辐射单元及天线的制作方法
未命名
09-12
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1.本发明涉及移动通信技术领域,具体涉及一种辐射单元与配置了所述辐射单元的天线。
背景技术:
2.随着现代移动通信技术的迅猛发展,用户对于高容量、低时延通信的需求与日俱增,由此第五代移动通信网络应运而生。在国内5g移动通信网络建设过程中,需要多种网络制式协同发展,例如5g与4g网络同时工作;但不同的网络制式需要采用不同频段的天线,使得每个基站站址上的天线数量急剧增加,极大地增加了天线基站站址的建设和维护费用,导致了天线环境资源的浪费,且过多的天线也会影响城市面貌。因此,业内采用将多种制式的天线集成为一体,以形成一种小尺寸、共口径与集成化的多频天线来满足移动通信的应用需求,以期解决目前天面空间不足,挂高不够、覆盖不广以及性能不佳等问题。
3.在尺寸受限的情况下,为集成更多的辐射单元,势必需要缩小相邻两个辐射单元之间的距离,但相邻两个辐射单元缩小距离后,两个辐射单元之间的互耦干扰急剧增大,影响辐射单元的辐射性能。辐射单元的巴伦是影响相邻两个辐射单元的互耦主要因素。
4.例如,传统辐射单元的馈电巴伦结构由馈电导线和两个高度约1/4波长的接地巴伦导体构成,两个接地巴伦导体的上端分别电连接同一极化的两个辐射臂,馈电导线通过耦合或者直接连接对接地巴伦导体结构进行电气馈电,信号通过辐射臂辐射。进一步的,辐射单元由两组馈电巴伦结构和其对应的两对辐射臂组成构成,其双极化巴伦包含四个高度约1/4波长的接地导体及两个双极化馈电导线,使得巴伦的金属体积大,在缩小单元间距的阵列天线环境下,容易造成相邻辐射单元间互耦变强,不可避免地影响阵列天线性能。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于解决上述问题至少之一而提供一种辐射单元及天线。
6.适应本发明的各个目的,本发明采用如下技术方案:
7.适应本发明的目的之一而提供一种辐射单元,包括以极化正交设置的两对辐射臂和分别为该两对辐射臂馈电的一对巴伦,所述巴伦包括介质板和巴伦线路,所述巴伦线路包括设置于介质板的正面的巴伦馈电线和设置于介质板的反面上的巴伦接地线,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线分别为同一极化的两个辐射臂馈电。
8.进一步的,馈入所述巴伦馈电线的电流与经巴伦馈电线耦合至巴伦接地线的电流具有180
°
相位差。
9.进一步的,所述巴伦馈电线包括设置于所述正面顶部的第一馈电端,所述第一馈电端与同一极化的其中一个辐射臂电连接,所述巴伦接地线包括设置于所述反面顶部的第二馈电端,所述第二馈电端与所述同一极化的另一辐射臂电连接。
10.进一步的,所述介质板呈l形结构,包括本体和与所述本体的顶部相连接的延伸臂,所述本体对应设于同一极化的其中一个辐射臂的下方,所述延伸臂沿所述本体的顶部
朝同一极化的另一个辐射臂所在方向延伸,所述第一馈电端和所述第二馈电端分别位于所述延伸臂的两端以分别与所述延伸臂两端上方的辐射臂对应连接。
11.具体的,所述巴伦馈电线设于所述介质板的正面并延伸设于所述延伸臂上,所述第一馈电端设于所述延伸臂的靠近所述本体的一端上,且与所述同一极化的其中一个辐射臂连接;所述巴伦接地线设于所述介质板的反面,所述第二馈电端设于所述延伸臂远离所述本体的一端,且与所述同一极化的另一辐射臂连接馈电。
12.进一步的,所述巴伦馈电线还包括设置于所述正面底部的馈电输入端,所述馈电输入端与第一馈电网络电连接,所述巴伦接地线还包括设置于反面底部的接地端,所述接地端与第二馈电网络的金属地电连接。
13.具体的,所述一对巴伦各自的介质板相互插接,且该两个介质板交叉呈夹角设置,所述夹角≥90
°
。
14.进一步的,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线之间在所述介质板的正面的投影方向上具有30%以上的重叠投影面积。
15.优选的,所述重叠面积超过所述巴伦馈电线或所述巴伦接地线的面积的50%。
16.具体的,所述巴伦馈电线的平均线宽小于所述巴伦接地线的平均线宽的3倍,或者,所述巴伦接地线的平均线宽小于所述巴伦馈电线的平均线宽的3倍。
