技术领域
[0001] 本申请属于通信技术领域,尤其涉及分体式双极化辐射单元振子和基站天线。
相关背景技术
[0002] 由于移动终端的大规模使用,使移动通信中的数据业务出现了飞速增长。为了满足移动通信中对高速数据传输的要求,国内外各大运营商正在大力发展以TD‑LTE(Time Division Long Term Evolution,分时长期演进)和FDD‑LTE(Frequency Division Duplexing Long Term Evolution,频分双工长期演进)两种制式为主的第四代(4G)移动通信技术。如今,2G、3G、4G多个使用不同频段的系统同时存在,需要使用能工作在不同频段的基站天线。使用普通的窄频带天线,一个基站就需要布置许多副天线,增加了系统复杂性和物业成本。为了降低建网成本,天线的宽带化、小型化及多频共用已经成为当前的热点之一。
[0003] 在现有共轴形式设计的多频天线阵列中,采用传统的半波辐射振子设计的低频辐射振子,因辐射臂与平衡巴伦的影响,使得低频辐射振子和高频辐射振子间出现较强的电磁耦合,导致天线在低频或者高频某些频点的方向图产生畸变,即产生异频干扰,从而使得天线的各项指标性能下降。
具体实施方式
[0037] 以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0038] 应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0039] 还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0040] 如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0041] 另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042] 在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
[0043] 本申请实施例提供了一种分体式双极化辐射单元振子,图1是本申请一实施例提供的分体式双极化辐射单元振子的俯视图,参照图1,该单元包括:第一偶极子10、第二偶极子20、第三偶极子30和第四偶极子40;其中,第一偶极子10和第三偶极子30对称设置,第二偶极子20和第四偶极子40对称设置。
[0044] 第一偶极子10、第二偶极子20、第三偶极子30和第四偶极子40的结构相同,均包括:第一单元辐射臂101、第二单元辐射臂102和平衡巴伦103;其中,第一单元辐射臂101与第二单元辐射臂102之间的夹角为直角;第一单元辐射臂101与第二单元辐射臂102均平行于反射板。
[0045] 具体的,在图1中第一单元辐射臂101的数量为4个(分别为1011、1012、1013和1014),第二单元辐射臂101的数量为4个(分别为1021、1022、1023和1024),平衡巴伦103的数量为4个(分别为1031、1032、1033和1034)。
[0046] 平衡巴伦103的第一端用于固定在反射板上,平衡巴伦103的第二端与第一单元辐射臂101的第一端连接,第一单元辐射臂101的第二端处设置有第一结构104,第一结构104分别与反射板和第一单元辐射臂101垂直。
[0047] 平衡巴伦103的第二端还与第二单元辐射臂102的第一端连接,第二单元辐射臂102的第二端处设置有第二结构105,第二结构105分别与反射板和第二单元辐射臂102垂直。
[0048] 第一偶极子10的第一单元辐射臂1011与第二偶极子20的第一单元辐射臂1012相邻,第一偶极子10的第二单元辐射臂1021与第四偶极子40的第二单元辐射臂1024相邻,第二偶极子20的第二单元辐射臂1022与第三偶极子30的第二单元辐射臂1023相邻,第三偶极子30的第一单元辐射臂1013与第四偶极子40的第一单元辐射臂1014相邻。
[0049] 具体的,每两个相对称偶极子构成一对辐射振子。两对辐射振子正交组合形成45度极化。有效保证了天线工作过程中分集接收的良好效果,可以降低呼损,减小干扰,提高全网的服务质量。四个平衡巴伦103分别固定后,其端部围成一空置区域,可以根据需要配置其他辐射单元。
