[实用新型]辐射结构及阵列天线

说明书

本实用新型提供一种辐射结构及阵列天线，其中，所述辐射结构包括中部设有辐射缝隙的辐射片，所述辐射缝隙包括相互连通并呈十字正交的横向缝隙和纵向缝隙，所述横向缝隙和纵向缝隙的长度均小于辐射片在对应辐射缝隙延伸方向上的长度。通过在辐射片上增设辐射缝隙，使得该辐射结构在天线系统中工作时可同步产生两种辐射，达到极化矢量叠加增强的效果，从而仅用一层辐射片便可达到传统天线中采用多层贴片结构的同等辐射效率及辐射增益，从而减少了零部件的使用，结构简单，并可降低天线剖面，有利于实现天线小型化。

技术领域

本实用新型涉及移动通信天线领域，尤其涉及一种辐射结构、微带天线单元及阵列天线。

背景技术

随着移动通信网络的精细化深度覆盖、5G网络的试商用、未来的大规模阵列天线的部署以及基站主设备及天线朝逐步融合的方向发展，通信系统对天线的小型化、轻量化提出了更高的要求。

在5G通信技术中首要解决问题是如何实现大规模、轻量化的阵列天线设计。传统的MIMO系统中，天线之间的距离较大，相互间的耦合弱，因此往往可以采用结构性能相对很稳定，但体积和质量往往较大的金属压铸振子；然而在5G的大规模MIMO系统中，基站需要在既定的空间内部署大量的阵列天线单元，并且基站主设备与天线集成后构成的AAU设备总重量对抱杆的承重能力也提出了较大的挑战；此时，传统基站天线的压铸振子由于体积大，且质量重，因此已不适应通信系统需求；并且传统压铸振子用于5G大规模的密集阵列中，由于体积大，互耦效应明显，会造成天线性能的恶化。

微带天线本身具有剖面低，重量轻的优势，较为合适用于5G大规模阵列天线中。为解决互耦效应，即天线端口间的隔离度问题，或者是解决工作带宽问题，微带天线主要措施是采用双层贴片方案，即辐射片加以寄生贴片，各层贴片通过塑料卡件互连以及紧固到反射板上，或者是各层贴片印制在多层PCB板上，从而导致现有的微带天线在获得相应性能的同时也会造成阵列天线零件增多、装配复杂、剖面变高等问题。

实用新型内容

本实用新型的首要目的旨在提供一种适于5G时代发展且结构简单、具有低剖面特性的辐射结构。

本实用新型的另一目的旨在提供一种包括上述辐射结构的天线单元。

本实用新型的另一目的旨在提供一种包括上述天线单元的阵列天线。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

作为第一方面，本实用新型涉及一种辐射结构，包括辐射片，所述辐射片的中部开设有辐射缝隙，所述辐射缝隙包括相互连通并呈十字正交的横向缝隙和纵向缝隙，所述横向缝隙和纵向缝隙的长度均小于辐射片在对应辐射缝隙延伸方向上的长度。

进一步设置：所述横向缝隙和纵向缝隙分别沿该辐射结构的极化方向成±45°夹角的方向延伸。

进一设置：所述辐射缝隙的相邻缝隙在该相邻缝隙之间的极化方向上的矢量合成长度不小于所述辐射片在该极化方向上的长度。

进一步设置：所述辐射片的外边缘开设有至少一个凹槽，且所述凹槽与所述辐射缝隙不连通。

进一步设置：所述凹槽对应所述辐射缝隙的端部设置。

进一步设置：所述凹槽包括由所述辐射片的外边缘向内延伸的缺口部和垂直于所述缺口部并与之连通的加长部。

进一步设置：还包括用于连接所述辐射片与馈电网络的馈电柱。

进一步设置：所述馈电柱对应辐射片的两个极化方向设有两组，且每组所述馈电柱包括两根沿极化方向的轴线排列的馈电柱。

进一步设置：所述馈电柱与所述辐射片一体成型；或者所述馈电柱与所述辐射片焊接或者卡合而连接。

进一步设置：所述辐射片设有若干镂空结构。