一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元的製作方法
2023-05-25 01:43:51
專利名稱：一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通信天線輻射單元，尤其是涉及一種超寬帶雙極化天線輻射 單元，屬於移動通信領域。
背景技術：
隨著科學技術的日益更新、以及3G牌照的全面發放，移動通信已走進人們的生 活，並扮演著重要的角色。而由於用戶量的迅猛增加，各種制式移動通信的工作頻段都在不 斷擴展，目前第三代移動通信逐漸佔領市場，此種現狀使得基站對天線的頻帶寬度要求越 來越高。我們知道，基站天線一般由相同形式的輻射單元組合成陣列形式，目前，基站天線 的輻射單元有兩種形式，一種是空氣微帶，一種是半波振子，其中，空氣微帶天線頻帶太窄， 雖然可以採用附加一層或多層寄生貼片技術來展寬微帶天線的帶寬，但頻帶仍然不夠寬， 而且天線結構較複雜，而半波振子輻射單元頻帶雖然較寬但仍然有限，而且由於是採用單 片金屬摺疊整合而成，其與天線底板的焊接範圍較大並需要較多的緊固件固定連接，工藝 複雜，制約了批量生產。
實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、工藝簡單、 帶頻寬、且適用於3G、B3G和4G移動通信系統的扇形超寬帶雙極化天線輻射單元。本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於包括反射板、輻射體、饋電芯 片、巴倫支撐、底座和電纜焊接座，其中，輻射體包括四個具有相同形狀的振子臂，相對的兩 個振子臂為一組，相對應的兩個振子臂的下部垂直連接有一個巴倫支撐，而底座則位於巴 倫支撐的底部並與巴倫支撐同時連接，其同時通過螺絲固定在反射板上，此外，上述的電纜 焊接座則穿過上述的反射板並與底座連接，而所述的輻射體、巴倫支撐、底座和電纜焊接座 為一體結構，電纜外導體與上述的電纜焊接座焊接，電纜內導體則與饋電晶片的下端焊接， 而饋電晶片為兩個，相互之間呈十字形結構，其上端與輻射體組成直接饋電結構或者耦合 饋電結構。上述的四個振子臂為實體扇形或者鏤空扇形，並形成中心對稱結構，相鄰振子臂 互成90°角，各振子臂之間具有一間隙。上述的一組振子臂中的一個振子臂上設置有焊接凹槽，另外一個振子臂上設置有 固定凹槽，而饋電晶片的上端一側與焊接凹槽接觸，並通過焊接凹槽與相應的振子臂焊接 在一起，形成直接饋電結構，此外，饋電晶片上端的另一側則通過介質支撐和介質固定件固 定在上述的固定凹槽中，另外一組振子臂與上述的一組振子臂結構相同。上述的巴倫支撐為空心結構，且高度相同，巴倫支撐的材質可以為鋁，表面鍍銀。上述的電纜焊接座高度相同。上述的底座下部還設置有用於底座在反射板上定位的定位銷，以及底座下部還設置有邊緣凸臺和中心凸臺。本實用新型的有益效果是本實用新型所述的扇形超寬帶雙極化天線輻射單元可 有效地拓展工作帶寬、提高輻射效率、改善隔離度、降低交調信號等，同時，還減少了輻射單 元的組成部件、簡化了裝配流程，實現了低成本設計，且適宜批量生產。
圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型所述的輻射體的結構示意圖；圖3為本實用新型所述的實體輻射體的結構示意圖；圖4為本實用新型所述的輻射體與饋電晶片的焊接示意圖；圖5為本實用新型所述的底座與反射板固定方式示意圖；圖6為本實用新型所述的電纜焊接示意圖；圖7為本實用新型一實施例-45°埠電壓駐波比示意圖；圖8為本實用新型一實施例+45°埠電壓駐波比示意圖。圖中主要附圖標記含義為1、反射板 2、輻射體 3、饋電晶片 4、巴倫支撐5、底座6、電纜焊接座7、螺絲孔 8、螺母9、定位銷 10、邊緣凸臺 11、中心凸臺 13、焊接凹槽14、固定凹槽15、介質支撐 16、介質固定件17、電纜外導體18、電纜內導體
具體實施方式
下面將結合附圖，詳細說明本實用新型的具體實施方式
圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型所述的輻射體的結 構示意圖；圖3為本實用新型所述的實體輻射體的結構示意圖；圖4為本實用新型所述的 輻射體與饋電晶片的焊接示意圖，如圖1至圖4所示扇形寬帶雙極化天線輻射單元，包括反射板1、輻射體2、饋電 晶片3、巴倫支撐4、底座5和電纜焊接座6，其中，輻射體1包括四個具有相同形狀的振子 臂2a、2b、2c和2d，四個振子臂2a、2b、2c和2d為實體扇形或者鏤空扇形，並形成中心對稱 結構，此處，如果為鏤空的扇形，則形成的網格可以根據加工條件和技術水平採用不同的設 計，不受本實施方式的限制。另外，相對的兩個振子臂為一組，即振子臂2a和振子臂2c為 一組，振子臂2b和振子臂2d為一組，且相鄰振子臂之間具有一間隙，並互成90°角。相對的兩個振子臂的下部垂直連接有一個巴倫支撐4，因此巴倫支撐4有兩個，分 別為巴倫支撐4a和4b，巴倫支撐4為空心結構，且高度相同，其材質為鋁，表面鍍銀，巴倫 支撐4不僅對輻射體2起支撐固定作用，又與饋電晶片3結合構成傳輸線結構，同時起到平 衡-不平衡之間的交換作用。