差的缺陷，提供ー種一體化設計的寬帶雙極化輻射単元，其結構簡單，安裝方便，一致性好，易于生產；由于輻射片內部引入了尺寸較小的諧振環，改善了高頻特性，與大環共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優良；此外，由于寬帶雙極化輻射単元的結構簡單，因此特性穩定，還具有水平面波束寬度波動小、高増益的優點。

圖I是本實用新型實施例一提供的寬帶雙極化輻射単元的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射単元的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例三提供的寬帶雙極化輻射単元的俯視圖；圖4是本實用新型實施例四提供的輻射片和支撐桿的連接結構圖； 圖5是本實用新型實施例五提供的饋電件的結構示意圖；圖6是本實用新型實施例六提供的饋電件與偶極子的連接結構圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。參見圖1，是本實用新型實施例一提供的寬帶雙極化輻射単元的結構示意圖。本實施例提供的寬帶雙極化輻射單元包括輻射體I和平衡饋電裝置2 ;輻射體I包括四個結構相同的輻射片和四個結構相同的支撐桿。如圖I所示，四個輻射片分別為第一輻射片11、第二輻射片12、第三輻射片13和第四輻射片14 ;四個支撐桿分別為第一支撐桿21、第二支撐桿22、第三支撐桿23和第四支撐桿24。參見圖2，是本實用新型實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射單元的結構示意圖。實施例ニ提供的寬帶雙極化輻射單元，包括輻射體I、平衡饋電裝置2和反射板3。其中，輻射體I和平衡饋電裝置2的結構與上述實施例一相同，輻射體I固定在反射板3上。參見圖3，是本實用新型實施例三提供的寬帶雙極化輻射単元的俯視圖。四個福射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構成兩對正交極化的偶極子。如圖3所示，第一輻射片11、第二輻射片12、第三輻射片13和第四輻射片14排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布。其中，第一輻射片11和第三輻射片13構成第一對偶極子，第二輻射片12和第四輻射片14構成第二對偶極子，兩對偶極子正交分布。四個輻射片的結構相同，本實施例僅以第一輻射片11為例進行說明。如圖3所示，第一輻射片11包括位于同一平面的外環框101和內環框102，內環框102嵌套在外環框101的內部，且與該外環框102連接。具體實施時，外環框101可以采用方形環框、圓形環框或其他形狀的環框；內環框102可以采用方形環框、圓形環框或其他形狀的環框。優選的，本實施例的外環框101和內環框102均為方形環框。在本發明實施例中，由于輻射片內部引入了尺寸較小的諧振環，改善了高頻特性，與大環共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優良。[0027]如圖I所示，四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于輻射片的下方，且垂直于輻射片平面。即第一支撐桿21與第一輻射片11連接，第二支撐桿22與第ニ輻射片12連接，第三支撐桿23與第三輻射片13連接，第四支撐桿24與第四輻射片14連接。各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接。例如，如圖I所示的第一輻射片11，在其靠近陣列中心的角部處開設有切角110 ；該切角110是第一輻射片11與第一支撐桿21的連接點。優選的，各輻射片及其對應的支撐桿是一體成型的金屬板件，且支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配。參見圖4，是寬帶雙極化輻射単元的輻射片和支撐桿的連接結構圖。如圖3所示，平衡饋電裝置2具體包括第一饋電件201和第二饋電件202 ;兩個饋電件設置在輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。具體實施時，平衡饋電裝置2通過塑料片固定在福射體I中部。參見圖5，是本實用新型實施例五提供的饋電件的結構示意圖。第一饋電件201和第二饋電件202的結構相同，本實施例僅以第一饋電件201為例進行說明。如圖5所示，第一饋電件201包括饋線Tl、饋線T3和饋線T5。饋線T5水平設置，饋線Tl和饋線T3垂直設置；饋線Tl的上端和饋線T3的上端分別與饋線T5的兩個端頭連接；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度。參見圖6，本實用新型實施例六提供的饋電件與偶極子的連接結構圖。第一饋電件201設置于第一支撐桿21和第三支撐桿23之間，用于對第一對偶極子進行饋電。第一饋電件201的饋線Tl豎直設置，其底部固定在反射板上；饋線T3豎直設置；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度。饋線T5水平設置，饋線T5的一個端頭與饋線Tl的上端連接，饋線T5的另ー個端頭與饋線T3的上端連接；饋線T3和饋線T5構成L型探針。同理，第二饋電件202設置于第二支撐桿22和第四支撐桿24之間，用于對第二對偶極子進行饋電。第二饋電件202包括饋線T2、饋線T4和饋線T6 ;饋線T2豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T4豎直設置；且饋線T2的長度大于饋線T4的長度；饋線T6水平設置，饋線T6的一個端頭與饋線T2的上端連接，饋線T6的另ー個端頭與饋線T4的上端連接；饋線T4和饋線T6構成L型探針。