[發(fā)明專(zhuān)利]雙極化寬頻輻射單元及陣列天線(xiàn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210311139.9
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103633420A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈飛飛;劉培濤;王強(qiáng);蘇國(guó)生;盧吉水;孫善球
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/36
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/36;H01Q19/10;H01Q21/24
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 劉延喜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信基站天線(xiàn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有加載枝節(jié)的雙極化寬頻輻射單元及陣列天線(xiàn)。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展與變革，以及新一代LTE(Long?Term?Evolution；LTE)與WiMAX的4G無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)的多體制發(fā)展現(xiàn)狀，要求節(jié)省基站站址安裝資源以減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。因此，要求天線(xiàn)可多系統(tǒng)共用已成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。而寬頻天線(xiàn)單元的研制作為基站天線(xiàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

為同時(shí)滿(mǎn)足GSM900+GSM1800和GSM900+WCDMA的覆蓋要求，運(yùn)營(yíng)商對(duì)雙頻雙極化天線(xiàn)日趨重視。而在嵌套組陣方式下，雙頻邊界條件更加復(fù)雜，高頻振子依次排布在低頻振子之中以及低頻振子之間，這兩種邊界的變化導(dǎo)致高頻振子電氣及輻射性能的惡化。但目前，部分天線(xiàn)不僅對(duì)輻射指標(biāo)提出了更高要求，對(duì)電氣指標(biāo)的要求也更加苛刻，而天線(xiàn)的輻射單元極大程度決定天線(xiàn)的性能，也將直接影響到移動(dòng)通信系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋質(zhì)量。

請(qǐng)參閱圖1，其是公告號(hào)為CN2702458Y的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的一種雙極化寬頻段天線(xiàn)輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該雙極化寬頻段天線(xiàn)輻射單元包括至少一對(duì)環(huán)狀輻射單元臂（1a、1b、2a、2b）和與環(huán)狀輻射單元臂對(duì)應(yīng)并連接的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換和饋電匹配裝置（1c、2c）。該環(huán)狀輻射單元臂相對(duì)于天線(xiàn)輻射單元的中心軸而對(duì)稱(chēng)。但是，目前，運(yùn)營(yíng)商要求整機(jī)駐波比小于1.4，該雙極化寬頻段天線(xiàn)輻射單元已不能滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商的指標(biāo)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種駐波比小于1.3的寬頻帶輻射單元。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種雙極化寬頻輻射單元，包括不平衡-平衡饋電連接器和設(shè)置在該不平衡-平衡饋電連接器的頂部的輻射單元臂組，該輻射單元臂組包括兩對(duì)相互正交的子輻射單元臂，每對(duì)子輻射單元臂呈對(duì)角設(shè)置，且每個(gè)子輻射單元臂包括環(huán)狀主臂和至少一加載枝節(jié)，該加載枝節(jié)連接環(huán)狀主臂上任意相異兩點(diǎn)。

進(jìn)一步，該加載枝節(jié)沿非徑向連接環(huán)狀主臂上任意相異兩點(diǎn)，所述加載枝節(jié)為直臂或彎臂。

進(jìn)一步，該加載枝節(jié)沿徑向連接環(huán)狀主臂上任意相異兩點(diǎn)。

進(jìn)一步，每個(gè)輻射單元臂包括至少兩個(gè)加載枝節(jié)。

進(jìn)一步，每個(gè)子輻射單元臂包括一與環(huán)狀主臂垂直連接的尾片。

進(jìn)一步，還包括調(diào)節(jié)枝節(jié)，該調(diào)節(jié)枝節(jié)設(shè)置在加載枝節(jié)上并與其相交。

以及，本發(fā)明還提供了一種采用上述雙極化寬頻輻射單元的陣列天線(xiàn)。

一種單頻陣列天線(xiàn)，包括反射板及安裝在反射板上的的多個(gè)雙極化寬頻輻射單元。該雙極化寬頻輻射單元包括不平衡-平衡饋電連接器和設(shè)置在該不平衡-平衡饋電連接器的頂部的輻射單元臂組，該輻射單元臂組包括兩對(duì)相互正交的子輻射單元臂，每對(duì)子輻射單元臂呈對(duì)角設(shè)置，且每個(gè)子輻射單元臂包括環(huán)狀主臂和至少一加載枝節(jié)，該加載枝節(jié)連接環(huán)狀主臂上任意相異兩點(diǎn)。

一種雙頻陣列天線(xiàn)，包括包括反射板、多個(gè)設(shè)置在反射板上的低頻輻射單元和雙極化寬頻輻射單元，該雙極化寬頻輻射單元設(shè)置在該低頻輻射單元之中和/或兩個(gè)低頻輻射單元之間。該雙極化寬頻輻射單元包括不平衡-平衡饋電連接器和設(shè)置在該不平衡-平衡饋電連接器的頂部的輻射單元臂組，該輻射單元臂組包括兩對(duì)相互正交的子輻射單元臂，每對(duì)子輻射單元臂呈對(duì)角設(shè)置，且每個(gè)子輻射單元臂包括環(huán)狀主臂和至少一加載枝節(jié)，該加載枝節(jié)連接環(huán)狀主臂上任意相異兩點(diǎn)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的雙極化寬頻輻射單元通過(guò)在輻射單元臂上增加加載枝節(jié)、調(diào)節(jié)枝節(jié)和尾片，進(jìn)一步擴(kuò)展了輻射單元的帶寬。同時(shí)，本發(fā)明的雙極化寬頻輻射單元在1710MHz～2200MHz頻帶內(nèi)的駐波比小于1.3。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的陣列天線(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)的幅相特性能更精確的反映至振子口面，降低了在寬頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)更低副瓣的設(shè)計(jì)難度。

附圖說(shuō)明

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的雙極化寬頻段天線(xiàn)輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的雙極化寬頻輻射單元100的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2所示的雙極化寬頻輻射單元100的輻射單元臂組140的俯視圖。

圖4是圖2所示雙極化寬頻輻射單元100沿加載枝節(jié)的剖視圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的雙極化寬頻輻射單元的駐波比示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的雙極化寬頻輻射單元的S參數(shù)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的輻射單元臂組240的俯視圖。