專利名稱：天線輻射單元及基站天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天線輻射單元及基站天線。
背景技術(shù)：
天線福射單元，即antenna element或者radiation element,是基站天線的重要組成部分，扇區(qū)功率比(Sector Power Ratio, SPR)是天線福射單元的一個重要技術(shù)指標(biāo)。對置振子(dipole square)是一種具備聞SPR特性的天線福射單兀,對置振子一般由兩個對置的偶極子組成，每個偶極子包含兩個振子臂，兩個偶極子的振子臂相互平行，兩個偶極子同向激勵，形成一個極化，一個天線輻射單元可以由兩個垂直設(shè)置的對置振子組成，形成相互垂直的兩個極化，這種天線輻射單元具有波束窄、輻射能量集中的特點，但饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種天線輻射單元，可以解決現(xiàn)有的天線輻射單元饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明的實施例一方面提供了一種天線輻射單元所述天線輻射單元包括兩對偶極子、四條平行雙線、兩條饋電線；其中所述兩對偶極子用于形成一個輻射面，每個所述偶極子包括兩條振子臂，每對所述偶極子包括對置的兩個偶極子，用于形成一個對置振子，兩個所述對置振子的極化方向相互垂直；每條所述饋電線用于對一個所述對置振子饋電，每條所述饋電線上具有一個輸入端和兩個輸出端，每個所述輸出端用于連接一條所述平行雙線的一端，所述平行雙線的另一端用于連接所述對置振子的一個偶極子的兩條振子臂。本發(fā)明實施例另一方面提供了一種基站天線，包括包括饋電網(wǎng)絡(luò)、信號輸入端口，以及上述天線輻射單元；所述饋電網(wǎng)絡(luò)與所述天線輻射單元相連接，用于通過所述信號輸入端口接收來自基站的信號，并對所述天線輻射單元饋電，所述天線輻射單元用于將所述信號輻射出去。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點利用平行雙線將兩條饋電線與對置振子的兩對偶極子對應(yīng)相連，實現(xiàn)兩對偶極子的同時饋電，不僅保證了穩(wěn)定的電連接，還簡化了對置單元整體的結(jié)構(gòu)，從而降低了制造成本，解決了現(xiàn)有的對置單元由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成本較高的技術(shù)問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明的實施例中PCB-I的透視示意圖；圖2a和圖2b分別為本發(fā)明的實施例中PCB-I第一面和第二面的平面示意圖；圖3a和圖3b分別為本發(fā)明的實施例中PCB-2和PCB-3的平面示意圖；
圖4a和圖4b為本發(fā)明的實施例所提供的天線輻射單元的示意圖；圖5為本發(fā)明的另一實施例中PCB-I的透視示意圖；圖6a和圖6b分別為本發(fā)明的另一實施例中PCB-I第一面和第二面的平面示意圖；圖7a和圖7b為本發(fā)明的另一實施例提供的天線輻射單元的示意圖；圖8為本發(fā)明的又一實施例提供的天線輻射單元的示意圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的一種基站天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖I、圖4a和圖4b所示，本發(fā)明實施例提供了一種天線輻射單元，本發(fā)明實施例中的天線輻射單元可以包括兩對偶極子、四條平行雙線、兩條饋電線。參見圖1，每個所述偶極子包括兩條振子臂，具體的，偶極子I包括振子臂11、12，偶極子2包括振子臂21、22，偶極子3包括振子臂31、32，偶極子4包括振子臂41、42 對偶極子為偶極子I和偶極子2，另一對偶極子為偶極子3和偶極子4，兩對偶極子用于形成一個輻射面，偶極子I和偶極子2對置排列用于形成一個對置振子，偶極子3和偶極子4對置排列用于形成另一個對置振子，上述兩個對置振子的極化方向相互垂直；上述四條平行雙線為15、25、36、46，每條所述平行雙線的一端連接一個偶極子的兩條振子臂，其中，平行雙線15、25、36、46的一端分別連接偶極子1、2、3、4的兩條振子臂。圖3a和圖3b分別為兩條饋電線5、6的示意圖，這兩條饋電線5、6位于偶極子和平行雙線的支撐結(jié)構(gòu)上，每條饋電線用于對一個對置振子饋電。圖3a中的饋電線5上具有分叉點55，以便于饋電線具有一個輸入端50和兩個輸出端51、52。每個輸出端連接一對平行雙線，從而對相應(yīng)的偶極子饋電。