[发明专利]一种十六分之一波长超低剖面双极化振子单元及基站天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线及通讯技术领域，具体涉及一种十六分之一波长超低剖面双极化振子单元及基站天线。

背景技术

基站天线是移动通信系统中，用户终端与基站的空中电气桥梁，是整个天馈系统中最关键的部件，基站天线的质量直接影响通信质量。随着通信技术的发展，基站选址和布局愈发困难，小区愈发密集。因此基站天线的小型化迫在眉睫。

现有小型化基站天线主要存在的缺点在于，实现形式及组装工艺复杂，多采用金属压铸振子实现，需要复杂的馈电网络，比如需要使用4根同轴电缆实现馈电。即便采用PCB印刷工艺实现的宽带天线，在低剖面即八分之一波长(天线距离反射板高度小于等于八分之一波长)的结构形式下，难以实现在宽频带(690-960MHz或者1710-2700MHz)条件下，电气性能指标满足基站天线行业标准的要求。而十六分之一波长的超低剖面双极化基站天线，尚未见到相关报道。

发明内容

针对现有技术中的天线难以达到十六分之一波长的超低剖面的问题，本发明提供了一种十六分之一波长超低剖面双极化振子单元，包括有振子组件以及用于对所述振子组件进行馈电的巴伦支撑部，所述振子组件包括有介质基板和设置有所述介质基板上的辐射片；所述辐射片包括：

两对偶极子天线臂，呈正负45°正交布置在所述介质基板的正面；所述偶极子天线臂靠近正交中心的一端为馈电端，每个所述偶极子天线臂上远离正交中心的终端上设置有向相邻偶极子天线一侧延伸的凸起枝节；

四个金属带，布置在所述介质基板的背面；四个所述金属带分别位于相邻偶极子天线臂下方，且所述金属带在每个凸起枝节上存在相同的投影重叠区域，所述凸起枝节与所述金属带之间耦合形成电流通路。

较佳地，每个偶极子天线臂上设置有开槽，所述开槽上远离正交中心的一端开口；所述开槽靠近馈电端的宽度大于开口端的宽度。

较佳地，每个偶极子天线臂上均设置有两个所述凸起枝节，所述开口的两端上均延伸有一所述凸起枝节，且两凸起枝节关于所述开槽对称设置；相邻偶极子天线上相对的两凸起枝节沿中轴线呈镜像对称设置。

较佳地，所述介质基板呈正方形，所述凸起枝节、所述金属带沿所述介质基板的边缘设置。

较佳地，所述金属带的两端分别位于相邻偶极子天线臂上的凸起枝节的下方。

较佳地，所述金属带呈“T”型。

较佳地，四个所述金属带的两端分别延伸至相邻偶极子天线臂上开口端部的下方，且相互连接构成一矩形框。

较佳地，相邻偶极子天线之间相互靠近形成窄缝，实现两对偶极子天线臂之间的正交极化的强耦合。

较佳地，所述巴伦支撑部的高度为工作中心波长的十六分之一。

较佳地，所述巴伦支撑部包括有相互正交连接的第一巴伦支撑臂和第二巴伦支撑臂，所述第一巴伦支撑臂和第二巴伦支撑臂分别为两对偶极子天线臂馈电；所述第一巴伦支撑臂和第二巴伦支撑臂的一侧上设置有与所述偶极子天线臂的馈电连接或耦合的微带线巴伦，另一侧上设置有与所述偶极子天线臂的馈电点连接或耦合的巴伦地线。

较佳地，所述第一巴伦支撑臂和所述第二巴伦支撑臂的中心处分别设置有第一卡槽和第二卡槽，所述第一巴伦支撑臂和所述第二巴伦支撑臂通过第一卡槽和第二卡槽相互配合卡接在一起。

较佳地，所述第一巴伦支撑臂和第二巴伦支撑臂的上端均设置有用于与所述偶极子天线臂焊接固定的焊接支撑点。

本发明还提供了一种基站天线，包括有功率分配板、反射板和至少一个以上所述的十六分之一波长超低剖面双极化振子单元，所述巴伦支撑部设置在所述功率分配板的上表面，所述反射板设置在所述功率分配板的上表面或下表面。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本发明提供的十六分之一波长超低剖面双极化振子及基站天线中，四个金属带与凸起枝节之间投影的重叠区域可以引导偶极子天线臂上的电流感应到下方的金属带，从而实现电磁耦合，形成电流通路，完成辐射，并且提高了振子的前后比和交叉极化比；

2、本发明提供的十六分之一波长超低剖面双极化振子及基站天线中，通过凸起枝节的设置，进一步加强了振子组件正面的偶极子天线与背面的金属带之间的耦合，有利于引导电流流向偶极子天线臂的开口处；适当的调整凸起枝节的尺寸有利于实现整个工作频带内的阻抗匹配，实现超宽带工作；