全文摘要
本实用新型涉及一种宽频辐射单元及天线，宽频辐射单元包括巴伦与四个辐射臂。辐射臂与巴伦相连，四个辐射臂绕巴伦的中心线周向设置，相邻两个辐射臂的端部之间设有间隔，至少一个辐射臂的辐射面上设有缝隙。缝隙的设置方向与其所在的辐射臂的设置方向相应。上述的宽频辐射单元，由于在辐射臂上设置有缝隙，如此不仅能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性，还由于无需在非嵌套高频辐射单元与低频辐射单元之间加设金属边界，从而能够简化高频辐射单元的边界。此外，也无需增设高低频调试件，从而能避免高低频调试件对低频电路和辐射指标所带来的不良影响。
主设计要求
1.一种宽频辐射单元，其特征在于，包括：巴伦与四个辐射臂，所述辐射臂与所述巴伦相连，四个所述辐射臂绕所述巴伦的中心线周向设置，相邻两个所述辐射臂的端部之间设有间隔，至少一个所述辐射臂的辐射面上设有缝隙；所述缝隙的设置方向与其所在的所述辐射臂的设置方向相应。
设计方案
1.一种宽频辐射单元，其特征在于，包括：巴伦与四个辐射臂，所述辐射臂与所述巴伦相连，四个所述辐射臂绕所述巴伦的中心线周向设置，相邻两个所述辐射臂的端部之间设有间隔，至少一个所述辐射臂的辐射面上设有缝隙；所述缝隙的设置方向与其所在的所述辐射臂的设置方向相应。
2.根据权利要求1所述的宽频辐射单元，其特征在于，至少一个所述辐射臂的辐射面包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面，至少一个所述水平辐射面上或所述竖向辐射面上设有所述缝隙。
3.根据权利要求2所述的宽频辐射单元，其特征在于，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；四个所述辐射臂的水平辐射面上均设有所述缝隙；四个所述辐射臂的竖向辐射面上均设有所述缝隙。
4.根据权利要求1所述的宽频辐射单元，其特征在于，还包括绝缘件与耦合加载件，其中一个所述辐射臂设有缺口，所述绝缘件铺设在所述辐射臂的缺口处，所述耦合加载件贴合在所述绝缘件上方。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的宽频辐射单元，其特征在于，所述缝隙的宽度不小于2mm；所述缝隙的长度为50mm～110mm。
6.根据权利要求5所述的宽频辐射单元，其特征在于，所述缝隙的宽度为2.5mm、3mm、3.5mm或4mm；所述缝隙的长度为高频半功率波速宽度差的频点对应的波长的一半。
7.一种天线，其特征在于，包括多个如权利要求1至6任意一项所述的宽频辐射单元，还包括第一反射板及多个高频辐射单元；所述宽频辐射单元为低频辐射单元，多个所述宽频辐射单元依次间隔地设置在所述第一反射板上，多个所述高频辐射单元依次间隔地设置在所述第一反射板上，相邻两个所述高频辐射单元中，其中一个所述高频辐射单元嵌套设置在所述宽频辐射单元中，另一个所述高频辐射单元位于相邻两个所述宽频辐射单元之间。
8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；面向非嵌套的所述高频辐射单元的辐射臂的水平辐射面上设有所述缝隙。
9.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；面向非嵌套的所述高频辐射单元的辐射臂的竖向辐射面上设有所述缝隙。
10.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；四个所述辐射臂的水平辐射面上均设有所述缝隙，四个所述辐射臂的竖向辐射面上均设有所述缝隙。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种宽频辐射单元及天线。
背景技术
随着天线技术发展，目前基站天线小型化和多频化已成为天线发展的一个重要趋势。高低频嵌套方案作为实现多频小型化的一种重要方法，在天线布局中应用越来越广泛。然而，在高低频嵌套方案中，高低频之间的相互影响很大，导致高频半功率波束宽度收敛性差。
实用新型内容
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种宽频辐射单元及天线，它不仅能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性，而且能够简化高频辐射单元的边界，明显减小对低频电路和辐射指标的影响。
其技术方案如下：一种宽频辐射单元，包括：巴伦与四个辐射臂，所述辐射臂与所述巴伦相连，四个所述辐射臂绕所述巴伦的中心线周向设置，相邻两个所述辐射臂的端部之间设有间隔，至少一个所述辐射臂的辐射面上设有缝隙；所述缝隙的设置方向与其所在的所述辐射臂的设置方向相应。
一种天线，包括所述的宽频辐射单元，还包括第一反射板及多个高频辐射单元；所述宽频辐射单元为低频辐射单元，多个所述宽频辐射单元依次间隔地设置在所述第一反射板上，多个所述高频辐射单元依次间隔地设置在所述第一反射板上，相邻两个所述高频辐射单元中，其中一个所述高频辐射单元嵌套设置在所述宽频辐射单元中，另一个所述高频辐射单元位于相邻两个所述宽频辐射单元之间。
上述的宽频辐射单元及天线，应用于天线中时，宽频辐射单元作为低频辐射单元，宽频辐射单元中嵌套设置有高频辐射单元，宽频辐射单元外部设有非嵌套高频辐射单元。由于在辐射臂上设置有缝隙，如此不仅能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性，还由于无需在非嵌套高频辐射单元与低频辐射单元之间加设金属边界，从而能够简化高频辐射单元的边界。此外，也无需增设高低频调试件，从而能避免高低频调试件对低频电路和辐射指标所带来的不良影响。