其中一組振子臂中的一個振子臂上設置有作為焊點的焊接凹 槽13，用於饋電晶片3上端的固定和限位，並與該饋電晶片3的上端形成電連接，另外一個 振子臂上則設置有作為固定點的固定凹槽14，用於介質固定件16在饋電晶片3下方的固 定，而饋電晶片3為兩個，相互之間呈十字形結構，其上端一側與焊接凹槽13接觸，並通過焊接凹槽13與相應的振子臂焊接在一起，形成直接饋電結構，此處，饋電晶片3也可以不與振子臂接觸，形成耦合饋電結構。此外，饋電晶片3上端的另一側則通過介質支撐15和介 質固定件16固定在上述的固定凹槽14中，另外一組振子臂情況與前述的這組振子臂結構 相同。圖5為本實用新型所述的底座與反射板固定方式示意圖；圖6為本實用新型所述 的電纜焊接示意圖。如圖5和圖6所示底座5位於巴倫支撐4的底部並與巴倫支撐4同時連接，其中 心部位設置有螺紋孔，螺母8穿過反射板1進入螺紋孔7將底座5固定在反射板1上，在本 實施方式中，底座5下部還設置有定位銷9，其可用於底座5在反射板1上的定位，另外，在 底座5下部還設置有邊緣凸臺10和中心凸臺11，這樣，底座5就可以緊緊地貼在反射板1 上，且同時可以把上述的螺母7和定位銷9等部分封閉，降低了產生互調信號的可能性。而 高度相同的電纜焊接座6分列在底座5的下部並與其連接，同時穿過反射板1，電纜外導體 17與上述的電纜焊接座6焊接，電纜內導體18則與饋電晶片3的下端焊接，形成完整的饋 電結構以便進行饋電。上述的輻射體2、巴倫支撐4、底座5和電纜焊接座6為一體結構，通過整體壓鑄成型。圖7為本實用新型一實施例-45°埠電壓駐波比示意圖；圖8為本實用新型一 實施例+45°埠電壓駐波比示意圖。如圖7和圖8所示本實用新型所述的扇形超寬帶雙極化天線輻射單元總耗鋁量 為30克。利用本實用新型可在電壓駐波比小於1.4時的相對帶寬為41%，在整個頻帶內隔 離度小於_30dB。以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其並非用以限制本實用新型，凡採用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於包括反射板、輻射體、饋電晶片、巴倫支撐、底座和電纜焊接座，其中，輻射體包括四個具有相同形狀的振子臂，相對的兩個振子臂為一組，相對應的兩個振子臂的下部垂直連接有一個巴倫支撐，而底座則位於巴倫支撐的底部並與巴倫支撐同時連接，其同時通過螺絲固定在反射板上，此外，上述的電纜焊接座則穿過上述的反射板並與底座連接，而所述的輻射體、巴倫支撐、底座和電纜焊接座為一體結構，電纜外導體與上述的電纜焊接座焊接，電纜內導體則與饋電晶片的下端焊接，而饋電晶片為兩個，相互之間呈十字形結構，其上端與輻射體組成直接饋電結構或者耦合饋電結構。
2.根據權利要求1所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所述的 四個振子臂為實體扇形或者鏤空扇形，並形成中心對稱結構，相鄰振子臂互成90°角，各振 子臂之間具有一間隙。
3.根據權利要求1或2所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所 述的一組振子臂中的一個振子臂上設置有焊接凹槽，另外一個振子臂上設置有固定凹槽， 而饋電晶片的上端一側與焊接凹槽接觸，並通過焊接凹槽與相應的振子臂焊接在一起，形 成直接饋電結構，此外，饋電晶片上端的另一側則通過介質支撐和介質固定件固定在上述 的固定凹槽中，另外一組振子臂與上述的一組振子臂結構相同。
4.根據權利要求1所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所述的 巴倫支撐為空心結構，且高度相同。
5.根據權利要求4所述的一種扇形寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所述的巴 倫支撐的材質為鋁，表面鍍銀。
6.根據權利要求1所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所述的 電纜焊接座高度相同。
7.根據權利要求1所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所述的 底座下部還設置有用於底座在反射板上定位的定位銷。
8.根據權利要求1或7所述的一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，其特徵在於所 述的底座下部還設置有邊緣凸臺和中心凸臺。
專利摘要本實用新型公開了一種扇形超寬帶雙極化天線輻射單元，包括反射板、輻射體、饋電晶片、巴倫支撐、底座和電纜焊接座，輻射體包括四個相同形狀的振子臂，相對的兩個振子臂為一組，振子臂的下部連接有巴倫支撐，底座位於巴倫支撐的底部並與其同時連接，且固定在反射板上，電纜焊接座穿過反射板，電纜外導體與電纜焊接座焊接，電纜內導體與饋電晶片的下端焊接，饋電晶片為兩個，相互之間呈十字形結構，上端與輻射體組成饋電結構。本實用新型可有效地拓展工作帶寬、提高輻射效率、改善隔離度、降低交調信號等，同時，還減少了輻射單元的組成部件、簡化了裝配流程，實現樂低成本設計，且適宜批量生產。
文檔編號H01Q1/36GK201576745SQ20092025565
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者劉勁松, 姜盼, 施偉, 王 華, 董玉良 申請人:張家港保稅區國信通信有限公司;靖江國信通信有限公司