一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元的製作方法
2023-04-28 18:14:31 1
專利名稱：一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線輻射單元，尤其涉及一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，應用在雙極化基站天線上。
背景技術：
在當今資訊時代，隨著3G牌照的下發，移動通信業務發展迅速，業務量成爆炸式增長。為了吸引更多的用戶，運營商之間的競爭日趨激烈，各種增值業務層出不窮，這就導致系統容量不斷膨脹，基站數量越來越多。為了減少基站數量和建站成本，雙極化天線被廣泛應用於現代移動通信系統中。 雙極化天線的優點在於它可以克服由於多徑效應而引起的信號衰落現象，降低呼損，減小幹擾，提高通信質量，從而減少所需基站的數量。影響雙極化天線性能的一個重要指標就是雙極化天線的隔離度，雙極化天線上的輻射單元的隔離度直接影響該天線的隔離度指標，一般要求在帶寬範圍內隔離度應該小於-28dB。常規振子型雙極化輻射單元在隔離度指標方面存在著不足，在隔離度小於_28dB 的帶寬只能達到15%左右，如果同時兼顧駐波比與前後比等指標，帶寬會更窄，這顯然不能適應目前通信發展的需要。
發明內容本實用新型的目的就在於克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元。本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型包括金屬饋電片、振子臂、絕緣墊片、U形巴倫及支撐臂、塑料底座、金屬反射板、饋電電纜、輻射單元固定腳和輻射單元振子臂短路條；其連接關係是在金屬反射板的中間連接孔設置有塑料底座，從下到上，塑料底座、U形巴倫及支撐臂、輻射單元振子臂短路條和兩個相互正交的對稱振子依次連接；每個對稱振子由兩個振子臂通過金屬饋電片和絕緣墊片連接而成；振子和饋電電纜連接，饋電電纜穿過塑料底座後外接天線饋電網絡；U形巴倫及支撐臂通過輻射單元固定腳固定於塑料底座上。工作原理本實用新型的兩個對稱振子相互正交為士45°極化，通過U型巴倫結構完成平衡一不平衡轉換，高頻能量通過饋電網絡饋入到該輻射單元後產生相互正交的士45°輻射方向圖。本實用新型具有下列優點和積極效果①結構簡單可靠，易於安裝，製造成本低；②具有良好的寬頻帶低隔離度性能；[0017]③通過特殊的塗鍍工藝能很好地解決無源互調的問題；④通過對現有輻射單元的改進，本實用新型在隔離度指標小於_30dB情況下的帶寬可以達到23. 7%，同時VSWR<1. 4 ；⑤能夠廣泛應用於W⑶MA、PCS、GSM等通信系統中。
圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型的立體圖；圖3為本實用新型的部分(U形巴倫及支撐臂和輻射單元固定腳)主視圖；圖4為本實用新型的部分(振子)俯視圖；圖5為金屬饋電片的立體圖。圖中1 一金屬饋電片；2—振子臂； 3—絕緣墊片；4—U形巴倫及支撐臂；5—塑料底座；6—金屬反射板；7—饋電電纜；8—福射單元固定腳；9 一福射單元振子臂短路條。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例詳細說明1、總體本實用新型包括金屬饋電片1、振子臂2、絕緣墊片3、U形巴倫及支撐臂4、塑料底座5、金屬反射板6、饋電電纜7、輻射單元固定腳8和輻射單元振子臂短路條9 ；其連接關係是在金屬反射板6的中間連接孔設置有塑料底座5，從下到上，塑料底座5、U形巴倫及支撐臂4、輻射單元振子臂短路條9和兩個相互正交的對稱振子依次連接；每個對稱振子由兩個振子臂2通過金屬饋電片1和絕緣墊片3連接而成；振子和饋電電纜7連接，饋電電纜7穿過塑料底座5後外接天線饋電網絡；U形巴倫及支撐臂4通過輻射單元固定腳8固定於塑料底座5上。2、功能部件1)金屬饋電片1如圖5，金屬饋電片1為一種弓形片，兩端設置有連接孔。通過連接孔和絕緣墊片3將兩個振子臂2連接為一個對稱振子。2)振子臂2如圖1、2、4，振子臂2呈現一種方形結構，中空部分通過線條折彎曲呈現橢圓形結構，相鄰振子臂2通過輻射單元振子臂短路條9相連接。對稱振子臂2之間通過金屬饋電片1相連接，上下兩個金屬饋電片1相互垂直，上面金屬饋電片1的弓形方向向上，下面金屬饋電片1弓形方向向下，通過調整金屬饋電片1 的間距來改善輻射單元的隔離度，同時使輻射單元的相位中心與幾何中心重合，改善軸向和士60°交叉極化比等方向圖指標。[0044]3)絕緣墊片3如圖1、2，塑料墊片3中間設置有連接孔。金屬饋電片1通過絕緣墊片3與輻射單元隔離開，絕緣墊片3的厚度可根據隔離度、駐波比等指標要求做出調整。4) U形巴倫及支撐臂4如圖1、2，U形巴倫及支撐臂4是一種U型金屬支撐結構，其作用是支撐和平衡一不平衡轉換。