專利名稱：雙極化天線輻射單元及雙極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化天線輻射單元及包括該輻射單元的雙極化天線。
背景技術(shù)：
天線是一種可接收和輻射電磁波的器件，天線輻射形成的電場(chǎng)具有一定的方向，本領(lǐng)域稱之為天線的極化。當(dāng)電場(chǎng)方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波。隨著新技術(shù)的發(fā)展，最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線，即可以同時(shí)輻射兩種電場(chǎng)方向的極化波。按照極化波的電場(chǎng)方向劃分，一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式。雙極化天線以其較高的頻譜利用率被廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域?，F(xiàn)有雙極化天線的輻射體通常由兩個(gè)對(duì)稱半波振子構(gòu)成，其具體的結(jié)構(gòu)可有多種變 形形式，基于現(xiàn)有的輻射體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的限制，傳統(tǒng)的雙極化天線仍存在隔離度差、制造成本高等問(wèn)題，并且，在一定的帶寬內(nèi)，要得到較好的駐波比，通常需要增加輔助措施，這些輔助措施也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面的效果，比如隔離度惡化，材料成本升高，加工難度大等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙極化天線輻射單元，旨在解決現(xiàn)有雙極化天線隔離度差及制造成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種雙極化天線輻射單元，包括兩組相互正交且獨(dú)立的對(duì)稱振子，每個(gè)所述對(duì)稱振子均包括兩個(gè)由金屬線圍設(shè)而成的相互獨(dú)立且對(duì)稱的二維結(jié)構(gòu)的振子臂，所述兩組對(duì)稱振子所在的面相互正交。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種雙極化天線，包括反射板、設(shè)置于所述反射板上的至少一個(gè)輻射體以及為所述輻射體饋電的饋電電纜，所述輻射體采用上述的雙極化天線輻射單元。本實(shí)用新型雙極化天線輻射單元的對(duì)稱振子由金屬線圍設(shè)而成，其輻射體為線狀，且兩組對(duì)稱振子在沿俯視方向看去呈線狀的十字交叉結(jié)構(gòu)，兩種電場(chǎng)在其他方向的分量也極少，兩組對(duì)稱振子之間的輻射場(chǎng)的相互干擾相對(duì)較弱，兩種信號(hào)的接收干擾也較小，進(jìn)而具有極高的隔離度。進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的兩組對(duì)稱振子所在的面相互正交，一方面保證較高的隔離度，另一方面其振子寬度的調(diào)節(jié)范圍較大，可具有更寬的頻帶寬度。而且，該輻射單元由于采用金屬線圍合而成，與傳統(tǒng)的片狀等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線相比，可大幅節(jié)約材料，簡(jiǎn)化制作工藝，進(jìn)而節(jié)約了成本。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化天線輻射單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化天線輻射單元的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化天線輻射單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例雙極化天線的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1、2、3分別示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙極化天線輻射單元的立體、側(cè)視、俯視結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。如圖1、2，該雙極化天線輻射單元包括兩組相互正交且獨(dú)立的對(duì)稱振子1，用于輻射和接收兩種電場(chǎng)方向的極化波，每組對(duì)稱振子I均包括兩個(gè)相互獨(dú)立且對(duì)稱的振子臂11，該振子臂11是由金屬線圍合而成的二維結(jié)構(gòu)的框型振子臂，構(gòu)成一組對(duì)稱振子I的兩個(gè)振子臂11是共面的，且兩組對(duì)稱振子I所在的面相互正交。如圖3所示，該雙極化天線輻射單元的對(duì)稱振子I由金屬線圍設(shè)而成，其輻射體為線狀，且兩組對(duì)稱振子I在沿俯視方向看去呈線狀的十字交叉結(jié)構(gòu)，兩種電場(chǎng)在其他方向的分量也極少，兩組對(duì)稱振子I之間的相互干擾較小，進(jìn)而具有極高的隔離度。