[发明专利]一种适用于TD-LTE天线的小型化宽频辐射单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于TD-LTE天线的小型化宽频辐射单元，该辐射单元能够工作在1880 MHz-2690 MHz的频率范围内。

技术背景

随着4G技术的不断成熟以及国家对4G不断推进，4G技术将很快在国内得到普及。另外，中国移动为了挽回其在3G方面的颓势，从2012年就开始大力向市场推广4G技术，到2012年底中国移动在国内几大城市已经完成了2万个基站的建设，并实现了4G网络的商用试运营。2013年中国移动在4G方面持续发力，在香港建成了全球首个TD-LTE和LTE-FDD融合的网络。为了与中国移动进行抗衡中国联通和中国电信也先后进行了4G试验网的建设，并且投资力度也在逐步加大。随着国内三大运营商在4G网络上的持续投入和竞争，4G的普及将会不断加速。同时，运营商对4G设备的需求量也会不断增加。天线作为无线信号的收发设备，在网络建设和优化中占有巨作轻重的地位，天线性能的好坏直接影响着网络质量和用户体验。而作为天线中最核心的部件之一的辐射单元又是影响天线性能的最主要因素之一。目前，大部分用于TD-LTE天线的辐射单元都是压铸的，虽然在性能上压铸辐射单元已经能够比较好的满足TD-LTE天线的要求，但是压铸辐射单元同时也具有体积大重量重的特点，对于天线的搬运上站等造成了挑战，同时也不利于天线整机的小型化；使得基站的建设成本和后期维护费用大大的提高。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种适用于TD-LTE天线的小型化宽频辐射单元，该辐射单元采用双层结构的金属片、上下分开的馈电片、下沉柱结构以及镀锡金属底座构成，在保证天线带宽的前提下能够大大的降低天线的整体重量和尺寸，便于基站的建设以及后期的维护；同时相比现有的金属压铸辐射单元，该辐射单元更容易焊接和装配，稳定性更好。

本发明提供一款小型化宽频带辐射单元，该辐射单元主要针对现有压铸辐射单元的不足而设计。该辐射单元具有体积小、重量轻、易于装配等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于TD-LTE天线的小型化宽频辐射单元，包括分别印刷在PCB介质板（16）正、反两面的辐射体，用于调节低频驻波比及交叉极化比的下沉柱（8），镀锡金属底座（9），同轴电缆（10）；本辐射单元具有±45°双极化特性，本辐射单元安装在反射板上，通过组阵方式构成天线阵。

所述的辐射体包括两组相互垂直的半波振子，形成±45°双极化辐射特性；半波振子的两臂为对称分布的金属片（1）；

所述的下沉柱（8）垂直焊接在辐射体末端开设的金属化过孔中；

所述的镀锡金属底座（9）包括两个支撑柱（15）和一个固定座（17），两个支撑柱垂直于固定座，通过两个支撑柱与辐射体连接起到支撑辐射体和平衡半波振子两臂电流的作用；

所述的同轴电缆穿过开设在镀锡金属底座（9）固定座上的过孔后与辐射体连接，对辐射体进行馈电。

所述的半波振子包括金属片（1）和馈电片（5），两组金属片对称分布形成半波振子的两臂；

该金属片（1）通过光刻工艺印刷在PCB介质板（16）的正、反两面，所述金属片（1）的轮廓边缘处均设置有金属化过孔（7），正、反两面的金属片（1）通过开设在该金属片轮廓边缘的金属化过孔（7）实现电连接；

 该馈电片（5）印刷在PCB介质板（16）的正、反两面，并通过金属化过

孔（7）与同轴电缆（10）的内芯焊接在一起，实现同轴电缆对半波振子的馈电。

所述的下沉柱（8）分别位于辐射体中每个金属片（1）的末端，并垂直的穿过金属片（1）末端的金属化过孔（4）与金属片（1）焊接在一起，以实现调节低频驻波比以及辐射单元的交叉极化比。

所述的镀锡金属底座（9）中支撑柱（15）的焊接端呈阶梯型；固定座（17）上开设有定位柱（11）、同轴电缆过孔（12）以及固定孔（13）。镀锡金属底座起到固定PCB介质板以及印刷在上面的辐射体的作用。

所述的两组半波振子的馈电点分别印刷在PCB介质的正、反两面；目的是

为了避免由于两组相互垂直的半波振子的馈电片发生交叉，同时该结构有利于提高相互垂直的两组半波振子之间的隔离度。

所述下沉柱的长度为0.05 - 0.1个中心波长。

所述镀锡金属底座（9）的高度为0.2-0.3个中心波长。

所述的同轴电缆（10）需要先将绝缘皮剥掉，然后穿过镀锡金属底座（9）的同轴电缆过孔（12）对辐射体进行馈电。

相比现有压铸辐射单元，本发明具有以下优势：