17.另一实施例中,所述巴伦馈电线为金属导电片,所述巴伦接地线也为金属导电片,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线固设于所述介质板上。
18.具体的,所述巴伦馈电线钣金一体成型,所述巴伦接地线也钣金一体成型。
19.具体的,所述介质板中设有沿其纵长方向贯通的安装孔,所述巴伦馈电线和/或所述巴伦接地线设置于所述安装孔中。
20.具体的,所述巴伦馈电线和/或所述巴伦接地线与所述介质板一体注塑成型。
21.进一步的,所述介质板上设有固定结构,巴伦馈电线和/或巴伦接地线对应固定结构设有配合结构,固定结构与配合结构相配合固定,以使巴伦馈电线和/或巴伦接地线与所述介质板相固定配合。
22.进一步的,所述辐射单元还包括连接座,所述一对巴伦各自的巴伦接地线的接地端延伸至所述连接座上,且两个接地端与所述连接座一体成型设置。
23.具体的,外部同轴电缆的外导体与所述连接座相焊接,且所述外部同轴电缆的内导体与所述巴伦馈电线相焊接。
24.适应本发明的目的之一而提供一种天线,包括反射板和辐射阵列,所述辐射阵列包括低频辐射列和高频辐射列,至少存在一个低频辐射列布设于多个高频辐射列之间,所述低频辐射列由多个低频辐射单元组成,所述低频辐射单元为如前一目的任意一项所述的辐射单元。
25.相对于现有技术,本发明具有多方面的优势,包括但不限于:
26.一方面,本发明的辐射单元通过巴伦上的巴伦馈电线与巴伦接地线分别为一对辐射臂馈电,巴伦馈电线与巴伦接地线构成一条巴伦线路,使得无需为每个辐射臂设置一条专用的巴伦线路,以降低巴伦线路的数量,从而缩小巴伦的体积,进而缩小辐射单元的体积,便于天线的小型化。且,巴伦线路的数量的减少还可降低巴伦的生产成本,对应降低辐射单元的生产成本,提升辐射单元的市场竞争力。
27.另一方面,巴伦线路的数量的减少,可降低同一辐射单元的多个巴伦之间的互耦,提升辐射单元的辐射性能。且还可降低与相邻辐射单元的巴伦之间的互耦,以便于缩小天线的相邻两个辐射单元之间的间距,便于天线的小型化,节约天面资源。
28.本附加的方面和优点将在下面的描述中部分该处,这些将从下面的描述中变得明显,或者通过本发明的实践了解到。
附图说明
29.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
30.图1为本发明典型实施例的辐射单元的结构示意图。
31.图2a为本发明典型实施例的辐射单元的巴伦的正面的示意图。
32.图2b为本发明典型实施例的辐射单元的巴伦的反面的示意图。
33.图3为本发明典型实施例的辐射单元的俯视示意图。
34.图4为本发明典型实施例的辐射单元的一对巴伦的结构示意图。
35.图5为本发明典型实施例的辐射单元的第二巴伦的反面的示意图。
36.图6为本发明另一实施例的辐射单元的结构示意图。
37.图7为本发明另一实施例的辐射单元的一对巴伦的结构示意图。
38.图8为本发明另一实施例的辐射单元的巴伦的巴伦馈电线的透视示意图。
39.图9为本发明另一实施例的辐射单元的巴伦的巴伦馈电线的结构示意图。
40.图10为本发明另一实施例的辐射单元的一对巴伦与连接座的结构示意图。
41.图11为本发明另一实施例的辐射单元的一对巴伦接地线与连接座的结构示意图。
42.图12为本发明典型实施例的天线的结构示意图。
具体实施方式
43.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的实例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的,仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。
44.本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
45.本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义
来解释。