[0050] 上述分体式双极化辐射单元振子,将四个偶极子设置为分体式,能够提高低频辐射单元三阶互调的稳定性;可通过调节辐射臂末端枝节(第一结构104和第二结构105)的长度和馈线的阻抗,可以有效的增加带宽,分体式双极化辐射单元振子还具有波束宽度随频率波动范围小、交叉极化鉴别高、隔离度好、辐射效率高、易于生产组装等优点,适用于无线移动通信网络,覆盖了2G、3G及LTE频段,具有非常好的波瓣宽度宽频特性和高隔离度特性,且结构紧凑,易于组装生产;偶极子由安装于平衡巴伦上两个相对于平衡巴伦呈中心对称设置的单元辐射臂和一个平衡巴伦构成,采用多级匹配段的方式实现馈电,多级匹配段是利用平衡巴伦中加入不同阻抗的馈线,从而实现宽频带阻抗匹配。
[0051] 示例性的,第一单元辐射臂101的截面呈L型、圆形或矩形;第二单元辐射臂102的截面呈L型、圆形或矩形。
[0052] 具体的,第一单元辐射臂101和第二单元辐射臂102的截面为方便脱模的形状,能够最大程度的提高第一单元辐射臂101和第二单元辐射臂102的生产效率,除此之外,这些形状在满足性能要求的情况下能够减轻辐射臂的重量,进而减小生产成本。
[0053] 示例性的,以第一偶极子10的平衡巴伦1031为例,如图2所示,平衡巴伦1031包括第一平衡臂10311、第二平衡臂10312和平衡臂连接组件10313;其中,平衡臂连接组件10313设置于平衡巴伦的第一端;第一平衡臂10311的第一端与平衡臂连接组件10313连接,第一平衡臂10311的第二端与第一单元辐射臂1011的第一端连接。
[0054] 第二平衡臂10312的第一端与平衡臂连接组件10313连接,第二平衡臂10312的第二端与第二单元辐射臂1021的第一端连接。
[0055] 示例性的,如图2所示,第一平衡臂10311的第一端设置有通孔K;第一平衡臂和第二平衡臂上设置有走线凹槽S,走线凹槽S的底部为弧形。
[0056] 具体的,平衡巴伦1032、平衡巴伦1033和平衡巴伦1034中的结构也与上述平衡巴伦1031的结构相同。
[0057] 在一些具体实施例中,走线凹槽S用于放置线缆,起到对线缆走线位置进行隐藏和固定,通孔K用于与线缆连接,使线缆能够穿过通孔K。
[0058] 示例性的,如图3所示,依旧以第一偶极子10的平衡巴伦1031为例,第二平衡臂10312的第二端设置有触点C,在线缆连接通孔K,并穿过通孔K后与触点C连接(图中并未示出)。
[0059] 示例性的,平衡臂连接组件10313设置有螺孔N,平衡臂连接组件10313通过螺栓和螺孔N固定于反射板。
[0060] 示例性的,如图4、图5和图6所示,分体式双极化辐射单元振子还包括:第一固定件G1。
[0061] 第一固定件G1用于固定第一平衡臂10311和第二平衡臂10312。
[0062] 在一些具体实施例中,第一固定件G1还用于固定平衡巴伦1032的第一平衡臂和第二平衡臂、平衡巴伦1033的第一平衡臂和第二平衡臂以及平衡巴伦1034的第一平衡臂和第二平衡臂。
[0063] 示例性的,如图4、图5、图7和图8所示,分体式双极化辐射单元振子还包括:第二固定件G2和第三固定件G3。
[0064] 第二固定件G2用于固定第一偶极子10的第一单元辐射臂1011和第二偶极子20的第一单元辐射臂1012,还用于固定第三偶极子30的第一单元辐射臂1013和第四偶极子40的第一单元辐射臂1014。
[0065] 第三固定件G3用于固定第一偶极子10的第二单元辐射臂1021和第四偶极子40的第二单元辐射臂1024,还用于固定第二偶极子20的第二单元辐射臂1022和第三偶极子30的第二单元辐射臂1023。
[0066] 在一些具体实施例中,第一固定件G1、第二固定件G2和第三固定件G3是为了使分体式双极化辐射单元振子结构的稳定,因此,在分体式双极化辐射单元振子的不同位置设置了固定件,用于维持分体式双极化辐射单元振子的稳定、牢固,不易变形。
[0067] 示例性的,第二固定件G2固定的两个第一单元辐射臂之间的距离固定或可调节;第三固定件G3固定的两个第二单元辐射臂之间的距离可调节。
[0068] 示例性的,第二固定件G2固定的两个第一单元辐射臂之间距离的调节范围小于第三固定件G3固定的两个第二单元辐射臂之间距离的调节范围。
[0069] 在一些具体实施例中,第三固定件G3能够保证整个分体式双极化辐射单元振子稳定的同时,为了实际应用的需要,调整第三固定件G3中的两个第二结构之间的间距,由于两个第一结构之间的间距在实际应用中,需要调整的频率较低,且间距也较为固定,因此第二固定件G2之间的两个第一结构的间距固定,或者有较小的调整范围。
[0070] 本申请实施例提供了一种基站天线,该基站天线包括上述的任一种分体式双极化辐射单元振子。
[0071] 应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0072] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。