[发明专利]多频段辐射单元及移动通信天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动通信天线技术，尤其涉及一种具有不同馈电方式的多频段辐射单元及由其构成的移动通信天线。

背景技术

随着无线通信系统的发展演进，各地运营商同时经营多个无线网络，且不同的无线网络具有不同的通信制式、占用不同的频谱资源，使得天线的宽频带、多频段应用需求日益突出。

如申请公布号为CN103187635A的发明专利申请《一种多频段偶极子天线》，其公开了将多个不同频段的辐射单元结合在天线上，使偶极子天线具有多频段的功能，可接受的信号频段更多、信号范围更宽。又如授权公告号为CN201898199U的发明专利《3G宽频双极化天线阵子》使用末端连接结构将振子末端依次连接使天线适合于多频段应用。

以上采用现有技术的辐射单元，在实现宽带的工作的同时，如果需满足多个频段的应用，可在馈电端口增加合路器。如图1所示，示出了对称振子的结构组成，包括发射或接收辐射信号的偶极子01、与所述偶极子01串联的馈电线路02(通常有同轴线、微带线等形式)、支撑所述偶极子01及平衡所述偶极子01电流的巴伦03、改善定向辐射特性的反射板04、与所述馈电线路02串联的合路器05以及从所述合路器延伸出的馈电端口06。其中，所述馈电线路02一端与所述合路器05串联，另一端为开路设置，使所述偶极子01上形成满足产生辐射条件的电压差；进一步地，所述合路器05包括两个工作在不同频段的滤波器，分别为滤波器051和滤波器052，其用于合并来自辐射单元的宽频信号，或者用于合并输入到辐射单元的宽频信号。

从以上描述可知，现有多频段辐射单元主要使用两类技术手段：(1)组合使用多个辐射体或使用特殊的辐射体形状，使辐射单元满足宽频带工作；(2)使用合路器与辐射单元的馈电端口相连接，用于分离不同频段的射频信号，满足多频段应用。

然而，现有技术存在以下弊端：

(1)采用多个辐射体或特殊的辐射体形状会增大辐射单元尺寸，不利于辐射单元小型化设计；

(2)通信系统为减小频段间的干扰，要求频段间的隔离度大于30dB，则滤波器的频带外抑制必须大于30dB，根据滤波器理论，带外抑制与滤波器阶数有关，抑制要求越高，所需的阶数也越多，相应的线路损耗也越大。合路器与辐射单元连接后，因合路器存在线路损耗，必然造成辐射单元增益降低。

发明内容

本发明的目的是，为克服现有技术的不足，通过改变常规对称振子的馈电方式，提供一种多频段辐射单元，并由一个或者多个所述多频段辐射单元构成的移动通信天线。

为达到以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多频段辐射单元，其包括辐射装置和馈电装置，所述辐射装置包括至少一个偶极子，每个所述偶极子包括两个偶极子单元，所述馈电装置包括对所述偶极子起支撑及平衡馈电信号作用的巴伦、馈电线路以及滤波器，其中，所述馈电线路设有至少两个相导通的馈电端，所述馈电线路通过所述馈电端分别串联传输第一频段信号的第一滤波器和传输第二频段信号的第二滤波器。

关于所述馈电线路的第一种结构：所述馈电线路为包括有两个所述馈电端的的一体成型的构件。

所述馈电线路的第二种结构：所述馈电线路包括两个正交布置的馈电单元，每个所述馈电单元具有两个相导通的馈电端。所述馈电单元包括两个串联的直立臂，所述馈电端设置在所述直立臂的端点上。进一步地，每个所述馈电单元还包括连接所述两个直立臂的连接臂，每个所述馈电单元一体成型。

关于所述滤波器的工作频段：所述第一滤波器的频段信号和第二滤波器的频段信号不同。

关于所述滤波器的类型：所述第一滤波器和第二滤波器为通带滤波器。优选地，所述第一滤波器和第二滤波器为微带线滤波器。

关于所述微带线滤波器的构成：所述微带线滤波器包括底板及布置在所述底板上的微带阻抗匹配网络，所述微带阻抗匹配网络设有与所述馈电线路的馈电端连接的馈电点和供外部电源或信号输入的馈电端口。

该辐射单元还包括供所述辐射装置和巴伦固定的反射板。

关于所述微带线滤波器的布置：所述微带线滤波器设置在所述反射板上。

进一步地，一种移动通信天线，其中，其包括一个或多个如上任意一项所述的多频段辐射单元。

与现有技术相比较，本发明具有如下优势：

(1)所述多频段辐射单元的每个馈电线路设有两个馈电端口，供不同频段的信号输入，达到共用同一辐射装置的目的，避免了采用多个辐射体互联或增大辐射体尺寸，有利于辐射体小型化设计。