[發明專利]寬頻雙極化輻射單元

有效

• 申請號: 200910038351.0
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101546863A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 李明超;李耀煥;賴展軍;薛峰章
• 申請（專利權）人: 京信通信系統(中國)有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q13/08;H01Q21/24
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 劉延喜

【技術領域】

本發明涉及通信天線設計技術，尤其涉及一種寬頻雙極化輻射單元，主 要應用于移動通信領域。

【技術背景】

近年來，移動通信技術得到了快速的發展，各種制式的通信系統共存的 場合越來越多，由于各種制式的通信系統有不同的工作頻段，且它們的工作 頻帶在不斷擴展，這使得移動通信系統對天線的頻帶要求越來越寬。此外， 為了節省建設投資，多種制式合一的通信系統方案受到越來越多的重視并被 廣泛的采用，這就進一步要求天線能夠在很寬的頻帶內工作。

目前的雙極化天線往往只有一個到兩個諧振的頻率點，所以其駐波比帶 寬往往有限，很難滿足多種制式合一的通信系統對天線具有寬頻帶工作能力 的要求；目前也有能夠工作于較寬頻帶的天線，然而這些天線往往采用了不 同的結構形式，這使得天線的結構以及工藝比較復雜，提高了天線的成本和 影響了生產的效率。

【發明內容】

本發明的目的是滿足移動通信技術的發展需要，提供一種結構簡單，成 本相對低廉的寬頻雙極化輻射單元。

為實現該目的，本發明采用如下技術方案：

本發明寬頻雙極化輻射單元，包括輻射體，該輻射體包括四個具有相同 形狀的振子臂，各振子臂組成兩副極化正交的對稱振子，由此形成關于輻射 體中心點對稱的結構，任意一振子臂至少包括兩個導體環，且各導體環在其 靠近輻射體中心點的角部處閉合為一共同端。

振子臂中各導體環呈方形、菱形、扇形、三角形、橢圓形、鉆石形、及 具有部分弧段的方形中任意一種。或者，振子臂中各導體環至少有一呈方形、 菱形、扇形、三角形、橢圓形、鉆石形、及具有部分弧段的方形中任意一種， 此外的其它各導體環也可以呈異于前者的其它已列舉的幾何形狀。

進一步，所述振子臂中導體環至少有一可設有間斷段形成非閉合結構。 而且，所述振子臂中，最內層的導體環在平面上被設計成內部完全填充形狀。

該輻射體可被印刷在一電路板上，也可采用金屬材料制作成形。

該輻射單元具有一饋電裝置，該饋電裝置包括固定件和饋電網絡，固定 件固設在所述反射接地板上用于支撐所述輻射體，饋電網絡經該固定件布設 以實現對該輻射體各振子臂的饋電。在本發明的一種實施例中，所述固定件 包括四個內合同軸電纜的管狀支撐導體，還包括一用于完成支撐導體與反射 接地板間固定連接的基座，所述支撐導體分別在輻射體底部對四個振子臂的 共同端處實施支撐，一對饋電跳線于振子臂上方分別各自連接一對角上的兩 個振子臂以形成兩個對稱振子并與所述同軸電纜一起連接形成所述饋電網 絡。另一實施例中，所述固定件包括交叉裝配在接地反射板上的兩印刷電路 板，兩印刷電路板頂部各具兩凸塊，以穿過所述輻射體與四個振子臂的共同 端，印刷電路板上印刷有微帶線，一對饋電帶線于振子臂上方分別各自連接 一對角上的兩個振子臂以形成兩個對稱振子并與所述印刷電路板上的微帶線 一起連接形成所述饋電網絡。

與現有技術相比，本發明具備如下優點：本發明采用較簡單的結構實現 了寬頻帶的功能，在駐波比小于1.5的情況下，擁有超過45％的相對頻帶寬 度。

【附圖說明】

圖1a，1b，1c及圖1d示出了本發明的輻射體的頂視圖，其中揭示的構 成輻射體的導體環為方形：圖1a和圖1b所示的振子臂由方形的導體環構成， 且圖1a中最內置的導體環在平面上被設計成內部完全填充形狀；圖1b中， 最內置的導體環屬閉合環狀結構；圖1c中，振子臂由閉合的導體環和開路的 導體環混合構成；圖1d中振子臂中的多個導體環具有包括方形、具有部分弧 段的方形、鉆石形、扇形、三角形在內的多種形狀。

圖2a，2b和圖2c示出了本發明的輻射體的頂視圖，其中揭示的構成輻 射體的導體環為扇形：圖2a的每個振子臂都是由四分之一圓形即扇形的導體 環構成；圖2b與圖2a的不同在于其所示的所有相鄰的振子臂的外頂點所在 的角為直角，而圖2a每振子臂僅有一個形成有內頂點的直角；圖2c中相鄰 振子臂的邊緣間形成銳角間隙；

圖3a，3b是本發明輻射體的頂視圖，其中揭示的構成輻射體的導體環為 三角形：圖3a所示振子臂的導體環外形為等腰直角三角形；圖3b與圖3a 不同之處在于圖3b中所示相鄰振子臂邊緣形成銳角間隙；