[发明专利]阵列天线及其局部不对称的辐射单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动通信天线技术，尤其涉及一种阵列天线及其局部不对称的辐射单元。

背景技术

移动通信的迅猛发展，进一步要求提高通信系统的容量，目前一般采用极化分集技术来提高天线的工作效率。而采用极化分集技术对天线设计提出了更高的要求，端口的隔离度问题和交叉极化比问题逐渐成为各设备厂商关注的焦点。更优的端口隔离度和更高的交叉极化比，是优质移动通信质量的保障。

因而，在宽频工作下设计出高隔离度和交叉极化比双极化天线辐射单元成为天线界研究的重点和难点。

发明内容

本发明的目的是，提供一种提高天线隔离度和交叉极化比的阵列天线及其双极化辐射单元，具体为一种阵列天线及其局部不对称的辐射单元。

为达到以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种局部不对称的辐射单元，其包括巴伦、由所述巴伦馈电与支撑的辐射体以及布置在所述辐射体中心位置的一对正交布置的馈电片，所述辐射体包括四个正交布置的辐射振子臂，两个相邻的所述辐射振子臂组成相邻组,其中，所述相邻组之间存在间隙，所述间隙至少设置有两种不同的宽度。

所述间隙的不同宽度还可以通过设置倒角结构来体现：所述辐射振子臂为方形，每个所述辐射振臂设有三个外轮廓角，所述辐射单元中的至少一个所述外轮廓角设置为倒角结构。

关于不同宽度的所述间隙的形成：所述相邻组的间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。可选择地，任意两个所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。或者，任意三个所述间隙处的外轮廓角至少一个设置为倒角结构。

所述辐射体的非对称结构的另一个实现形式：还包括从所述辐射振子臂延伸出的加载段，所述加载段由形成所述间隙的辐射振子臂边缘向所述巴伦的方向延伸，位于同一所述间隙的加载段形状相同。进一步地，同一个所述辐射振子臂的加载段形状不同。

所述辐射体的非对称结构的实现形式还可以为：所述辐射振子臂为镂空体和/或实心体。

可选择地，所有所述辐射振子臂为镂空体或实心体。或者，至少一个所述辐射振子臂为实心体，其余为镂空体。

为保持所述间隙的稳定性，该辐射单元还包括介质卡夹：所述介质卡夹包括若干个用于嵌入所述间隙的嵌入部分。进一步地，所述介质卡夹还包括若干个用于与所述辐射振子臂相固定的倒扣部分。更进一步地，所述介质卡夹还包括主体部分，所述主体部分、嵌入部分和倒扣部分一体成型。

关于所述介质卡夹的安装位置：所述介质卡夹设置在所述辐射体的中心位置。所述馈电片的非对称结构对所述辐射体的电气性能有增效作用：所述馈电片包括交叠部以及分别设置在所述交叠部两端的第一固定翼和第二固定翼；所述第二固定翼的长度大于所述第一固定翼；所述第一固定翼和第二固定翼位于同一平面，所述交叠部与所述第一固定翼和第二固定翼高低交错布置。

一种阵列天线，其包括反射板和若干个在所述反射板上阵列排列的辐射单元，其中，其采用前所述的局部不对称的辐射单元。

与现有技术相比较，本发明具有如下优势：

1)通过设置辐射振子臂和加载段的不对称结构来实现整个辐射单元的局部不对称，以此可有效提高天线阵列端口间的隔离度，减少天线生产调试时间；

2)所述辐射单元的局部不对称结构还可以提高天线阵列交叉极化比，特别是正负60°交叉极化比，减弱天线阵列两个极化信号的相关性；

3)一对所述馈电片可交换安装位置，形成阵列天线时可以根据需要调整所述馈电片的焊接位置，以此改善波瓣偏移，改善交叉极化，进一步起到改善阵列辐射特性的作用。

附图说明

图1为本发明的局部不对称的辐射单元的第一实施例的俯视结构图，示出辐射振子臂和馈电片的结构。

图2为本发明的阵列天线的第一实施例的结构示意图，其中包含多个辐射单元(不含介质卡夹)的实施例，每个辐射单元的辐射臂具有不同的倒角结构的布置。

图3为图1所示的本发明的局部不对称的辐射单元的第一实施例的仰视结构立体图，示出巴伦和加载段的结构,其中该辐射单元不含介质卡夹。

图4为本发明的阵列天线的第二实施例的结构示意图，其中包含多个辐射单元(不含介质卡夹)的实施例，每个辐射单元的辐射臂具有不同的镂空/实心的布置。

图5为本发明的局部不对称的辐射单元的介质卡夹的立体结构示意图。

图6为本发明的局部不对称的辐射单元的馈电片的立体结构示意图。

图7为本发明的局部不对称的辐射单元的馈电片的侧视图。