本發(fā)明涉及天線輻射單元
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的是一種低剖面基站天線輻射單元及相應(yīng)天線。
背景技術(shù)：
：基站作為移動(dòng)通信的重要組成部分，其中天線是基站的重要組成部件，直接決定著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋及信號傳輸?shù)暮脡?。輻射單元作為基站天線的關(guān)鍵部件之一，因此，在整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量中起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，天線的輻射單元一般是通過焊接饋電片工藝實(shí)現(xiàn)饋電巴倫向振子饋電，以及±45°兩個(gè)極化合為一個(gè)整體實(shí)現(xiàn)，因此帶來輻射單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)難度大、成本高以及極化之間干擾大的缺點(diǎn)。在目前有限的天面資源下，小型化是基站天線行業(yè)發(fā)展的趨勢，其中，輻射單元的小型化更是制約基站天線整機(jī)小型化的至關(guān)重要的一個(gè)因素。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供了一種寬頻化、低剖面，分極化及高增益特性的天線輻射單元及相應(yīng)天線。本發(fā)明技術(shù)方案提供一種低剖面基站天線輻射單元，包括輻射面、輻射臂、饋電探針、饋電巴倫及同軸電纜，所述輻射面包括兩個(gè)分開的偶極子，分別沿不同極化方向放置，沿±45°方向形成±45°兩路極化；所述輻射臂設(shè)置在輻射面，采用微帶線形式；每個(gè)偶極子上通過饋電探針實(shí)現(xiàn)耦合饋電；每個(gè)偶極子各有一個(gè)饋電巴倫，同軸電纜下端連接在饋電巴倫底部，上端與饋電巴倫的上端一起焊接在輻射面饋電處。而且，所述饋電探針采用l型饋電探針。而且，所述輻射面采用pcb板材。而且，所述輻射臂采用輻射面上覆銅層形成的微帶線。而且，饋電巴倫上設(shè)有與天線的發(fā)射底板連接的螺紋孔，用于通過螺釘進(jìn)行固定。而且，設(shè)w為安裝輻射單元的反射板寬度，w1為輻射臂的寬度，w2為輻射臂內(nèi)槽的寬度，l為反射板的長度，l1為輻射臂的長度，l2為兩個(gè)極化間的距離，l3為輻射臂內(nèi)槽凸出部分的寬度，a為輻射臂縫隙的寬度，b為同一極化輻射臂之間的縫寬，c代表耦合饋電探針的寬度，d代表耦合饋電探針的長度，t代表輻射單元輻射面的pcb板材厚度，h為輻射單元的總高度；優(yōu)選的參數(shù)取值如下表，表1參數(shù)ww1w2ll1l2l3數(shù)值mm18024.5191303598參數(shù)abcdth數(shù)值mm32.1914123本發(fā)明還相應(yīng)提供一種天線，采用如上所述的基站天線輻射單元。有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其輻射單元采用極化分開的兩個(gè)偶極子耦合饋電，抗干擾強(qiáng)，增益更高，駐波比隔離度均具有優(yōu)勢。低剖面可以使天線整機(jī)做的更薄，從而達(dá)到天線整機(jī)小型化的目的。本發(fā)明重量較之前技術(shù)更為輕便，性能更穩(wěn)定，成本低，生產(chǎn)效率提高，結(jié)構(gòu)簡單，使用安裝可靠，是一種全新的高性能基站天線輻射單元，使用該輻射單元的天線適合于推廣應(yīng)用，具有重要的市場價(jià)值，對本國相關(guān)行業(yè)在世界上占據(jù)領(lǐng)先地位具有重要意義。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例的天線輻射單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的天線輻射單元結(jié)構(gòu)尺寸圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的1.88ghz頻點(diǎn)增益和半功率波瓣寬度；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的2.2ghz頻點(diǎn)增益和半功率波瓣寬度；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的2.7ghz頻點(diǎn)增益和半功率波瓣寬度。具體實(shí)施方式本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種低剖面極化分離設(shè)計(jì)的基站天線輻射單元，考慮了極化分離的設(shè)計(jì)使陣子結(jié)構(gòu)簡潔、裝配快速并降低了兩個(gè)極化之間的耦合干擾，同時(shí)采用了低巴倫的設(shè)計(jì)，所以輻射單元的剖面很低，為解決現(xiàn)有的基站天線小型化提供了有利的技術(shù)基礎(chǔ)。