[发明专利]一种宽带高性能双极化辐射单元及天线

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其是涉及一种宽带高性能双极化辐射单元及天线。

背景技术

目前在2G和3G网络共存的情况下，对能够兼容2G和3G网络的多频段天线的需求越来越多，并且随着通信技术的发展，对多频天线的性能指标也提出越来越高的要求。

针对以上的发展趋势，目前市场上较为常见的是采用两对偶极子正交分布，形成正方形或圆形的天线设计方案，如专利US 6333720B1中所披露的天线设计方案，该专利所述的振子采用两对偶极子正交放置，振子臂呈直线形，整个振子截面呈正方形结构，该振子可以通过高频振子镶嵌在低频振子中间来满足多频天线的需求。但该专利所述的振子在多频应用上存在以下几点不足：(1)由于该振子的单元臂采用的是直线型，这样会使整个振子口面较大，从而对嵌套在两个低频振子间的高频振子产生较大的影响；(2)由于该专利中的辐射单元的平衡器结构采用的是直线型，这样会使低频振子与高频振子距离较近，高频振子的阻抗以及方向图性能等就受到低频振子的影响较大。

专利CN 201134512Y虽然相对于前一专利US 6333720B1的设计做了改进，但仍存在以下不足之处：(1)采用嵌套方式实现多频天线设计，位于低频振子内部的高频单元，由于离低频的巴伦较近，高频单元的驻波及辐射特性将仍受到较大影响；(2)该专利虽然通过收敛辐射口径，降低了不同频段振子间的互耦，但由于其所有加载段均采用向下弯的方式，增加了加载段对高频振子的影响；(3)该专利通过粗细不一的截面，尤其在末端加粗来展宽工作带宽，但给加工以及振子的可靠性也带来不利。

因此针对以上专利辐射单元的不足，本设计提供了一种结构简单，加工方便，并在双频以及多频天线应用上具有良好电性能的辐射单元。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种宽带高性能双极化辐射单元及天线。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种宽带高性能双极化辐射单元，包括多个偶极子、对每个偶极子进行平衡馈电的平衡器，每个偶极子包括一端对称固定安装在平衡器上的两个单元臂，所述单元臂的另一端设有加载线，其特征在于：每个偶极子呈折线状，并且关于平衡器呈非对称分布，其中，每个偶极子的一个单元臂末端的加载线向内折弯，另一个单元臂末端的加载线向下折弯。

作为上述方案的进一步改进，所述宽带高性能双极化辐射单元具有两对偶极子，两对偶极子的极化呈正交分布。

进一步，所述偶极子的单元臂呈直线状或折线状，两对正交极化的两对偶极子共同构成八边形或十六边形结构。

进一步，所述偶极子截面呈圆形、方形、L形、T形、短截线或多边形结构。

进一步，所述每对偶极子中的单个单元与单元的间距为0.4～0.6个工作波长。

进一步，所述各平衡器安装在一环形底座上。

进一步，所述平衡器的外表面设有供馈电电缆布设的走线凹槽。

此外，所述所述宽带高性能双极化辐射单元为一体化压铸成型单元。

一种宽频天线，包括作为发射器的金属反射板，其特征在于：所述金属反射板上线性设置至少两个所述的宽带高性能双极化辐射单元。

一种双宽频天线，包括作为发射器的金属反射板，其特征在于：所述金属反射板上除了线性设置至少两个所述的宽带高性能双极化辐射单元以外，还设置有多个高频段天线辐射单元，其中至少有一个高频段天线辐射单元内嵌在所述的宽带高性能双极化辐射单元中。

本发明的有益效果是：

本发明作为一种宽带高性能双极化辐射单元及天线，一方面，由于偶极子的加载线采取向内折弯和向下折弯的组合设计方式，使得向内折弯的加载线可以远离镶套在两个低频振子间的高频振子，以减少对高频振子的影响，而向下弯折的加载线则很好地补偿了极化的不对称性，使得在保证其他性能指标不变的情况下，交叉极化性能指标有大幅提升；另一方面，本发明的宽带高性能双极化辐射单元及天线带宽宽、效率高、辐射性能好并可灵活应用于单频天线及多频天线的场合；此外，本发明还具有结构简单合理、易于加工以及电性能优越等特点，因此应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明：

图1是本发明辐射单元整体结构示意图；

图2是本发明辐射单元仰视结构示意图；

图3是本发明辐射单元侧面结构示意图；

图4是本发明辐射单元所组成的宽频双极化天线的立体结构示意图；

图5是本发明辐射单元所组成的双宽频双极化天线的立体结构示意图。

具体实施方式