對稱振子臂2通過U形巴倫及支撐臂4相互連接為一個整體；U形巴倫及支撐臂4 將饋電電纜7對輻射單元的不平衡饋電轉換為平衡饋電，使輻射單元對稱振子兩臂電流大小相等且方向相同；U形巴倫及支撐臂4同時起到阻抗匹配和支撐振子臂的作用，長度為工作波長的四分之一。5)塑料底座5如圖1、2，塑料底座5是一種絕緣底座，底座上有卡槽。輻射單元通過塑料底座5安裝在金屬反射板6上，塑料底座5將輻射單元與金屬反射板6隔離開，避免輻射單元與金屬反射板6之間由於結合不緊密而產生的不連續電流現象，這樣能夠很好地解決雙極化天線的無源互調問題。6)金屬反射板6如圖1、2，金屬反射板6是一種凹形金屬薄板，其中間設置有連接孔。金屬反射板6的尺寸可根據方向圖指標的要求做適當調整。7)饋電電纜7如圖1，饋電電纜7是低損耗同軸線電纜，其作用是給該輻射單元饋電。8)輻射單元固定腳8如圖3，輻射單元固定腳8安放在塑料底座5的卡槽中，可有效防止輻射單元轉動。9)輻射單元振子臂短路條9如圖2，輻射單元振子臂短路條9是一種金屬條，其作用是連接相鄰振子臂2。輻射單元振子臂短路條9的長度為工作波長的二分之一至四分之一。3、製作工藝本實用新型通過軟體仿真與實際測試相結合的方式來確定輻射單元的外形尺寸， 以便讓本輻射單元的性能達到最優。製造上採用開模壓鑄，一次成型的方式來保證輻射單元的一致性。輻射單元採用合金材料，表面使用特殊的鍍塗工藝來解決輻射單元的無源互調問題。在天線組陣方面可以全部使用該輻射單元，亦可採取本輻射單元與其它輻射單元相結合的方式來達到所需要的S參數與方向圖指標。本實用新型具有寬頻帶低隔離度的特點，通過組陣而成的雙極化天線能夠獲得很好的埠隔離度性能，可以應用於WCDMA、GSM、PCS等通信系統中。如上所述內容儘管已經表示和描述了本實用新型的最佳實施案例，但不得解釋為對本實用新型自身的限制。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於包括金屬饋電片(1)、振子臂(2)、絕緣墊片(3)、U形巴倫及支撐臂(4)、塑料底座(5)、 金屬反射板(6)、饋電電纜(7)、輻射單元固定腳(8)和輻射單元振子臂短路條(9)； 其連接關係是在金屬反射板(6)的中間連接孔設置有塑料底座(5)，從下到上，塑料底座(5)、U形巴倫及支撐臂(4)、輻射單元振子臂短路條(9)和兩個相互正交的對稱振子依次連接；每個對稱振子由兩個振子臂(2)通過金屬饋電片(1)和絕緣墊片(3)連接而成；振子和饋電電纜(7 )連接，饋電電纜(7 )穿過塑料底座(5 )後外接天線饋電網絡； U形巴倫及支撐臂(4 )通過輻射單元固定腳(8 )固定於塑料底座(5 )上。
2.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於 所述的金屬饋電片(1)為一種弓形片，兩端設置有連接孔。
3.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於 所述的振子臂(2)呈現一種方形結構，中空部分通過線條折彎曲呈現橢圓形結構。
4.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於 所述的U形巴倫及支撐臂(4)是一種U型金屬支撐結構，其長度為工作波長的四分之ο
5.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於 所述的塑料底座(5)是一種絕緣底座，底座上有卡槽。
6.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於 所述的金屬反射板(6)是一種凹形金屬薄板，其中間設置有連接孔。
7.按權利要求1所述的一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，其特徵在於所述的輻射單元振子臂短路條(9)是一種金屬條，其長度為工作波長的二分之一至四分之一。
專利摘要本實用新型公開了一種寬頻雙極化低隔離度壓鑄型輻射單元，涉及一種天線輻射單元。本實用新型的結構是在金屬反射板(6)的中間連接孔設置有塑料底座(5)，從下到上，塑料底座(5)、U形巴倫及支撐臂(4)、輻射單元振子臂短路條(9)和兩個相互正交的對稱振子依次連接；每個對稱振子由兩個振子臂(2)通過金屬饋電片(1)和絕緣墊片(3)連接而成；振子和饋電電纜(7)連接，饋電電纜(7)穿過塑料底座(5)後外接天線饋電網絡。本實用新型結構簡單可靠，易於安裝，製造成本低；具有良好的寬頻帶低隔離度性能；能夠廣泛應用於WCDMA、PCS、GSM等通信系統中。
文檔編號H01Q1/52GK202178382SQ20112030816
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者湯斌, 汪永剛, 田佰文, 陳小平, 魏巍 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司