在其中一个实施例中，至少一个所述辐射臂的辐射面包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面，至少一个所述水平辐射面上或所述竖向辐射面上设有所述缝隙。
在其中一个实施例中，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；四个所述辐射臂的水平辐射面上均设有所述缝隙；四个所述辐射臂的竖向辐射面上均设有所述缝隙。
在其中一个实施例中，所述的宽频辐射单元还包括绝缘件与耦合加载件，其中一个所述辐射臂设有缺口，所述绝缘件铺设在所述辐射臂的缺口处，所述耦合加载件贴合在所述绝缘件上方。
在其中一个实施例中，所述缝隙的宽度不小于2mm；所述缝隙的长度为50mm～110mm。
在其中一个实施例中，所述缝隙的宽度为2.5mm、3mm、3.5mm或4mm；所述缝隙的长度为高频半功率波速宽度差的频点对应的波长的一半。
在其中一个实施例中，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；面向非嵌套的所述高频辐射单元的辐射臂的水平辐射面上设有所述缝隙。
在其中一个实施例中，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；面向非嵌套的所述高频辐射单元的辐射臂的竖向辐射面上设有所述缝隙。
在其中一个实施例中，四个所述辐射臂的辐射面均包括相互连接的水平辐射面与竖向辐射面；四个所述辐射臂的水平辐射面上均设有所述缝隙，四个所述辐射臂的竖向辐射面上均设有所述缝隙。
附图说明
图1为本实用新型一实施例所述的宽频辐射单元的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例所述的天线的结构示意图；
图3为本实用新型另一实施例所述的天线的结构示意图；
图4为本实用新型又一实施例所述的天线的结构示意图。
附图标记：
10、宽频辐射单元，11、巴伦，111、中心线，12、辐射臂，121、缝隙，122、水平辐射面，123、竖向辐射面，124、缺口，13、绝缘件，14、耦合加载件，20、第一反射板，30、高频辐射单元，40、第二反射板。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。
一般地，通过在高频辐射单元四周添加特定形状的辐射边界实现好的高频半功率波束宽度。这种优化方法存在以下问题：1)高频辐射单元四周添加的特定复杂形状辐射边界易恶化低频电路指标和辐射指标；2)高频辐射单元四周添加的特定形状辐射边界易恶化高频电路指标，增加调试难度；3)通过增加特定形状边界优化好高频半功率波束宽度后，调试低频辐射指标和隔离度时添加的边界和去耦合调试件会恶化该项指标；4)通过增加特定形状边界优化好高频半功率波束宽度后，调试高频隔离度时添加的去耦合调试件也会恶化该项指标；5)由于3)和4)辐射边界和调试件对隔离度和高频半功率波束宽度相互影响存在，易造成两项指标调试反复现象。
在一个实施例中，请参阅图1，一种宽频辐射单元10，包括巴伦11与四个辐射臂12。所述辐射臂12与所述巴伦11相连，四个所述辐射臂12绕所述巴伦11的中心线111周向设置，相邻两个所述辐射臂12的端部之间设有间隔，至少一个所述辐射臂12的辐射面上设有缝隙121。所述缝隙121的设置方向与其所在的所述辐射臂12的设置方向相应。
上述的宽频辐射单元10，请参阅图2至图4，应用于天线中时，宽频辐射单元10作为低频辐射单元，宽频辐射单元10中嵌套设置有高频辐射单元30，宽频辐射单元10外部设有非嵌套的高频辐射单元30。由于在辐射臂12上设置有缝隙121，如此不仅能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性，还由于无需在非嵌套高频辐射单元30与低频辐射单元之间加设复杂的金属边界，从而能够简化高频辐射单元30的边界。此外，也无需增设高低频调试件，从而能避免高低频调试件对低频电路和辐射指标所带来的不良影响。
需要解释的是，实施例中所述的巴伦11包括馈电巴伦及支撑馈电巴伦的绝缘支撑座。绝缘支撑座装设在第一反射板20上。
此外，所述缝隙121的设置方向与其所在的所述辐射臂12的设置方向相应指的是，例如图1所示的其中一个辐射臂12的设置方向为A-A，该辐射臂12上的两个缝隙的设置方向均为A-A；例如图1所示的另一个辐射臂12的设置方向为B-B，该辐射臂12上的两个缝隙的设置方向均为B-B。
在一个实施例中，请再参阅图1，至少一个所述辐射臂12的辐射面包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。至少一个所述水平辐射面122上或所述竖向辐射面123上设有所述缝隙121。如此，可以改善嵌套高频辐射单元30水平方向或垂直方向的半功率波束宽度，进而改善天线阵列水平方向的半功率波束宽度。
在一个实施例中，四个所述辐射臂12的辐射面均包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。四个所述辐射臂12的水平辐射面122上均设有所述缝隙121。如此，不仅可以改善嵌套高频辐射单元30水平方向的半功率波束宽度，还能便于与高频辐射单元30进行配合组装形成多频天线。
