一種雙極化寬頻天線的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種雙極化寬頻天線，包括反射板、輻射單元、U型側板、金屬寄生片和支撐件，一個或多個輻射單元安裝在反射板上，反射板上的相對兩側分別安裝一U型側板；所述金屬寄生片通過支撐件懸空設置于U型側板上方。本發明提供的一種雙極化寬頻天線，天線面積比現有的其他同類天線面積小10%以上；其結構簡單，制造容易，適合批量生產；而且具有輻射特性優良以及頻帶寬的優點，能實現天線電氣性能的最優化。
【專利說明】一種雙極化寬頻天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及通訊領域，具體涉及一種雙極化寬頻天線。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信的迅猛發展，各種制式的工作頻段也在不斷擴展，TD-SCDMA網絡中的智能天線的工作頻率為1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz ；DCS的通信頻率為1710-1880MHz ；PCS 的通信頻率為 1850_1990MHz ；UMTS 的通信頻率為 1920_2170MHz ；WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互聯接入)的部分通信頻段為2300-2690MHZ。因此，現已提出了能兼顧上述制式的，工作頻段為1710_2690MHz的寬帶天線的市場需求，而1710-2690MHZ的相對頻帶寬度則達到44.5%，現有的雙極化天線振子一般都難以滿足，由此組成的天線陣的帶寬也受到限制。
[0003]申請號為200910130124.0的中國發明專利申請公開了一種基站天線及其反射板，其通過在反射板的兩側加設垂直的側板以控制天線方向圖，但是該結構增加了天線的側邊高度，進而增加了天線的體積。申請號為201220339177.0的中國實用新型專利公開了一種基站天線反射板，其通過在反射板的兩側加設鉤形側板以控制天線方向圖，但是該結構增加了天線的占地面積。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，針對現有技術中存在的不足，提供一種雙極化寬頻天線，優化天線面積及體積，同時保證天線具有波束收斂度高、輻射性能優良以及頻帶寬的優點，實現天線電氣性能的最優化。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種雙極化寬頻天線，包括反射板、輻射單元、U型側板、金屬寄生片和支撐件，一個或多個輻射單元安裝在反射板上，反射板上的相對兩側分別安裝一 U型側板；所述金屬寄生片通過支撐件懸空設置于U型側板上方。
[0007]所述U型側板為一截面呈U型凹槽的金屬板，所述U型凹槽的開口背向反射板上的輻射單元，U型凹槽的深度介于天線工作中心頻率的0.125個波長到0.5個波長之間。
[0008]所述U型凹槽內設置有塑料片以減少U型槽深度。
[0009]所述金屬寄生片設置于輻射單元的相對兩側方向。
[0010]所述金屬寄生片為長方形或多邊形板狀件，通過塑料支撐件懸空設置于U型側板上方；所述金屬寄生片與反射板平行或與反射板具有一夾角。
[0011]所述金屬寄生片沿U型側板的延伸方向延伸，金屬寄生片的長度介于天線工作中心頻率的0.15個波長到0.5個波長之間。
[0012]所述天線輻射單元為金屬壓鑄的輻射單元或PCB板偶極子單元。
[0013]還包括天線罩，所述天線罩罩在反射板上方，將輻射單元、U型側板、金屬寄生片和支撐件包圍在內。[0014]多個輻射單元在反射板上排列成一列或多列天線陣列，所述一列或多列天線陣列平行設置于兩U型側板之間，每列天線陣列的寬度介于天線工作中心頻率的0.5個波長到1.15個波長之間。