具體的，饋電線5上的兩個輸出端51、52分別通過圖I中的平行雙線15、25與一對偶極子中的兩個偶極子1、2相連，從而對偶極子1、2形成的對置振子饋電；圖3b中所示的饋電線6的兩個輸出端61、62分別通過圖I中的平行雙線36、46與另一對偶極子中的兩個偶極子3、4相連，從而對偶極子3、4形成的對置振子饋電。本發(fā)明實施例提供的天線輻射單元，利用平行雙線將兩條饋電線與偶極子對應(yīng)相連，相比于現(xiàn)有的饋電方式，不僅保證了穩(wěn)定的電連接，還簡化了天線輻射單元整體的結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。本發(fā)明實施例中，優(yōu)選的，如圖I、圖2a和圖2b所示，每個偶極子的兩條振子臂位于不同的平面，例如，偶極子I的兩條振子臂11、12位于不同的平面。上述偶極子可以為半波振子，每條振子臂的末端為彎折延伸段，且每個彎折延伸段都向輻射面的中心彎折，這樣能夠減小天線輻射單元的面積，節(jié)省材料和所占空間。例如圖2a中振子臂11的彎折延伸段110，圖2b中振子臂12的彎折延伸段120。本發(fā)明實施例所提供的天線福射單元可以以印刷電路板(Printed CircuitBoard, PCB)的方式制成。具體的，如圖I、圖2a和圖2b所示，兩對偶極子、平行雙線制于第一 PCB板(以下簡稱PCB-1)上，平行雙線可以是微帶線，每個偶極子的兩條振子臂分別制于PCB-I的兩面，例如偶極子I的一條振子臂11制于PCB-I的第一面，另一條振子臂12制于PCB-I的與上述 第一面相對的第二面。如圖3a和圖3b所示，兩條饋電線5、6分別制于第二 PCB板和第三PCB板(以下簡稱PCB-2和PCB-3)的信號面上，PCB-2和PCB-3的另一面覆蓋有接地金屬層，作為接地面，PCB-2和PCB-3作為PCB-I的支撐結(jié)構(gòu)與PCB-I安裝在一起形成一個天線輻射單元。PCB-2下半部分開有凹口 53，分叉點55可以位于PCB-2的上半部分；PCB_3上半部分開有凹口 63，分叉點65可以位于PCB-3的下半部分，PCB-2和PCB-3通過上述凹口 53和凹口 63交錯插接在一起，然后，利用PCB-2和PCB-3頂端的凸出54、64插接在PCB-I的第二面上。當(dāng)然，分叉點也可以設(shè)置于PCB-I上。PCB-I上每個偶極子的兩條振子臂分別位于在PCB-I的第一面和第二面。PCB-I的第二面分別與PCB-2、PCB-3的信號面連接在一起。具體的，PCB-2信號面上的兩個輸出端51、52(如圖3a所示)在凸出54處分別通過平行雙線15、25中的一條導(dǎo)線連接至PCB-I的第二面的振子臂12、22，PCB-2的接地面(圖中未示出)也在凸出54處分別通過平行雙線15、25中的另一條導(dǎo)線連接至PCB-I的第一面的振子臂11、21。同樣的，PCB-3信號面上的兩個輸出端61、62 (如圖3b所示)在凸出64處分別通過平行雙線36、46中的一條導(dǎo)線連接至PCB-I的第二面的振子臂32、42，PCB-3的接地面(圖中未示出)也在凸出64處分別通過平行雙線36、46中的另一條導(dǎo)線連接至PCB-I的第一面的振子臂31、41?？蛇x的，PCB-2.PCB-3的信號面、接地面可以分別與PCB-I上對應(yīng)的平行雙線中的導(dǎo)線焊接起來，進一步保證穩(wěn)固的電連接。最終三塊PCB板形成如圖4a和圖4b所示的結(jié)構(gòu)。以PCB的方式制造對置單元以及兩條饋電線，制造成本也較低，并且其工作頻帶較高，可以應(yīng)用于于高頻段的場合。將振子臂的末端設(shè)置成彎折延伸段的形式，使其在較小的空間中，總長度達到上述天線輻射單元工作波長的四分之一波長，形成半波振子，降低了天線輻射單元的尺寸。將偶極子的兩條振子臂分別制于PCB-I的第一面和第二面，既可以利用PCB的兩面互不影響的特性，降低制造成本，也簡化了 PCB-I與PCB-2、PCB-3之間的電連接；又改變了輻射單元的空間構(gòu)造，擴大信號的輻射角度和范圍。本發(fā)明實施例還提供了一種天線輻射單元，與前文所述實施例基本相同，不同點在于如圖5、圖6a、圖6b、圖7a和圖7b所不,本實施例中，偶極子為折合振子,振子臂末端的彎折延伸段的形狀有所不同，形成折合振子。由于折合振子分布在PCB-I的兩面，因此折合振子的末端可以采用耦合或者電連接方式實現(xiàn)。當(dāng)然，除上述兩實施例中列舉的半波振子、折合振子，本發(fā)明提供的天線輻射單元還可以采用全波振子等其它振子形式。