46.本发明提供了一种辐射单元,该辐射单元通过一对巴伦分别为两对辐射臂馈电,巴伦的巴伦馈电线与巴伦接地线分别为同一极化的两个辐射臂馈电,使得通过一个巴伦便可为同一极化的两个辐射臂馈电,减少了巴伦的数量,以便于缩小辐射单元的体积,降低相邻两个辐射单元之间的互耦干扰,以便于多频天线的集成化。
47.在本发明的典型实施例中,结合图1,所述辐射单元100包括两对辐射臂200和一对巴伦300,所述两对辐射臂200以极化正交设置,所述一对巴伦300分别为该两对辐射臂200馈电,具体而言,其中一个巴伦300为同一极化的两个辐射臂200馈电,另一巴伦300为另一极化的两个辐射臂200馈电。
48.所述巴伦300包括介质板310和巴伦线路,所述巴伦线路设置于所述介质板310上。结合图2a与图2b,其中图2a展示了巴伦300的介质板310的正面311的结构,图2b展示了巴伦300的介质板310的反面312的结构,所述巴伦线路包括巴伦馈电线321和巴伦接地线322,巴伦馈电线321设置于所述介质板310的正面311,所述巴伦接地线322设置于介质板310的反面312上,巴伦馈电线321与巴伦接地线322耦合连通。优选的,所述巴伦线路包括但不限于微带线、共面线或带状线。
49.为便于叙述,结合图1,称巴伦300的巴伦馈电线321所电连接的辐射臂200为第一辐射臂210,称巴伦接地线322所电连接的辐射臂200为第三辐射臂230,第一辐射臂210与第三辐射臂230为同一极化的两个辐射臂。
50.结合图2a,所述巴伦馈电线321自所述正面311的底部313向所述正面311的顶部314延伸设置,巴伦馈电线321的两端分别设有馈电输入端3211与第一馈电端3212。巴伦馈电线321的馈电输入端3211设置于所述正面311的底部313,以便于馈电输入端3211与外部的第一馈电网络(未示出)相连接,第一馈电网络经所述馈电输入端3211为所述巴伦馈电线321馈电。巴伦馈电线321的第一馈电端3212设置于所述正面311的顶部314,所述第一馈电端3212与所对应的第一辐射臂210电连接,以便于经第一馈电端3212为第一辐射臂210馈电。
51.结合图2b,所述巴伦接地线322自所述反面312的底部313向所述反面312的顶部314延伸设置,巴伦接地线322的两端分别设有第二馈电端3221与接地端3222。所述巴伦接地线322的第二馈电端3221设置于所述反面312的顶部314,第二馈电端3221与所对应的第三辐射臂230电连接,以便于第二馈电端3221为第三辐射臂230馈电。所述接地端3222设置于所述反面312的底部313,所述接地端3222与外部的第一馈电网络或第二馈电网络(未示出)的金属地电连接。
52.所述巴伦馈电线321的馈电输入端3211接收到外部电流后,外部电流在巴伦馈电线321被分为两路,其中一路电流经第一馈电端3212馈入第一辐射臂210上,另一路电流被耦合至巴伦接地线322上,称馈入第一辐射臂210上的电流为第一路电流,称耦合至巴伦接地线322上的电流为第二路电流。
53.第一路电流经第一馈电端3212馈入第一辐射臂210上,第一辐射臂210被第一路电流激励而对外辐射信号。在本实施例中,所述第一路电流在第一辐射臂210上被全部激励消耗。
54.第二路电流被耦合至巴伦接地线322上,因第二路电流被耦合至巴伦接地线322
上,使得第二路电流与第一路电流具有180
°
的相位差。因流入第三辐射臂230上的第二路电流被激励,使得第三辐射臂230上的第二路电流的电动势较刚耦合至巴伦接地线322上的第二路电流的电动势低,使得刚耦合至巴伦接地线322上的第二路电流具有经第二馈电端3221流入第三辐射臂230的趋势,而原本在第三辐射臂230上的第二路电流则具有流向巴伦接地线322的接地端3222的趋势,使得刚耦合至巴伦接地线322上的第二路电流的经第二馈电端3221馈入第三辐射臂230,激励第三辐射臂230对外辐射信号。当第二路电流激励第三辐射臂230后,再次经第二馈电端3221流入巴伦接地线322上,并经巴伦接地线322的接地端3222流至第一馈电网络或第二馈电网络的金属地。
55.由此,使得第一路电流被第一辐射臂210完全消耗,而第二路电流经巴伦馈电线321、巴伦接地线322、第三辐射臂230及金属地后接地,使得馈入巴伦300的电流形成完整的回路。
