[发明专利]一种具有空间滤波功能的辐射单元及天线

说明书

本发明提供一种具有空间滤波功能的辐射单元，其包括两个正交的振子，两个耦合馈电结构及平衡‑不平衡变换器，所述两个正交的振子与平衡‑不平衡变换器连接，所述两个正交的振子形成的四个辐射臂上分别设有开路支节。该辐射单元在辐射臂上设置开路枝节，开路支节在辐射空间形成一空间滤波器，这样就可有效减少本发明辐射单元与其倍频单元之间的影响。采用该辐射单元的天线能使高频段和低频段影响变小，从而使得产品具有较好的前后比、交叉极化特性、水平面波束宽度收敛和高隔离度等良好的电路性能，保证了天线在较小尺寸下获得可满足目前移动通信对多频天线的指标要求。同时该辐射单元还具有结构简单、易于组装、性能稳定及成本较低等优点。

技术领域

本专利涉及移动通信技术领域，特别涉及一种结构简单、对倍频辐射单元影响小的具有空间滤波功能的辐射单元，以及采用这种辐射单元的天线结构。

背景技术

这些年来，移动通信技术的发展速度是飞速的，由曾经的第一代、第二代和第三代宽带移动通信技术（3G），快速过渡到了如今的第四代移动通信技术（LTE）以及现在正在建设的第五代移动通信技术（5G）。不同的移动通信系统所占用的频谱或多或少有一定差异，经常被使用的频率区主要有LTE700，GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2600、WLAN、WiMAX等，因此，为了适应多种技术标准的并存，通过设计覆盖多种制式系统的宽频带基站天线，能够有效地避免基站的重复选址与建设，极大地降低成本、节约资源。

但如果将低频辐射单元与高频辐射单元设置在一个基站天线内，高频段与低频段有可能会造成相互影响，为了防止高频单元与低频单元相互影响就需要将天线设计为较大尺寸的天线，但随着目前天线向小型化、轻量化的方向发展，现有的辐射单元则很难满足要求，因此有必要设计一种新的具有空间滤波功能的辐射单元，以及采用这种辐射单元的天线。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够避免与倍频辐射模块高频段相互影响，能实现天线小型化、轻量化的具有空间滤波功能的辐射单元。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有空间滤波功能的辐射单元，其包括两个正交的振子，两个耦合馈电结构及平衡-不平衡变换器，所述两个正交的振子与平衡-不平衡变换器连接，所述两个正交的振子形成的四个辐射臂上分别设有两个开路支节。

优选的，所述两个正交的振子的上方设有引向片，所述引向片的形状与两个正交的振子形状相对应，所述引向片支撑在所述振子上。

优选的，所述引向片与所述振子之间的距离为λ1/40，λ1为本辐射单元中心频率相对应的波长。

优选的，所述振子为印刷在振子介质基板上的矩形贴片结构，所述开路支节印刷在所述矩形贴片上。

优选的，所述振子形成的辐射臂的长度为λ1/4，λ1为本辐射单元中心频率相对应的波长。

优选的，所述辐射臂上设有两个开路枝节，所述开路支节的长度为λ2/4，λ2为本辐射单元的倍频辐射单元波长。

优选的，所述两个正交的振子在其俯仰面上的投影为“×”形结构、“十”字形结构或“米”字形结构。

优选的，所述开路支节为“L”形或“T”型。

优选的，所述两个耦合馈电结构设置在分别设置在两个所述振子的中心位置，所述耦合馈电结构的微带线末端由一λ1/4的开路线组成，λ1为本辐射单元中心频率相对应的波长。