第一饋電件201的頂部和第二饋電件202的頂部通過塑料件固定，設置在在輻射體I中部。本實用新型實施例提供的寬帶雙極化輻射単元，其輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿，四個輻射片兩兩對稱且正交分布，形成兩對正交極化的半波振子；各輻射片均為閉ロ環框，內部嵌套ー閉ロ小環框，外環框與內環框在物理結構上設計為一體。各輻射片與支撐桿連接，且輻射片在連接點做相應切角。本實用新型克服了現有的寬頻雙極化天線技術中天線振子的水平波束寬度隨頻率的不同變化大，天線振子的増益相對較低，組裝麻煩，一致性差的缺陷，提供ー種一體化設計的寬帶雙極化輻射単元，其結構簡單，安裝方便，一致性好，易于生產；由于輻射片內部引入了尺寸較小的諧振環，改善了高頻特性，與大環共同作用，展寬了帶寬，相對帶寬超過45%，且駐波比指標優良；此外，由于寬帶雙極化輻射単元的結構簡單，因此特性穩定，還具有水平面波束寬度波動小、高増益的優點。[0037]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離 本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種寬帶雙極化輻射単元，其特征在于，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個結構相同的輻射片和四個結構相同的支撐桿； 四個輻射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環框和內環框，所述內環框嵌套在所述外環框的內部，且與所述外環框連接； 四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，支撐桿位于所述輻射片的下方，且垂直于輻射片平面；各輻射片的靠近陣列中心的角部處開設有切角，并在所述切角處與其對應的支撐桿連接； 所述平衡饋電裝置包括第一饋電件和第二饋電件；兩個饋電件設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。
2.如權利要求I所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述寬帶雙極化輻射単元還包括反射板；所述輻射體固定在反射板上。
3.如權利要求2所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述支撐桿的橫截面為等腰梯形，與所述輻射片的切角形狀相匹配。
4.如權利要求3所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在干，四個輻射片分別為第一輻射片、第二輻射片、第三輻射片和第四輻射片；四個支撐桿分別為第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿； 第一支撐桿與第一輻射片連接，第二支撐桿與第二輻射片連接，第三支撐桿與第三輻射片連接，第四支撐桿與第四輻射片連接； 第一輻射片和第三輻射片構成第一對偶極子，第二輻射片和第四輻射片構成第二對偶極子，兩對偶極子正交分布。
5.如權利要求4所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在干，所述第一饋電件設置于第一支撐桿和第三支撐桿之間，用于對第一對偶極子進行饋電； 所述第一饋電件包括饋線Tl、饋線T3和饋線T5 ;饋線Tl豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T3豎直設置；且饋線Tl的長度大于饋線T3的長度； 饋線T5水平設置，饋線T5的一個端頭與饋線Tl的上端連接，饋線T5的另ー個端頭與饋線T3的上端連接；饋線T3和饋線T5構成L型探針。
6.如權利要求5所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述第二饋電件設置于第ニ支撐桿和第四支撐桿之間，用于對第二對偶極子進行饋電； 所述第二饋電件包括饋線T2、饋線T4和饋線T6 ;饋線T2豎直設置，其底部固定在所述反射板上；饋線T4豎直設置；且饋線T2的長度大于饋線T4的長度； 饋線T6水平設置，饋線T6的一個端頭與饋線T2的上端連接，饋線T6的另ー個端頭與饋線T4的上端連接；饋線T4和饋線T6構成L型探針。
7.如權利要求6所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述第一饋電件的頂部和所述第二饋電件的頂部通過塑料件固定。
8.如權利要求Γ7任一項所述的寬帶雙極化輻射単元，其特征在于，各輻射片及其對應的支撐桿是一體成型的金屬板件。
9.如權利要求8所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述輻射片的外環框為方形環框或者圓形環框。
10.如權利要求9所述的寬帶雙極化輻射單元，其特征在于，所述輻射片的內環框為方形環框或者圓形環框。
專利摘要本實用新型公開了一種寬帶雙極化輻射單元，包括輻射體和平衡饋電裝置；所述輻射體包括四個輻射片和四個支撐桿；四個輻射片位于同一平面上，排列成兩行兩列的陣列，呈兩兩對稱分布，構成兩對正交極化的偶極子；所述輻射片包括位于同一平面的外環框和內環框，所述內環框嵌套在所述外環框的內部，且與所述外環框連接；四個支撐桿分別和四個輻射片一一對應連接，各輻射片在連接點作相應切角。所述平衡饋電裝置設置在所述輻射體中部，用于對兩對偶極子進行饋電。本實用新型提供的寬帶雙極化輻射單元，頻帶寬，具有穩定的寬帶特性，且結構簡單。
文檔編號H01Q1/36GK202474193SQ201120543008
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者劉芳芳, 董錦淵, 褚慶昕 申請人:華南理工大學, 廣州杰賽科技股份有限公司