56.因所述第一辐射臂210与所述第三辐射臂230设置于同一极化,第一辐射臂210与第三辐射臂230设置于极化中心的两侧,为使得巴伦馈电线321的第一馈电端3212与第一辐射臂210电连接,巴伦接地线322的第二馈电端3221与第三辐射臂230电连接,将第一馈电端3212与第二馈电端3221分设于介质板310的两侧,以便于设置于同一介质板310上的第一馈电端3212与第二馈电端3221分别与第一辐射臂210和第三辐射臂230电连接。
57.具体言之,因第一馈电端3212与第二馈电端3221分设于介质板310的正反两面,在介质板310的正面311的投影方向上,使得第一馈电端3212的投影与第二馈电端3221的投影分设于所述正面311的两侧,从而使得第一馈电端3212与第二馈电端3221分别与第一辐射臂210和第三辐射臂230电连接。
58.在一个实施例中,所述介质板310包括本体319和延伸臂315,所述本体319竖直设置,且朝向所述辐射臂200延伸,所述本体319的顶部向其左侧或右侧弯折以形成延伸臂315,使得所述介质板310构成l形结构。所述延伸臂315的长度大于所述本体319的宽度,在所述正面311的投影方向上,所述第一馈电端3212的投影与所述第二馈电端3221的投影分设于所述延伸臂315的左右两侧,以扩大第一馈电端3212与第二馈电端3221之间的距离,使得当第一辐射臂210与第三辐射臂230之间的距离较远时,第一馈电端3212与第二馈电端3221仍可分别电连接第一辐射臂210与第三辐射臂230。
59.所述延伸臂315包括第一端与第二端,所述第一端与所述本体319相连接,所述第二端远离所述本体319,所述第一馈电端3212延伸至所述延伸臂315的第二端上,所述第二馈电端3221延伸至所述延伸臂315的第一端上。
60.在另一个实施例中,所述第一馈电端3212延伸至所述延伸臂315的第一端上,所述第二馈电端3221延伸至所述延伸臂315的第二端上。
61.在本发明的典型实施例中,结合图1与图3,所述辐射臂200包括辐射部250和耦合部260,所述辐射部250与所述耦合部260耦合连接。所述耦合部260与相对应的巴伦馈电线321的第一馈电端3212或巴伦接地线322的第二馈电端3221电连接,耦合部260经第一馈电端3212或第二馈电端3221接收到电流后,将电流耦合至辐射部250上,以激励辐射部250,使得辐射部250对外辐射信号。具体的,所述第一馈电端3212与所述第二馈电端3221与所述耦合部260物理连接或耦合连接。
62.所述辐射单元100还包括介质基板270,所述两对辐射臂200设置于所述介质基板
270上。具体言之,辐射臂200的辐射部250设置于所述介质基板270上。结合图2a、图2b及图4,所述巴伦300的介质板310上设有插舌316,结合图3,所述介质基板270对应所述插舌316设有插接孔271,插舌316插接于所述插接孔271中,以通过介质板310支撑所述介质基板270,从而通过介质基板270支撑辐射臂200,以维持辐射单元100的结构稳定性。优选的,所述插舌316设置于所述延伸臂315上。
63.进一步的,辐射臂200的耦合部260设置于所述辐射部250的上方,结合图2a、图2b及图4,第一馈电端3212或第二馈电端3221经所述插舌316向所述耦合部260所在方向延伸,以使得第一馈电端3212或第二馈电端3221与对应的辐射臂200的耦合部260电连接。具体而言,因第一辐射臂210与第三辐射臂230同时设置于介质基板270上,介质板310设置两个插舌316,该两个插舌316分别对应第一辐射臂210的耦合部260与第三辐射臂230的耦合部260,以便于第一馈电端3212与第二馈电端3221分别延伸至两个插舌316上,使得第一馈电端3212与第一辐射臂210的耦合部260电连接,第二馈电端3221与第三辐射臂230的耦合部260电联连接。优选的,所述耦合部260呈片状。
64.在一个实施例中,所述插接孔271上设有避让空间,也即是说,所述插接孔271的孔径大于所述插舌316的横截面的面积,延伸至所述插舌316上的第一馈电端3212或第二馈电端3221面向所述避让空间,避免第一馈电端3212或第二馈电端3221与介质基板270上的辐射部250物理连接。在另一个实施例中,所述插接孔271为绝缘孔。