下面通過附圖結(jié)合實(shí)施例，來對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明所述的新型基站天線輻射單元包括饋電巴倫、輻射面及同軸電纜。輻射面包括兩個(gè)分開的偶極子，分別沿不同極化方向放置，本發(fā)明設(shè)計(jì)為從饋電焊接點(diǎn)分別沿輻射面水平方向以及垂直方向放置，具體為以輻射面水平中心線為參考，分別沿±45°方向形成±45°兩路極化。輻射面材料為pcb介質(zhì)板，在pcb介質(zhì)板表面采用微帶線形式，以覆銅來實(shí)現(xiàn)輻射臂進(jìn)行耦合饋電。天線輻射單元通過微帶線、同軸線以及巴倫進(jìn)行饋電，輻射面的兩個(gè)偶極子，每個(gè)偶極子通過l型饋電探針實(shí)現(xiàn)耦合饋電。優(yōu)選地，采用的pcb板材介電常數(shù)為4.4。為實(shí)現(xiàn)極化分離，發(fā)明提供的一種新型基站天線輻射單元如圖1所示，該輻射單元包括：l型饋電探針1，進(jìn)行耦合饋電；介電常數(shù)4.4的pcb板材所形成的輻射面2；輻射面2上覆銅層形成的微帶線式的輻射臂3，進(jìn)行有效電磁輻射；饋電巴倫4，一個(gè)輻射單元中分開的兩個(gè)極化各有一個(gè)饋電巴倫，既增強(qiáng)整個(gè)輻射單元的結(jié)構(gòu)牢固程度，又能良好的匹配電路；同軸電纜5，通過焊接，同軸電纜下端連接在饋電巴倫底部，上端與饋電巴倫的上端一起焊接在輻射面饋電處，同軸電纜、饋電巴倫以及輻射面連接在一起，既加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)牢固度，又可以通過同軸電纜進(jìn)行饋電。為便于安裝實(shí)現(xiàn)，饋電巴倫4上設(shè)有與天線的反射底板連接的螺紋孔，可通過螺釘進(jìn)行固定，即通過饋電巴倫4的螺紋孔，使用螺釘與反射底板進(jìn)行固定。輻射臂3，饋電巴倫4，同軸電纜5之間均設(shè)有饋電焊接點(diǎn)進(jìn)行連接。以便實(shí)現(xiàn)同軸電纜下端連接在饋電巴倫底部，上端與饋電巴倫的上端一起焊接在輻射面饋電處。本發(fā)明實(shí)施例通過hfss軟件仿真，得出了輻射單元在1.88ghz、2.2ghz及2.7ghz頻點(diǎn)處的增益以及半功率波瓣寬度，參見圖2，w為安裝輻射單元的反射板寬度；w1為輻射臂的寬度；w2為輻射臂內(nèi)槽的寬度；l為反射板的長度；l1為輻射臂的長度；l2為兩個(gè)極化間的距離；l3為輻射臂內(nèi)槽凸出部分的寬度；a為輻射臂縫隙的寬度；b為同一極化輻射臂之間的縫寬；c代表耦合饋電探針的寬度；d代表耦合饋電探針的長度；t代表輻射單元輻射面的pcb板材厚度；h為輻射單元的總高度。其巴倫物理尺寸是0.16λ，通過輻射單元間的耦合作用以及邊界條件的補(bǔ)償效果，巴倫高度和常規(guī)輻射單元的0.25λ高度的巴倫效果一致，從而使得整個(gè)輻射單元的高度降低了36％。因尺寸對輻射單元性能影響巨大，通過仿真優(yōu)化，表1給出了天線輻射單元性能最優(yōu)時(shí)的尺寸：表1本發(fā)明實(shí)施例具有低剖面的特點(diǎn)，因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例具有極化分離的特點(diǎn)，因此使得巴倫底部至輻射單元表面高度h可降低為23mm，而目前常規(guī)的fad輻射單元高度為30.5mm，比之降低了24.59％，實(shí)現(xiàn)了更低的剖面，從而可以為天線整機(jī)小型化起到重要作用。其中，f指1885～1920mhz，a指2010～2025mhz，d指2575～2635mhz。圖3為輻射單元在1.88ghz時(shí)的仿真結(jié)果，radiationpattern為輻射方向圖，從圖中表格可以看出天線在1.88ghz頻點(diǎn)處最大增益為9.1db，垂直面半功率波瓣寬度為56.6度，水平面半功率波瓣寬度為70.3度。圖4為輻射單元在2.2ghz時(shí)的仿真結(jié)果，radiationpattern為輻射方向圖，從圖中表格可以看出天線在2.2ghz頻點(diǎn)處最大增益為9.6db，垂直面半功率波瓣寬度為54.5度，水平面半功率波瓣寬度為68度。圖5為輻射單元在2.7ghz時(shí)的仿真結(jié)果，radiationpattern為輻射方向圖，從圖中表格可以看出天線在2.7ghz頻點(diǎn)處最大增益為8.8db，垂直面半功率波瓣寬度為64.7度，水平面半功率波瓣寬度為77.2度。該輻射單元結(jié)構(gòu)簡潔、制造方便、成本低廉，兩個(gè)極化分離的設(shè)計(jì)提升了整個(gè)雙極化輻射單元的性能，是一種全新的高性能基站天線輻射單元。本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)提供一種天線，采用如上所述的基站天線輻射單元。以上所述的實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的某種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通讀本說明書后，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12