一種天線輻射單元的製作方法
2023-07-08 03:30:56
專利名稱：一種天線輻射單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，特別是涉及電^f茲輻射。
背景技術：
現有技術中的天線輻射單元由反射板、支撐部件、饋電部件和激勵單元組成。支撐部件的一端固定在反射板上，其另一端連接激勵單元以支撐激勵單元。饋電部件連接在激勵單元與反射板之間，起到饋電的作用。
隨著通信技術的發展，網絡結構也多種多樣，並且各網絡工作頻帶不同。
TD-SCDMA網絡採用的智能天線要求工作頻率為1880~ 1920MHz、 2010 ~2025MHz、 2300 ~ 2400MHz,其相對帶寬超過24%。數字通信網絡(DCN )通信頻率為1710- 1880MHz。個人通信服務(PCS)通信頻率為1850- 1990MHz。通用移動電信系統(UMTS)通信頻率為1920-2170 MHz。全球微波接入互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access, Wimax)部分通信頻率為2300 ~ 2700 MHz。
可見1710-2400 MHz相對頻帶寬度超過33%， 1710 - 2700MHz相對頻帶寬度接近45 % 。而現有技術中的天線輻射單元所能提供的阻抗相對頻帶寬度不超過25°/。，因此，不同網絡需要多個天線來支持。
綜上，由於現有的天線輻射單元提供的相對帶寬較窄，所以由此組成的天線陣的帶寬受到限制。
實用新型內容
本實用新型實施例提供一種天線輻射單元，用於實現較寬的阻抗和隔離帶寬，便於組成天線陣。
一種天線輻射單元，包括反射板，固定在反射板上的第一支撐部件，固定在第一支撐部件上且包括多個振子臂的主輻射體，以及給所述主輻射體饋電
的饋電部件；還包括
寄生部件，包括多個寄生振子；寄生振子的數量與振子臂的數量相同，長度和寬度均不大于振子臂；
第二支撐部件，固定在主輻射體上，並支撐寄生部件，使寄生部件的中心對應主輻射體的中心，寄生振子的最大面與振子臂的最大面相對，使寄生部件與主輻射體相互發生電磁耦合作用。
本實用新型實施例通過在主輻射體的上方設置一寄生部件，主輻射體和寄生部件共同實現較寬的阻抗和隔離帶寬。
圖1為本實用新型實施例中雙;f及化天線輻射單元的組裝圖；圖2為本實用新型實施例中雙極化天線輻射單元的側視圖；圖3為本實用新型實施例中+45。極化電壓駐波比頻率特性曲線圖；圖4為本實用新型實施例中-45。極化電壓駐波比頻率特性曲線圖；圖5為本實用新型實施例中土45。極化隔離度曲線圖。
具體實施方式
本實用新型實施例在主輻射體(即激勵單元)的上方設置一寄生部件，主
輻射體與寄生部件相互發生電磁耦合作用，即利用該寄生部件(即次輻射體)
和主輻射體的適當結合可以實現較寬頻帶的天線輻射單元。
本實施例中的導體材料包括銅(紫銅等)、鋁和導電塑料等。
參見圖1,本實施例中雙極化的天線輻射單元包括反射板Ol、第一支撐部
件02、饋電芯線07、由兩對對稱的振子臂03構成的主輻射體、第二支撐部件
04和寄生部件09。
主輻射體包括兩對對稱的振子臂03, 4個振子臂03成"+"字形。寄生部件09的表面為導體材料，寄生部件09的內部可以是導體材料也可以是絕緣體等其它材料。寄生部件09位於主輻射體的正上方，即寄生部件09的中心對應主輻射體的中心，且寄生振子與振子臂03的形狀成幾何相似，寄生振子的尺寸不超過主輻射體。較佳的，寄生振子寬度與主輻射體振子03的寬度相同。
第二支撐部件04由絕緣材料製成，用以支撐寄生部件09支撐並將其固定於主輻射體上。第二支撐部件04為圓柱體，可以是空心或是實心。本實施例中寄生部件09與主輻射體之間的距離，即第二支撐部件04的高度，在0.05~0.1波長範圍內。
本實施例將第一支撐部件02與饋電芯線07相結合從而構成饋電部件。
第一支撐部件02的表面由導體材料製成，形為板狀或柱狀等，固定在反射板01上，並支撐主輻射體。較佳的，主輻射體與反射板Ol之間的距離，即第一支撐部件02的高度H1，大約為四分之一波長。由於主輻射體包括兩對對稱的振子臂03，為了較好的支撐振子臂03，所以本實施例中第一支撐部件02由4個板狀材料組成， 一個板狀材料支撐一個振子臂03。並且，為了筒化生產工藝和天線輻射單元的安裝複雜度，第一支撐部件02和4個振子臂03通過一次化成形製成，即實現一體化設計，且第一支撐部件02的4個板狀材料的底部固定在金屬片上，便於將第一支撐部件02固定在反射板Ol上。
由導體材料製成的饋電芯線07成"n"字形，參見圖2所示的側視圖，其位於第一支撐部件02的內部。 一端斷開以便起到耦合作用，另一端向下並穿過反射板Ol,與位於反射板Ol背面的饋電網絡相連接。本實施例中的饋電芯線包括線狀或片狀等。