65.在一个实施例中,所述第一辐射臂210上设有第一耦合枝节(未示出),所述第二辐射臂220上设有第二耦合枝节(未示出),第一耦合枝节与第二耦合枝节相互耦合,使得第一辐射臂210与第二辐射臂220相互耦合,提升第一辐射臂210与第二辐射臂220的辐射效率,从而提升辐射单元100的辐射性能。且第一辐射臂210还可将过量的第一路电流耦合至第二辐射臂220上,以避免第一辐射臂210被过量的第一路电流烧坏。优选的,所述第一耦合枝节与所述第二耦合枝节均朝巴伦300的介质板310的底部313方向延伸设置,以节省辐射单元100的空间,缩小辐射单元100的体积。
66.在一个实施例中,结合图2a与图2b,在巴伦300的介质板310的正面311的投影方向上,设置于介质板310的正面311上的巴伦馈电线321的投影与设置于介质板310的反面312上的巴伦接地线322的投影相重叠,且巴伦馈电线321的投影与巴伦接地线322的投影部分重合形成投影重合区域。
67.所述投影重合区域的面积为所述巴伦馈电线321的面积或所述巴伦接地线322的面积的30%以上,以增大巴伦馈电线321和巴伦接地线322之间耦合区域的面积,提高巴伦馈电线321与巴伦接地线322之间耦合效率,降低表面波的寄生辐射,从而便于缩小巴伦馈电线321与巴伦接地线322的金属体积,降低与同一辐射单元100的另一极化所对应的巴伦的巴伦馈电线和巴伦接地线之间的互耦,同时也降低了与相邻辐射单元的巴伦之间的互耦,以提升辐射单元100和该辐射单元100所在天线的辐射性能。同时,巴伦馈电线321与巴伦接地线322的金属体积变小,便于巴伦300的小型化,使得辐射小型化,降低巴伦300的生产成本,提高辐射单元100的时长竞争力。优选的,所述投影重合区域的面积为巴伦馈电线321的面积或巴伦接地线322的面积的50%以上。
68.在进一步的实施例中,巴伦馈电线321的平均线宽与巴伦接地线322的平均线宽的差异小于3倍,也即是说,巴伦馈电线321的平均线宽小于巴伦接地线322的平均线宽的3倍,
或者,巴伦接地线322的平均线宽小于巴伦馈电线321的平均线宽的3倍。使得在所述正面311的投影方向上,巴伦接地线322的投影与巴伦馈电线321的投影的所重叠形成的所述投影重合区域的面积相对于巴伦馈电线321的面积或所述巴伦接地线322的面积尽可能的变大,以提升巴伦馈电线321与巴伦接地线322之间的耦合效率。
69.进一步的,通过调整巴伦馈电线321的延伸路径上各个区段的线宽和/或巴伦接地线322的延伸路径上的各个区段的线宽,以调节辐射单元100的阻抗匹配,提升辐射单元100的辐射性能。本领域技术人员可按照辐射单元100的需求,灵活调整巴伦馈电线321的延伸路径上各个区段的线宽和巴伦接地线322的延伸路径上的各个区段的线宽,本发明在此不做限定,以提高辐射单元100的辐射性能。
70.在本发明的典型实施例中,结合图1,所述辐射单元100包括两对辐射臂200和一对巴伦300,该一对巴伦300与所述两对辐射臂200馈电,每个巴伦300的结构与上文所述巴伦300的结构相同,且巴伦300与一对辐射臂200之间的连接关系也与上文所述的巴伦300与一对辐射臂200之间的连接关系相同。
71.分别称该两对辐射臂200中的第一极化的一对辐射臂200为第一辐射臂210与第三辐射臂230,称第二极化的一对辐射臂200为第二辐射臂220与第四辐射臂240;称与第一极化的一对辐射臂200连接的巴伦300为第一巴伦340,称与第二极化的一对辐射臂200连接的巴伦300为第二巴伦350。
72.所述第一巴伦340与所述第二巴伦350相互插接设置,具体言之,结合图2a与图2b,所述第一巴伦340的介质板341的延伸臂342上设有第一插接槽343,结合图5,所述第二巴伦350的介质板351的延伸臂352上设有第二插接槽353,其中,第一插接槽343的开口背向介质基板270,第二插接槽353的开口朝向介质基板270,以使得第一插接槽343与第二插接槽353可相互插接,以使得第一巴伦340与第二巴伦350相插接固定。且,将两个巴伦的插接槽分别设置于各自的延伸臂上,可加大第一巴伦340与第二巴伦350各自的介质板的本体之间的距离,以降低第一巴伦340的巴伦线路和第二巴伦350的巴伦线路之间的互耦,提升辐射单元100的辐射性能。