[0015]本發明提供的一種雙極化寬頻天線，天線面積比現有的其他同類天線面積小10%以上；其結構簡單，制造容易，適合批量生產；而且具有輻射特性優良以及頻帶寬的優點，能實現天線電氣性能的最優化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例一的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明實施例二的結構示意圖；
[0018]圖3為本發明實施例三的結構示意圖；
[0019]圖4為本發明實施例四的結構示意圖；
[0020]圖5為本發明實施一的方向圖和增益示意圖；
[0021]圖6為本發明實施例一的回波測試圖；
[0022]圖7為本發明實施例一的隔離測試圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖和具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，本發明實施例一提供的一種雙極化寬頻天線，包括金屬反射板1、一對U型側板2、輻射單元3、支撐件4和金屬寄生片5。所述輻射單元3安裝在金屬反射板I上，金屬反射板I上的相對兩側分別安裝一 U型側板2 ;所述金屬寄生片5通過支撐件4懸空設置于U型側板2上方。
[0026]具體的，在本實施例中，所述輻射單元3為PCB板偶極子單元，包括相互連接的輻射主體以及平衡饋電裝置。所述輻射主體包括四個輻射臂，四個輻射臂兩兩呈正交分布以形成兩對正交的對稱輻射組合，每一個輻射臂上均設置有鏤空結構。平衡饋電裝置的一端固定安裝在所述金屬反射板I上，所述四個輻射臂均遠離所述金屬反射板1，并環繞設置于所述平衡饋電裝置的四周。
[0027]所述平衡饋電裝置為同軸結構，包括外圍導體以及內部導體。外圍導體安裝在所述金屬反射板I上，包括四個部分，每一個部分分別用于支撐并電連接所述輻射主體中的一個輻射臂；外圍導體的每一個部分相互之間平行并有一定間隙相隔。所述內部導體為空心的圓柱結構，設置于外圍導體的四個部分圍成的中心。
[0028]所述輻射單元3還包括金屬饋電片，設置于平衡饋電裝置的內部。金屬饋電片的一端穿過所述金屬反射板I并與所述金屬反射板I的底端線纜連接，所述金屬饋電片的另一端與輻射主體相連，用于通過電磁耦合對輻射主體饋電。
[0029]本實施例中，所述U型側板2為一截面呈U型凹槽的金屬板，所述U型凹槽的開口背向金屬反射板I上的輻射單元3。具體的，所述U型側板2包括兩個大致平行的平行板以及連接兩個平行板的連接板；其中一個平行板緊貼在金屬反射板I上，另一個平行板通過連接板支撐且懸空設置于前述平行板的上方。所述U型側板2的開口朝向金屬反射板I的外部，開口的邊緣與金屬反射板I的邊緣大致對齊。
[0030]所述U型凹槽的深度介于天線工作中心頻率的0.125個波長到0.5個波長之間作為改進，可以在U型側板2的凹槽內放置一定介電常數的塑料片以減少凹槽的深度。
[0031]本實施例中，金屬反射板I上設有三個輻射單元3，所述三個輻射單元3沿平行于U型側板2的方向排成一列，形成一天線陣列，每個輻射單元3的相對兩側方向分別設置有一個金屬寄生片5。所述金屬寄生片5為長方形板狀件,長方形金屬寄生片5的延伸方向與U型側板2的延伸方向相同，其長度介于天線工作中心頻率的0.15個波長到0.5個波長之間。多個金屬寄生片5分別通過一塑料制成的支撐件4懸空設置于U型側板2的上方，且與金屬反射板I具有一較小的夾角。所述多個金屬寄生片5之間相互獨立，不電連接。
[0032]本實施例提供的雙極化寬頻天線還包括一天線罩(未圖示)，所述天線罩罩在金屬反射板I上方，將輻射單元3、U型側板2、金屬寄生片4和支撐件4包圍在內。
[0033]所述金屬反射板I為一平板，金屬反射板I的兩側向下折疊，用于加固所述金屬反射板1，并便于與天線罩連接。
[0034]如圖5至圖7所示，本發明實施例一提供的一種雙極化寬頻天線具有波束收斂度高，輻射性能優良以及頻帶寬的優點。本發明具有超過45%的阻抗帶寬，互調、隔離電氣性能優越，且具有外形尺寸小，造價低的優點。
[0035]實施例二
[0036]如圖2所示，為本發明實施例二提供的一種雙極化寬頻天線。與實施例一相比，其區別僅僅在于金屬寄生片5的形狀和角度。本實施例中，所述金屬寄生片5的中部具有一突出部分，呈大致T型；并且，所述金屬寄生片5與金屬反射板I平行設置。本實施例的其他部件以及連接關系均與實施例一相對應的部分相同，具體內容請參閱實施例一的相關描述，在此不再贅述。
