[发明专利]双极化宽频辐射单元及阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其是涉及一种具有加载枝节的双极化宽频辐射单元及阵列天线。

背景技术

随着移动通信的迅猛发展与变革，以及新一代LTE(Long Term Evolution；LTE)与WiMAX的4G无线宽带技术的多体制发展现状，要求节省基站站址安装资源以减少网络建设的成本。因此，要求天线可多系统共用已成为本领域亟待解决的问题。而宽频天线单元的研制作为基站天线设计的基础，同时也面临着巨大的挑战。

为同时满足GSM900+GSM1800和GSM900+WCDMA的覆盖要求，运营商对双频双极化天线日趋重视。而在嵌套组阵方式下，双频边界条件更加复杂，高频振子依次排布在低频振子之中以及低频振子之间，这两种边界的变化导致高频振子电气及辐射性能的恶化。但目前，部分天线不仅对辐射指标提出了更高要求，对电气指标的要求也更加苛刻，而天线的辐射单元极大程度决定天线的性能，也将直接影响到移动通信系统的信号覆盖质量。

请参阅图1，其是公告号为CN2702458Y的中国专利公开的一种双极化宽频段天线辐射单元的结构示意图。该双极化宽频段天线辐射单元包括至少一对环状辐射单元臂（1a、1b、2a、2b）和与环状辐射单元臂对应并连接的平衡-不平衡转换和馈电匹配装置（1c、2c）。该环状辐射单元臂相对于天线辐射单元的中心轴而对称。但是，目前，运营商要求整机驻波比小于1.4，该双极化宽频段天线辐射单元已不能满足运营商的指标要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种驻波比小于1.3的宽频带辐射单元。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种双极化宽频辐射单元，包括不平衡-平衡馈电连接器和设置在该不平衡-平衡馈电连接器的顶部的辐射单元臂组，该辐射单元臂组包括两对相互正交的子辐射单元臂，每对子辐射单元臂呈对角设置，且每个子辐射单元臂包括环状主臂和至少一加载枝节，该加载枝节连接环状主臂上任意相异两点。

进一步，该加载枝节沿非径向连接环状主臂上任意相异两点，所述加载枝节为直臂或弯臂。

进一步，该加载枝节沿径向连接环状主臂上任意相异两点。

进一步，每个辐射单元臂包括至少两个加载枝节。

进一步，每个子辐射单元臂包括一与环状主臂垂直连接的尾片。

进一步，还包括调节枝节，该调节枝节设置在加载枝节上并与其相交。

以及，本发明还提供了一种采用上述双极化宽频辐射单元的阵列天线。

一种单频阵列天线，包括反射板及安装在反射板上的的多个双极化宽频辐射单元。该双极化宽频辐射单元包括不平衡-平衡馈电连接器和设置在该不平衡-平衡馈电连接器的顶部的辐射单元臂组，该辐射单元臂组包括两对相互正交的子辐射单元臂，每对子辐射单元臂呈对角设置，且每个子辐射单元臂包括环状主臂和至少一加载枝节，该加载枝节连接环状主臂上任意相异两点。

一种双频阵列天线，包括包括反射板、多个设置在反射板上的低频辐射单元和双极化宽频辐射单元，该双极化宽频辐射单元设置在该低频辐射单元之中和/或两个低频辐射单元之间。该双极化宽频辐射单元包括不平衡-平衡馈电连接器和设置在该不平衡-平衡馈电连接器的顶部的辐射单元臂组，该辐射单元臂组包括两对相互正交的子辐射单元臂，每对子辐射单元臂呈对角设置，且每个子辐射单元臂包括环状主臂和至少一加载枝节，该加载枝节连接环状主臂上任意相异两点。

相对于现有技术，本发明提供的双极化宽频辐射单元通过在辐射单元臂上增加加载枝节、调节枝节和尾片，进一步扩展了辐射单元的带宽。同时，本发明的双极化宽频辐射单元在1710MHz～2200MHz频带内的驻波比小于1.3。

相对于现有技术，本发明的阵列天线馈电网络的幅相特性能更精确的反映至振子口面，降低了在宽频带内实现更低副瓣的设计难度。

附图说明

图1是一种现有技术的双极化宽频段天线辐射单元的结构示意图。

图2是本发明实施例1的双极化宽频辐射单元100的结构示意图。

图3是图2所示的双极化宽频辐射单元100的辐射单元臂组140的俯视图。

图4是图2所示双极化宽频辐射单元100沿加载枝节的剖视图。

图5是本发明实施例1的双极化宽频辐射单元的驻波比示意图。

图6是本发明实施例1的双极化宽频辐射单元的S参数示意图。

图7是本发明实施例2的辐射单元臂组240的俯视图。