73.所述第一巴伦340的介质板341与所述第二巴伦350的介质板351相互交叉插接设置,第一巴伦340的介质板341与所述第二巴伦350的介质板351之间夹角大于或等于90
°
,具体的参见图4中的角度a,以提高第一巴伦340的巴伦线路与第二巴伦350的巴伦线路之间距离,降低第一巴伦340与第二巴伦350之间的互耦,提升辐射单元100的辐射性能。
74.结合图2a与图2b,所述第一巴伦340的巴伦馈电线345的馈电输入端3451与第一馈电网络电性连接,第一巴伦340的巴伦接地线346的接地端3461与第一馈电网络的金属地或第二馈电网络的金属地电性连接;结合图5,所述第二巴伦350的巴伦馈电线(未示出)的馈电输入端与第三馈电网络(未示出)电性连接,第二巴伦350的巴伦接地线356的接地端3561与第三馈电网络的金属地或第二馈电网络的金属地电性连接。在一个实施例中,第一巴伦340的接地端3461与第二巴伦350的接地端3561同时与第二馈电网络的金属地相连接。
75.在一个实施例中,结合图1,所述辐射单元100设置于外部的插接板410上,结合图2a与图2b,所述辐射单元100的巴伦300的介质板310的底部313设有插接片317,插接板410对应所述插接片317设有固定孔(未示出),插接片317插置于所述固定孔中。结合图2a,辐射单元100的第一巴伦340的插接片347插置于相对应的固定孔中,结合图5,第二巴伦350的插
接片357也插置于相对应的固定孔中,以使得辐射单元100可稳定地设置于反射板510上。优选的,所述第一馈电网络、第二馈电网络及第三馈电网络均设置于所述插接板410上。
76.在本发明的典型实施例中,所述巴伦馈电线321与所述巴伦接地线322印制于所述介质板310上。
77.在另一个实施例中,结合图6至图9,所述巴伦馈电线321为金属导电片,结合图10与图11,所述巴伦接地线322也为金属导电片,所述巴伦馈电线321与所述巴伦接地线322设置于所述介质板310上。所述巴伦馈电线321钣金一体成型,所述巴伦接地线322也钣金一体成型。
78.结合图8与图9,所述巴伦馈电线321的第一馈电端3212呈片状结构,以便于第一馈电端3212与对应的辐射臂200的耦合部260相平行耦合,提升耦合效率。结合图10与图11,所述巴伦接地线322的第二馈电端3221也呈片状,以便于第二馈电端3221也与对应的辐射臂200的耦合部260相平行耦合,提升耦合效率。
79.具体言之,结合图7与图8,所述介质板310沿其纵长方向设有贯通的安装孔(未示出),所述巴伦馈电线321设置于所述安装孔内,巴伦馈电线321的第一馈电端3212与馈电输入端3211自所述安装孔的两端分别延伸而出,以便于第一馈电端3212与对应的辐射臂200电性连接,馈电输入端3211与第一馈电网络电性连接。在本实施例中,所述巴伦馈电线321与所述介质板310一体注塑成型,以便于生产加工,降低成本。在另一个实施例中,所述巴伦接地线322也设置于所述安装孔内。或者,巴伦接地线321与巴伦馈电线322的其中之一设置于所述安装孔内。
80.在本实施例中,所述介质板310的反面上设有固定结构,所述巴伦接地线322上设有配合结构,固定结构与配合结构相连接,以使巴伦接地线322固定设置于介质板310的反面上。
81.具体言之,结合图10与图11,所述固定结构包括多个凸出于所述反面上的固定柱319,所述巴伦接地线322上设有多个固定孔3223或固定槽,多个固定柱319对应插接于所述多个固定孔3223或固定槽中,以使得巴伦接地线322固定设置于所述介质板310上。或者,在所述巴伦接地线322上设置固定结构,而在介质板310上设置配合结构,以使得巴伦接地线322与介质板310相固定连接。在另一个实施例中,所述介质板310的正面上也设有固定结构,所述巴伦馈电线321上也设有配合结构,以使得巴伦馈电线321设置于所述介质板310的正面上。