[0037]實施例三
[0038]如圖3所示，為本發明實施例三提供的一種雙極化寬頻天線。與實施例一的相比，最大的區別在于輻射單元3的數量和排列方式。本實施例為四端口雙極化寬頻天線中，金屬反射板I上具有六個輻射單元，所述六個輻射單元3排列成兩列相互平行的天線陣列，每列天線陣列的寬度介于天線工作中心頻率的0.5個波長到1.15個波長之間。此外，本實施例中的金屬寄生片5與金屬反射板I平行。本實施例的其他部件以及連接關系均與實施例一相對應的部分相同，具體內容請參閱實施例一的相關描述，在此不再贅述。
[0039]實施例四
[0040]如圖4所示，本實施例提供的一種雙極化寬頻天線中的輻射單元3為金屬壓鑄的一體化輻射單元。本實施例的其他部件以及連接關系均與實施例一相對應的部分相同，具體內容請參閱實施例一的相關描述，在此不再贅述。
[0041]本發明提供的一種雙極化寬頻天線，具有與常規基站天線等同的性能，如波束寬度收斂性好、交叉極化比好、前后比好等等；同時有效降低了天線側邊高度，減少了天線體積。本發明的天線面積比現有的其他同類天線面積小10%以上；其結構簡單，制造容易，適合批量生產；而且具有波束收斂度，具有輻射性能特性優良以及頻帶寬的優點，能實現天線電氣性能的最優化。
[0042]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種雙極化寬頻天線，其特征在于，包括反射板、輻射單元、U型側板、金屬寄生片和支撐件，一個或多個輻射單元安裝在反射板上，反射板上的相對兩側分別安裝一 U型側板；所述金屬寄生片通過支撐件懸空設置于U型側板上方。
2.根據權利要求1所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述U型側板為一截面呈U型凹槽的金屬板，所述U型凹槽的開口背向反射板上的輻射單元，U型凹槽的深度介于天線工作中心頻率的0.125個波長到0.5個波長之間。
3.根據權利要求2所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述U型凹槽內設置有塑料片以減少U型槽深度。
4.根據權利要求1所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述金屬寄生片設置于輻射單元的相對兩側方向。
5.根據權利要求4所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述金屬寄生片為長方形或多邊形板狀件，通過塑料支撐件懸空設置于U型側板上方；所述金屬寄生片與反射板平行或與反射板具有一夾角。
6.根據權利要求5所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述金屬寄生片沿U型側板的延伸方向延伸，金屬寄生片的長度介于天線工作中心頻率的0.15個波長到0.5個波長之間。
7.根據權利要求1所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，所述輻射單元為金屬壓鑄的輻射單元或PCB板偶極子單元。
8.根據權利要求1所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，還包括天線罩，所述天線罩罩在反射板上方，將輻射單元、U型側板、金屬寄生片和支撐件包圍在內。
9.根據權利要求1所述的雙極化寬頻天線，其特征在于，多個輻射單元在反射板上排列成一列或多列天線陣列，所述一列或多列天線陣列平行設置于兩U型側板之間，每列天線陣列的寬度介于天線工作中心頻率的0.5個波長到1.15個波長之間。
【文檔編號】H01Q21/24GK103474784SQ201310416449
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】譚杰洪, 卓錦森, 吳壁群 申請人:廣東博緯通信科技有限公司