本發(fā)明實施例還提供了一種天線輻射單元，與前文所述實施例的不同點在于如圖8所示，本實施例中，兩對偶極子、四條平行雙線和饋電線均可以由鈑金件制成，并且每個偶極子中的兩條振子臂也是位于不同的平面。作為饋電線的鈑金件即是偶極子和平行雙線的支撐結(jié)構(gòu)。相比于PCB制成的天線輻射單元，由鈑金件制成的天線輻射單元，工作頻帶較低，因此可以適用于低頻段的場合。本發(fā)明實施例還提供了一種基站天線，如圖9所示，包括饋電網(wǎng)絡(luò)902、信號輸入端口 903等，以及上述所有實施例中的至少一個天線輻射單元901。上述饋電網(wǎng)絡(luò)902與所述天線輻射單元901相連接，用于通過輸入端口 903接收來自基站的信號，并對天線輻射單元饋電，天線輻射單元用于將所述信號輻射出去。由于本實施例提供的基站天線與上述本發(fā)明實施例所提供的天線輻射單元具有相同的技術(shù)特征，所以也能產(chǎn)生相同的技術(shù)效果，解決相同的技術(shù)問題。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種天線輻射單元，其特征在于，所述天線輻射單元包括兩對偶極子、四條平行雙線、兩條饋電線；其中 所述兩對偶極子用于形成一個輻射面，每個所述偶極子包括兩條振子臂，每對所述偶極子包括對置的兩個偶極子，用于形成一個對置振子，兩個所述對置振子的極化方向相互垂直； 每條所述饋電線用于對一個所述對置振子饋電，每條所述饋電線上具有一個輸入端和兩個輸出端，每個所述輸出端用于連接一條所述平行雙線的一端，所述平行雙線的另一端用于連接所述對置振子的一個偶極子的兩條振子臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線輻射單元，其特征在于，所述偶極子的兩條振子臂位于不同的平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線輻射單元，其特征在于，所述偶極子是半波振子，每條所述振子臂的末端為彎折延伸段，且每個彎折延伸段都向所述輻射面的中心彎折。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線輻射單元，其特征在于，所述偶極子為折合振子。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的天線輻射單元，其特征在于，所述偶極子、所述平行雙線、所述饋電線以印刷電路板的方式制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線輻射單元，其特征在于，所述平行雙線為微帶線。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線輻射單元，其特征在于，所述兩對偶極子和所述四條平行雙線制于第一印刷電路板上； 每個所述偶極子的兩條振子臂分別制于所述第一印刷電路板的第一面和第二面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線輻射單元，其特征在于，所述兩條饋電線分別制于第二印刷電路板和第三印刷電路板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線輻射單元，其特征在于，所述第二印刷電路板下半部分開有凹口，所述第三印刷電路板上半部分開有凹口，所述第二印刷電路板和所述第三印刷電路板通過所述凹口插接在一起； 所述第二印刷電路板和所述第三印刷電路板的頂端設(shè)有凸起，用于與所述第一印刷電路板插接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的天線輻射單元，其特征在于，所述偶極子、所述平行雙線、所述饋電線由鈑金件制成。
11.一種基站天線，包括饋電網(wǎng)絡(luò)、信號輸入端口，其特征在于，包括至少一個權(quán)利要求1-10任一所述的天線輻射單元； 所述饋電網(wǎng)絡(luò)與所述天線輻射單元相連接，用于通過所述信號輸入端口接收來自基站的信號，并對所述天線輻射單元饋電，所述天線輻射單元用于將所述信號輻射出去。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種天線輻射單元及基站天線，解決了現(xiàn)有的天線輻射單元由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成本較高的技術(shù)問題。所述天線輻射單元包括兩對偶極子、四條平行雙線、兩條饋電線；其中所述兩對偶極子用于形成一個輻射面，每個所述偶極子包括兩條振子臂，每對所述偶極子包括對置的兩個偶極子，用于形成一個對置振子，兩個所述對置振子的極化方向相互垂直；每條所述饋電線用于對一個所述對置振子饋電，每條所述饋電線上具有一個輸入端和兩個輸出端，每個所述輸出端用于連接一條所述平行雙線的一端，所述平行雙線的另一端用于連接所述對置振子的一個偶極子的兩條振子臂。
文檔編號H01Q1/36GK102709676SQ20121015641
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者唐濤 申請人:華為技術(shù)有限公司