82.在进一步的实施例中,结合图10与图11,所述辐射单元100还包括连接座360,所述连接座360接地设置。所述第一巴伦340的巴伦接地线346的接地端3461(称该接地端为第一接地端3461)与所述第二巴伦350的巴伦接地线356的接地端3561(称该接地端为第二接地端3561),第一接地端3461与第二接地端3561同时与所述连接座360相连接。在本实施例中,所述第一接地端3461、所述第二接地端3561及所述连接座360三者一体成型设置。
83.在一个实施例中,所述第一馈电网络和/或第二馈电网络上设有同轴电缆420,通过同轴电缆420为所述巴伦馈电线321馈电。所述同轴电缆420的外导体与所述连接座360相焊接,同轴电缆420的内导体与所述巴伦馈电线321的馈电输入端3211相焊接,以此通过所述同轴电缆420为所述巴伦馈电线321馈电。
84.具体言之,所述连接座360对应所述同轴电缆420的外导体设有导体槽361,所述同
轴电缆420的外导体焊接于所述导体槽361上。所述巴伦馈电线321的馈电输入端3211上设有过孔(未示出),所述同轴电缆420的内导体穿过所述过孔,且内导体与所述馈电输入端3211相焊接。
85.在一个实施例中,所述第一辐射臂210与所述第三辐射臂230构成第一偶极子,所述第二辐射臂220与所述第四辐射臂240构成第二偶极子,使得所述辐射单元100为偶极子辐射单元100。
86.本发明还提供了一种天线,结合图12,该天线包括反射板510与设置于反射板510上的辐射阵列,所述辐射阵列包括低频辐射列520与高频辐射列530。所述低频辐射列520包括多个彼此并联馈电的低频辐射单元,所述低频辐射单元为上文所述的辐射单元100,所述高频辐射列530包括多个彼此并联馈电的高频辐射单元100,所述低频辐射列520与所述高频辐射列530相邻设置。
87.所述低频辐射列520与高频辐射列530均沿同一轴线共线布阵,因低频辐射列520的低频辐射单元为上文所述的辐射单元100,低频辐射单元100可通过巴伦300降低与相邻的高频辐射单元的巴伦或低频辐射单元的巴伦之间的互耦,而不会影响相邻的低频辐射单元或高频辐射单元的辐射性能。
88.本发明还提供了一种基站,所述基站配置了上文所述的天线,通过所述天线接收或发射相应频段的天线信号。
89.综上所述,本发明的辐射单元通过巴伦上的巴伦馈电线与巴伦接地线分别为一对辐射臂馈电,巴伦馈电线与巴伦接地线构成一条巴伦线路,使得无需为每个辐射臂设置一条专用的巴伦线路,以降低巴伦线路的数量,从而缩小巴伦的体积,进而缩小辐射单元的体积,且巴伦线路的数量的减少,可降低同一辐射单元的多个巴伦之间的互耦,提升辐射单元的辐射性能。
90.以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
91.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
技术特征:
1.一种辐射单元,其特征在于,包括以极化正交设置的两对辐射臂和分别为该两对辐射臂馈电的一对巴伦,所述巴伦包括介质板和巴伦线路,所述巴伦线路包括设置于介质板的正面的巴伦馈电线和设置于介质板的反面上的巴伦接地线,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线分别为同一极化的两个辐射臂馈电。2.如权利要求1所述的辐射单元,其特征在于,馈入所述巴伦馈电线的电流与经巴伦馈电线耦合至巴伦接地线的电流具有180
°
相位差。3.如权利要求1所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线包括设置于所述正面顶部的第一馈电端,所述第一馈电端与同一极化的其中一个辐射臂电连接,所述巴伦接地线包括设置于所述反面顶部的第二馈电端,所述第二馈电端与所述同一极化的另一辐射臂电连接。4.如权利要求3所述的辐射单元,其特征在于,所述介质板呈l形结构,包括本体和与所述本体的顶部相连接的延伸臂,所述本体对应设于同一极化的其中一个辐射臂的下方,所述延伸臂沿所述本体的顶部朝同一极化的另一个辐射臂所在方向延伸,所述第一馈电端和所述第二馈电端分别位于所述延伸臂的两端以分别与所述延伸臂两端上方的辐射臂对应连接。5.