[发明专利]四频宽带天馈单元

说明书

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是一种宽带四频基本天馈单元，用于制作移动通信基站天线。

技术背景

近几年移动通信得到了迅速发展，为了更好的为不断增加的用户服务，不仅要给他们提供价廉物美的通信设备，而且要提供多种宽带业务服务。天线是移动通信设备的重要组成部分，为了适应市场的迅速发展，不仅要降低天线的生产成本，而且要扩展天线的工作带宽。运营商不仅希望用一个天线能在1710-1880MHz、1850-1990MHz和1920-2170MHz三个频段工作，而且希望天线能同时在2.4GHz WLAN频段工作，也就是说希望用一款天线能同时实现四频天线的功能。但市场上现有的三频基站天线，只能覆盖1710-2170MHZ的工作频段，还不能覆盖2.4GHz WLAN的工作频段。

发明的内容

本发明的目的在于克服现有基站天线使用的基本天馈单元只能覆盖三频基站天线的工作频段的不足，提供一种四频宽带基本天馈单元，以实现对1710-2170MHZ的工作频段和2.4GHz WLAN的工作频段覆盖。

为实现上述目的，本发明提供的四频宽带天馈单元，包括对称振子、微带、接地板，其中对称振子采用辐射臂与支撑板垂直共面一体结构，该微带线固定在两个辐射臂和支撑板的中心位置，该辐射臂上固定有寄生单元，以进一步展宽频带。

所述的辐射臂之间开有缝隙，该缝隙的长度L5大于对称振子辐射臂的宽度W1。缝隙的宽度S＝1-3mm。

所述的微带线采用下小上大的倒“凸”形结构，以实现宽带阻抗匹配。

所述的支撑板与其中的一个辐射臂兼作微带线的地，与微带线一起构成微带线传输线，微带线的上端与辐射臂相连，下端与同轴线的内导体相连，完成用微带线传输线给对称振子的馈电。

所述微带线的长度、宽度，对称辐射臂的长度、宽度、距接地板的高度，及两个辐射臂之间的缝隙长度、宽度均为可调，使天线具有宽频带特性。

本发明具有如下优点：

1.由于采用对称振子的两个对称辐射臂与支撑板垂直共面接地，且微带线又正好位于对称振子和支撑板的中心，使对称振子的两个对称辐射臂相对支撑板、带线和地结构对称，分布电容相同，构成巴伦，完成不平衡传输线给对称天线馈电所要求的不平衡到平衡的变换功能；

2.由于在辐射臂上固定有寄生单元，进一步展宽了频带；

3.由于对称振子的辐射臂及支撑、微带线2、寄生单元3均可以用铝板制造，降低了成本，减轻了重量；

4.由于采用将支撑板用铝铆钉拉铆固定在材质为铝板的U型接地板上，属同一种金属紧接触，有利于减小无源三阶互调干扰。

实测表明，本发明可覆盖1710--2500MHz的工作频段，在1710-2500MHz单元增益大于9db，基本单元VSWR≤1.45，HPBW_H＝65°±6°。八元天线阵，VSWR≤1.38。

本实用新型的目的、特征及优点，结合附图作详细说明。

附图说明

图1是本发明天馈单元的立体结构示意图；

图2是本发明天馈单元平面示意图；

图3是本发明天馈单元的VSWR频率特性曲线图；

图4是本发明组成八元天线阵的VSWR频率特性曲线图；

图5是本发明在f＝1710MHz的实测水平面和垂直面方向图；

图6是本发明在f＝2050MHz的实测水平面和垂直方向图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明的四频天馈单元由对称振子1、支撑板7、微带线2、寄生单元3和U型接地板4组成。其中：

对称振子1由对称辐射臂5、6组成，对称辐射臂5、6与支撑板7共面垂直，支撑板7的下端弯折成平行的安装板12该安装板上开有两个安装孔9，通过铝铆钉拉铆将对称振子垂直固定在U型接地板4上。对称振子辐射臂5、6的中间由长度为L5、宽度为S的缝隙8隔开，对称振子的每个辐射臂的长度为L1、宽带为W1，对称振子的总长为L＝2L1+S，一般为0.5λ₀，λ₀是中心波长。

寄生单元3通过绝缘板条11由铆钉13铆接在对称振子的辐射臂5、6上，以进一步拓展天线的阻抗带宽，寄生振子单元的长度、宽度分别为L2和W2，寄生振子单元与对称辐射臂5、6的间距为W5，该L2、W2和W5均可调，以实现宽带阻抗匹配。