由於主輻射體包括兩對對稱的振子臂03，則需要兩條饋電芯線。饋電芯線06和07均成"n"字形，且均位於第一支撐部件02的內部。饋電芯線06位於一對對稱的振子臂03下的兩個板狀材料構成的巴侖之間，饋電芯線07位於另一對對稱的振子臂03下的兩個板狀材料構成的巴侖之間。饋電芯線06與饋電芯線07垂直交叉且互不接觸。饋電芯線06和07可以與第 一支撐部件02接觸，在本實施例中，為了提高天線輻射單元的帶寬，饋電芯線06和07不與第一支撐部件02和振子臂03接觸，饋電芯線06和07的一端穿過反射板01。
由於本實施例中的々齎電芯線06和07不與第一支撐部件02和振子臂03連接，所以為了使饋電芯線06和07較好的固定在第一支撐部件02的內部，本實施例通過絕緣的固定部件05和08來固定4責電芯線06和07。固定部件05位於第一支撐部件02內且靠近第一支撐部件02的底部，固定部件08位於第一支撐部件02內且靠近振子臂03。饋電芯線06和07的一端穿過固定部件05及反射板01,饋電芯線06和07的另一端與固定部件05連接。饋電芯線06和07分別穿過固定部件08並形成彎折，並且通過固定部件08 4吏饋電芯線06和07在彎折處也不接觸。
本實施例詳細介紹了帶寄生部件的雙極化天線輻射單元的結構，本領域的普通技術人員顯然能夠得到帶寄生部件的單極化天線輻射單元的結構，因此對帶寄生部件的單極化天線輻射單元的結構在此不再贅述。
本實用新型實施例通過在主輻射體的上方設置一寄生部件，來提高天線輻射單元的帶寬。並且通過改變饋電部件的結構，即將第一支撐部件與饋電芯線結合，減少了天線輻射單元的體積，以及通過使饋電芯線不與第一支撐部件接觸，實現了帶寬的再次提高。本實用新型實施例還通過調整寄生部件的形狀和尺寸、寄生部件與主輻射體之間的間距等，來獲得傘支佳的輻射帶寬。
本實施例中，提供一個對天線輻射單元進行實測的示例，採用的鋁合金反射板Ol的厚度約為1.5mm，大小約為150mmx 150mm;採用的主輻射體的總長度約為75mm，寄生部件09的總長度約為42mm。將該天線輻射單元置於微波暗室，使用網絡分析儀對該天線輻射單元進行實測所得到的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)和隔離度曲線如圖3、圖4和圖5所示，由圖可見，VSWR《1.5時，阻抗帶寬超過了 34% ,並且在1710MHz 2500MHz頻率範圍內的隔離度均超過30dB ，尤其是在1880MHz 2400MHz頻率範圍內，VSWR《1.25,且隔離度大於32dB。
6本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1、一種天線輻射單元，包括反射板，固定在反射板上的第一支撐部件，固定在第一支撐部件上且包括多個振子臂的主輻射體，以及給所述主輻射體饋電的饋電部件，其特徵在於，還包括寄生部件，包括多個寄生振子；寄生振子的數量與振子臂的數量相同，長度和寬度均不大于振子臂；第二支撐部件，固定在主輻射體上，並支撐寄生部件，使寄生部件的中心對應主輻射體的中心，寄生振子的最大面與振子臂的最大面相對，使寄生部件與主輻射體相互發生電磁耦合作用。
2、 如權利要求1所述的天線輻射單元，其特徵在於，主輻射體與反射板 之間的距離大約為四分之一波長。
3、 如權利要求1所述的天線輻射單元，其特徵在於，第一支撐部件與饋 電芯線結合構成所述饋電部件；饋電芯線成"n，，字形，位於第一支撐部件的 內部且不與第一支撐部件電連接，其中饋電芯線的一端穿過反射板。
4、 如權利要求3所述的天線輻射單元，其特徵在於，還包括 固定部件，用於將饋電芯線固定在第一支撐部件的內部。
5、 如權利要求3所述的天線輻射單元，其特徵在於，第一支撐部件和主 輻射體一體化設計並成型。
6、 如權利要求3所述的天線輻射單元，其特徵在於，主輻射體包含互相 正交的兩對振子臂；饋電芯線為兩條互不接觸的饋電芯線。
7、 如權利要求1所述的天線輻射單元，其特徵在於，寄生部件與主輻射 體之間的距離為0.05 0.1波長。
8、 如權利要求1所述的天線輻射單元，其特徵在於，寄生振子的形狀與 振子臂的形狀成幾何相似。
專利摘要本實用新型公開了一種天線輻射單元，用於實現較寬的阻抗和隔離帶寬，便於組成天線陣。所述天線輻射單元包括反射板，固定在反射板上的第一支撐部件，固定在第一支撐部件上且包括多個振子臂的主輻射體，以及給所述主輻射體饋電的饋電部件；還包括寄生部件，包括多個寄生振子；寄生振子的數量與振子臂的數量相同，長度和寬度均不大于振子臂；第二支撐部件，固定在主輻射體上，並支撐寄生部件，使寄生部件的中心對應主輻射體的中心，寄生振子的最大面與振子臂的最大面相對，使寄生部件與主輻射體相互發生電磁耦合作用。
文檔編號H01Q19/10GK201285801SQ20082012283
公開日2009年8月5日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者丁海煜, 佳 劉, 晉 潘, 董玉良, 欣 馬 申請人:中國移動通信集團公司;廣東通宇通訊設備有限公司