如权利要求4所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线设于所述介质板的正面并延伸设于所述延伸臂上,所述第一馈电端设于所述延伸臂的靠近所述本体的一端上,且与所述同一极化的其中一个辐射臂连接;所述巴伦接地线设于所述介质板的反面,所述第二馈电端设于所述延伸臂远离所述本体的一端,且与所述同一极化的另一辐射臂连接馈电。6.如权利要求3所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线还包括设置于所述正面底部的馈电输入端,所述馈电输入端与第一馈电网络电连接,所述巴伦接地线还包括设置于反面底部的接地端,所述接地端与第二馈电网络的金属地电连接。7.如权利要求1所述的辐射单元,其特征在于,所述一对巴伦各自的介质板相互插接,且该两个介质板交叉呈夹角设置,所述夹角≥90
°
。8.如权利要求1所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线之间在所述介质板的正面的投影方向上具有30%以上的重叠投影面积。9.如权利要求8所述的辐射单元,其特征在于,所述重叠面积超过所述巴伦馈电线或所述巴伦接地线的面积的50%。10.如权利要求1所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线的平均线宽小于所述巴伦接地线的平均线宽的3倍,或者,所述巴伦接地线的平均线宽小于所述巴伦馈电线的平均线宽的3倍。11.如权利要求1至10任意一项所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线为金属导电片,所述巴伦接地线也为金属导电片,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线固设于所述介质板上。12.如权利要求11所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线钣金一体成型,所述巴伦接地线也钣金一体成型。13.如权利要求11所述的辐射单元,其特征在于,所述介质板中设有沿其纵长方向贯通的安装孔,所述巴伦馈电线和/或所述巴伦接地线设置于所述安装孔中。
14.如权利要求11所述的辐射单元,其特征在于,所述巴伦馈电线和/或所述巴伦接地线与所述介质板一体注塑成型。15.如权利要求11所述的辐射单元,其特征在于,所述介质板上设有固定结构,巴伦馈电线和/或巴伦接地线对应固定结构设有配合结构,固定结构与配合结构相配合固定,以使巴伦馈电线和/或巴伦接地线与所述介质板相固定配合。16.如权利要求11所述的辐射单元,其特征在于,所述辐射单元还包括连接座,所述一对巴伦各自的巴伦接地线的接地端延伸至所述连接座上,且两个接地端与所述连接座一体成型设置。17.如权利要求16所述的辐射单元,其特征在于,外部同轴电缆的外导体与所述连接座相焊接,且所述外部同轴电缆的内导体与所述巴伦馈电线相焊接。18.一种天线,包括反射板和辐射阵列,所述辐射阵列包括低频辐射列和高频辐射列,其特征在于,至少存在一个低频辐射列布设于多个高频辐射列之间,所述低频辐射列由多个低频辐射单元组成,所述低频辐射单元为如权利要求1至17任意一项所述的辐射单元。
技术总结
本发明提供了一种辐射单元及天线,所述辐射单元包括以极化正交设置的两对辐射臂和分别为该两对辐射臂馈电的一对巴伦,所述巴伦包括介质板和巴伦线路,所述巴伦线路包括设置于介质板的正面的巴伦馈电线和设置于介质板的反面上的巴伦接地线,所述巴伦馈电线与所述巴伦接地线分别为同一极化的两个辐射臂馈电。该辐射单元通过一对巴伦分别为两对辐射臂馈电,巴伦的巴伦馈电线与巴伦接地线分别为同一极化的两个辐射臂馈电,使得通过一个巴伦便可为同一极化的两个辐射臂馈电,减少了巴伦的数量,以便于缩小辐射单元的体积,降低相邻两个辐射单元的巴伦之间的互耦干扰,以便于天线的集成化。集成化。集成化。
技术研发人员:李明超 高超宁 陈仁伟 李轶帆 刘培涛
受保护的技术使用者:京信射频技术(广州)有限公司
技术研发日:2023.07.12
技术公布日:2023/9/9
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