[發明專利]基于共享偶極子臂的小型化碗狀基站天線單元

在審

• 申請號: 202211174000.4
• 申請日: 2022-09-26
• 公開（公告）號: CN115411495A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 陳建新;楊珺堯;丁鑫浩;楊汶汶
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 南通博瑞達專利代理事務所(特殊普通合伙) 32530
• 代理人: 劉翔

本發明提供一種基于共享偶極子臂的小型化碗狀基站天線單元，包含反射板、金屬底座、四對金屬支撐件和四條金屬輻射臂，每對金屬支撐件頂端設有相應的金屬輻射臂；相鄰的金屬輻射臂之間設有金屬饋電連接片，金屬輻射臂的末端有同軸電纜焊接槽，饋電同軸線纜的外導體與同軸電纜焊接槽焊接，饋電同軸電纜內導體焊接到金屬饋電連接片上，通過金屬連接片與相鄰的金屬輻射臂連接。該四條金屬輻射臂可進行兩兩組合，以實現振子臂的結構復用，可分別實現天線的+45度極化和?45度極化。本發明通過共享偶極子臂的設計，在保證天線性能的同時，實現了雙極化基站天線單元的小型化，結構簡單，易于安裝，解決了現有雙極化基站天線尺寸過大的問題。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及基于共享偶極子臂的小型化碗狀基站天線單元。

背景技術

近年來，隨著5G時代的到來，無線通信技術的快速發展，對基站天線性能的要求也在不斷提高。其主要體現在兩個方面。第一，基站天線需要能有效的減少傳播過程中信號衰減，增強信號的可靠性，減少干擾。因此，雙極化天線由于能夠同時發射兩個極化正交的電磁波信號，有著較強的信號傳輸和抗干擾能力，而被廣泛應用。第二，基站天線需有著較小的體積，來降低制造的成本，節省安裝空間，以及減少安裝后的風阻。但是，目前的基站天線實現雙極化的方式通常是采用四對金屬輻射臂進行環性排布的方式，而導致其體積偏大，無法較好的滿足上述要求。

結合目前基站天線應用的需求，同時考慮到已存在的雙極化基站天線的體積較大的問題，可以看出，雙極化天線在小型化上仍有進一步的改進空間。

發明內容

本發明的目的在于：克服上述現有技術的缺陷，提出一種基于共享偶極子臂的小型化碗狀基站天線單元，通過共享偶極子臂的設計，將四對金屬輻射臂減少為兩對金屬輻射臂。天線元件工作在0.69GHz~0.96GHz頻段，其孔徑可縮小至120mm×120mm（0.33λ×0.33λ，λ為在天線中心頻率對應的波長），在很大程度上彌補了現有同類天線普遍存在的結構尺寸大的缺陷。

為實現本發明目的，本發明提出的基于共享偶極子臂的小型化碗狀基站天線單元，其特征在于包括：反射板、設置于反射板上方的金屬底座和分別通過金屬支撐件支撐于金屬底座上方的四個呈正方形間隔排布的四個金屬輻射臂，四個金屬輻射臂依次為第一、第二 、第三、第四金屬輻射臂，相鄰金屬輻射臂之間通過金屬饋電連接片相連，第一金屬輻射臂和第三金屬輻射臂兩端與金屬饋電連接片導電連接，第二金屬輻射臂和第四金屬輻射臂的兩端通過同軸電纜與對應的金屬饋電連接片相連；所述同軸電纜由內至外依次包括內導體、介質層和外導體，同軸電纜的外導體與第二金屬輻射臂、第四金屬輻射臂導電連接，同軸電纜的內導體與金屬饋電連接片導電連接。

當第一金屬輻射臂與第四金屬輻射臂組合為一對輻射振子、第二金屬輻射臂與第三金屬輻射臂組合為一對輻射振子時，天線的極化方向為+45度；當第一金屬輻射臂與第二金屬輻射臂組合為一對輻射振子、第三金屬輻射臂與第四金屬輻射臂組合為一對輻射振子時，天線的極化方向為-45度。

可見，本發明與需要四對偶極子臂來實現雙極化的傳統碗狀基站天線相比，本發明僅需要兩對偶極子臂即可實現天線雙極化。本發明通過共享偶極子臂的設計，在保證天線性能的同時，實現了雙極化基站天線單元的小型化，結構簡單，易于安裝，解決了現有雙極化基站天線尺寸過大的問題。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

圖2為本發明實施例的共享偶極子臂結構示意圖。

圖3為本發明實施例的俯視圖。

圖4為本發明實施例的仰視圖。

圖5為本發明實施例的側視圖。

圖6為本發明實施例的S₁₁以及S₁₂曲線圖。