[發明專利]一種低頻輻射單元

有效

• 申請號: 201611164995.0
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106602223B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 褚慶昕;吳銳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/36;H01Q21/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明公開了一種低頻輻射單元，包括兩對相同的彎折的對稱陣子、底座及安裝在該底座上的兩對相同的對稱巴倫；兩對對稱陣子圍成正方形口徑，每對對稱陣子里的兩個陣子及每對對稱巴倫里的兩個巴倫均以正方形口徑的對角線對應，每一個陣子包含兩個相同的陣子臂，且該兩個陣子臂的夾角為90°，每個陣子臂包含共線連接的第一輻射臂節和第二輻射臂節，每個陣子臂均在豎直方向上延伸有豎直面，每個陣子臂的豎直面內側均突出有金屬半圓柱，每個巴倫包含兩個并排對稱的臂，每個巴倫的臂都是由傾斜段和頂端豎直段組成，傾斜段與底座連接，頂端豎直段連接第一輻射臂節。本發明能夠實現更小的口徑和更寬的工作帶寬，從而利于實現共軸雙頻寬帶天線陣列。

技術領域

本發明涉及移動通信的技術領域，尤其是指一種低頻輻射單元。

背景技術

移動通信產業在過去的幾十年經歷了飛速迅猛的發展，從早期的1G到現在的4G，它經歷了從模擬到數字通信，從窄帶到寬帶通信，從低容量到高容量的快速發展。這種這種寬帶高速的用戶體驗中，基站天線有著至關重要的作用。天線是傳輸線中導行波和自由空間中的電磁波轉換器，在移動通信中有著重要的作用。現代通信系統中環境復雜多變，有很大的干擾因素，用雙極化基站天線可以克服多徑衰落，同時增加信道容量。現代的移動通信系統是

第二代、第三代、第四代移動通信共存。這就要求基站天線能實現寬帶化、多頻化覆蓋。不僅能節省站址空間、同時降低成本。但是，多個移動通信制式共存會帶來不同頻段天線的互耦，這就對高低頻天線單元的小型化提出了挑戰。

現有技術中，低頻輻射通常口徑較大，在利用高頻輻射單元和低頻輻射單元實現共軸嵌套陣列天線時有很多困難，甚至低頻輻射單元的正投影會覆蓋高頻陣子，這大大增加了高低頻輻射單元間的互耦。影響了高頻輻射單元的輻射特性。使得陣列天線的實現更加困難。

對現有技術進行調查了解，具體如下：

1.專利公開號：US6333720B1，德國的Kathrein公司提出了一種用四個對稱陣子圍成菱形結構的低頻陣子實現高低頻嵌套的多頻天線陣列。這個對于多頻嵌套天線的設計具有指導作用，但是由于這樣做低頻陣子的尺寸會比較大，所以不能滿足現代移動通信系統的實際應用要求。

2.專利公開號：CN?101425626A，專利名稱：寬頻帶環狀雙極化輻射單元及線陣天線，專利權人：京信通信系統(中國)有限公司。該專利陣子口徑為原型，相對于菱形口徑，在一定程度上有了一定的小型化。

發明內容

本發明的目的在于克服現有低頻輻射單元口徑大，從而難以實現工作在698‐960MHz和1710‐2690MHz的雙頻天線陣列的問題，提供了一種小口徑的低頻輻射單元，通過將傳統的直線型對稱陣子的陣子臂向內部彎折實現正方形口徑，同時使用階躍漸變結構的陣子臂使得輻射單元口徑進一步小型化。該小口徑的低頻輻射單元能夠用于698‐960MHz和1710‐2690MHz的雙頻天線陣列。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種低頻輻射單元，包括兩對相同的彎折的對稱陣子、底座及安裝在該底座上的兩對相同的對稱巴倫；所述兩對對稱陣子圍成正方形口徑，每對對稱陣子里的兩個陣子及每對對稱巴倫里的兩個巴倫均以正方形口徑的對角線對應，每一個陣子包含兩個相同的陣子臂，且該兩個陣子臂的夾角為90°，每個陣子臂包含第一輻射臂節和第二輻射臂節，每個陣子臂的第一輻射臂節和第二輻射臂節共線連接，每個陣子臂采用階躍漸變結構，其中第一輻射臂節為均勻變大的漸變結構，第二輻射臂節為非漸變結構，即均勻結構；每個陣子臂均在豎直方向上延伸有豎直面，每個陣子臂的豎直面內側均突出有金屬半圓柱，用于增大表面電流路徑，所有陣子臂構成正方形切角的口徑，四個角是巴倫的頂端豎直段；每個巴倫包含兩個并排對稱的臂，每個巴倫的臂都是由傾斜段和頂端豎直段組成，傾斜段與底座連接，并存在夾角，頂端豎直段連接第一輻射臂節，每個巴倫的兩個頂端豎直段分別與一個陣子里的兩個陣子臂的第一輻射臂節相連接，其中每個巴倫中的一個頂端豎直段設置有過孔，用于供同軸饋電電纜穿過，另一個頂端豎直段往上突出有金屬柱，用于通過饋電片與同軸饋電電纜內芯相連。