在一个实施例中，四个所述辐射臂12的辐射面均包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。四个所述辐射臂12的竖向辐射面123上均设有所述缝隙121。如此，不仅可以改善嵌套高频辐射单元30垂直方向的半功率波束宽度，还能便于与高频辐射单元30进行配合组装形成多频天线。
进一步地，所述的宽频辐射单元10还包括绝缘件13与耦合加载件14。其中一个所述辐射臂12设有缺口124，所述绝缘件13铺设在所述辐射臂12的缺口124处。所述耦合加载件14贴合在所述绝缘件13上方。具体而言，绝缘件13为绝缘介质层，绝缘介质层位于所述缺口124处，将缺口124两侧的辐射臂12结构连接，耦合加载件14铺设在绝缘介质层上方，耦合加载件14通过绝缘紧固件，例如塑料铆钉，固定在辐射臂12上。如此，能够增加带宽，改善隔离度与驻波。
在一个实施例中，所述缝隙121的宽度不小于2mm；所述缝隙121的长度为50mm～110mm。如此，能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性。
进一步地，所述缝隙121的宽度为2.5mm、3mm、3.5mm或4mm；所述缝隙121的长度为高频半功率波速宽度差的频点对应的波长的一半。如此，能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性。可以理解，高频半功率波速宽度差的频点对应的波长指的是，高频辐射单元30的通信频段各个频点所对应的工作波长中最长的波长。具体例如高频辐射单元30的通信频段为1427MHZ～2690MHZ，通过仿真得到1427MHZ～2690MHZ中各个频点所对应的工作波长，将其中最长的工作波长的一半作为缝隙121的长度，从而能够明显提升高低频嵌套方案中高频半功率波束宽度的收敛性。
在一个实施例中，请参阅图2至图4，一种天线，包括上述任一实施例所述的宽频辐射单元10，还包括第一反射板20及多个高频辐射单元30。所述宽频辐射单元10为低频辐射单元，多个所述宽频辐射单元10依次间隔地设置在所述第一反射板20上，多个所述高频辐射单元30依次间隔地设置在所述第一反射板20上。相邻两个所述高频辐射单元30中，其中一个所述高频辐射单元30嵌套设置在所述宽频辐射单元10中，另一个所述高频辐射单元30位于相邻两个所述宽频辐射单元10之间。
上述的天线，由于包括所述的宽频辐射单元10，技术效果由所述的宽频辐射单元10带来，与所述的宽频辐射单元10的技术效果相同，不进行赘述。
在一个实施例中，请参阅图2，四个所述辐射臂12的辐射面均包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。面向非嵌套的所述高频辐射单元30的辐射臂12的水平辐射面122上设有所述缝隙121。如此，可以改善嵌套高频辐射单元30水平方向的半功率波束宽度，进而改善天线阵列水平方向的半功率波束宽度。
在一个实施例中，请参阅图3，四个所述辐射臂12的辐射面均包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。面向非嵌套的所述高频辐射单元30的辐射臂12的竖向辐射面123上设有所述缝隙121。如此，可以改善非嵌套高频辐射单元30垂直方向的半功率波束宽度，进而改善天线阵列水平方向的半功率波束宽度。
在一个实施例中，请参阅图4，四个所述辐射臂12的辐射面均包括相互连接的水平辐射面122与竖向辐射面123。四个所述辐射臂12的水平辐射面122上均设有所述缝隙121，四个所述辐射臂12的竖向辐射面123上均设有所述缝隙121。如此，面向非嵌套的所述高频辐射单元30的辐射臂12的水平辐射面122上设有所述缝隙121，可以改善嵌套高频辐射单元30水平方向的半功率波束宽度，进而改善天线阵列水平方向的半功率波束宽度。面向非嵌套的所述高频辐射单元30的辐射臂12的竖向辐射面123上设有所述缝隙121，可以改善非嵌套高频辐射单元30垂直方向的半功率波束宽度，进而改善天线阵列水平方向的半功率波束宽度。
进一步地，宽频辐射单元10与嵌套的高频辐射单元30之间设有第二反射板40。如此，能避免宽频辐射单元10与嵌套的高频辐射单元30之间相互影响，起到改善隔离度与驻波的作用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822256967.2
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209183720U
授权时间:20190730
主分类号:H01Q 1/36
专利分类号:H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q19/10;H01Q21/30
范畴分类:38G;
申请人:京信通信技术（广州）有限公司;京信通信系统（中国）有限公司;京信通信系统（广州）有限公司;天津京信通信系统有限公司
第一申请人:京信通信技术（广州）有限公司
申请人地址:510730 广东省广州市广州经济技术开发区金碧路6号
发明人:王强;陈汝承;许北明
第一发明人:王强
当前权利人:京信通信技术（广州）有限公司;京信通信系统（中国）有限公司;京信通信系统（广州）有限公司;天津京信通信系统有限公司
代理人:周修文
代理机构:44224
代理机构编号:广州华进联合专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计