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的輻射體，振子具有較大的輻射面以滿足帶寬需求，面狀的輻射體容易產(chǎn)生多種方向的極化波，且極化波亦容易受輻射體復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，隔離度較差。本實(shí)施例的輻射單元可實(shí)現(xiàn)大于40dB的隔離度。進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的兩組對(duì)稱振子I所在的面相互正交，一方面保證較高的隔離度，另一方面其振子寬度的調(diào)節(jié)范圍較大，可具有更寬的頻帶寬度，該輻射單元可實(shí)現(xiàn)1700ΜΗζ 2700ΜΗζ的駐波比帶寬。進(jìn)一步的，該輻射單元由于采用金屬線圍合而成，與傳統(tǒng)的片狀等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線相比，可大幅節(jié)約材料，簡(jiǎn)化制作工藝，進(jìn)而節(jié)約了成本。在本實(shí)施例中，振子臂11的具體形狀可有多種，如多邊形、環(huán)形等規(guī)則的或不規(guī)則的形狀。如圖2，本實(shí)施例中的振子臂11的形狀優(yōu)選為寬度漸變的形狀，使振子臂11的寬度沿著背離兩個(gè)振子臂11的對(duì)稱中心的方向逐漸增大，兩個(gè)振子臂11組成的對(duì)稱振子I整體呈中間窄兩邊寬的形狀。具體的，振子臂11可設(shè)計(jì)封閉的V型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)振子臂11的V型頂角相對(duì)，或在兩個(gè)振子臂11的V型開(kāi)口的兩端向外平行延伸，延伸后的兩端點(diǎn)由一垂直臂圍合呈具有V型結(jié)構(gòu)的多邊形(參見(jiàn)圖I、圖2、圖4)，也可以將振子臂11設(shè)計(jì)為梯形機(jī)構(gòu)，具有一組相平行的長(zhǎng)邊和短邊，以及一組相對(duì)的側(cè)邊，使兩個(gè)振子臂11的短邊相對(duì)，當(dāng)然還可以設(shè)計(jì)成如圖2所示的多邊形形狀等。通過(guò)調(diào)整振子臂的兩側(cè)邊所張的角度和自身的長(zhǎng)度，可調(diào)節(jié)輻射單元的帶寬。這種中間窄兩邊寬的對(duì)稱振子I既易加工又易組合，且可避免對(duì)隔離度的影響，又容易控制振子臂11的寬度，進(jìn)而控制諧振帶寬。作為本實(shí)施例的一種改進(jìn)，還可以在每個(gè)振子臂11上連接一接地線2，該接地線2可以同振子臂11 一體成型，便于制作。優(yōu)選的，該接地線2優(yōu)選同其所在的振子臂11共面，以避免帶來(lái)輻射場(chǎng)的干擾，保證較高的隔離度。進(jìn)一步優(yōu)選的，不同的振子臂11連接的接地線2的結(jié)構(gòu)和連接位置均相同，以保證較佳的輻射效果。本實(shí)施例提供的輻射單元較傳統(tǒng)的輻射體具有更高的隔離度和帶寬，且制作成本較低，適合批量用于雙極化天線中。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種包括該輻射單元的雙極化天線。具體的，參見(jiàn)附圖4、5，該雙極化天線主要包括反射板41、輻射體42 (采用上述的輻射單元)及饋電電纜(圖中未示)，輻射體42至少設(shè)有一個(gè)，其按照預(yù)設(shè)的分布方式布設(shè)于反射板41上，具體可以通過(guò)其接地線固定在反射板41上。輻射體42接收相應(yīng)波段的電磁信號(hào)，同時(shí)通過(guò)接收饋電電纜向其傳輸?shù)碾娦盘?hào)產(chǎn)生電磁信號(hào)，并通過(guò)反射板41的反射作用初步控制電磁信號(hào)的傳播方向。該雙極化天線的反射板41的結(jié)構(gòu)和輻射體42的設(shè)置方式可根據(jù)實(shí)際需要合理設(shè)計(jì)，不嚴(yán)格局限于附圖4、5所示。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙極化天線輻射單元，其特征在于，包括兩組相互正交且獨(dú)立的對(duì)稱振子，每個(gè)所述對(duì)稱振子均包括兩個(gè)由金屬線圍設(shè)而成的相互獨(dú)立且對(duì)稱的二維結(jié)構(gòu)的振子臂，所述兩組對(duì)稱振子所在的面相互正交。
2.如權(quán)利要求I所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，所述振子臂的寬度沿著背離所述兩個(gè)振子臂的對(duì)稱中心的方向逐漸增大。
3.如權(quán)利要求I或2所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，所述振子臂為多邊形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，所述振子臂具有一V型結(jié)構(gòu)，每組所述對(duì)稱振子的兩個(gè)振子臂的V型頂角相對(duì)。
5.如權(quán)利要求3所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，所述振子臂具有一梯形結(jié)構(gòu)，具有兩條相互平行的長(zhǎng)邊和短邊以及一組非平行的側(cè)邊，每組所述對(duì)稱振子的兩個(gè)振子臂的短邊相對(duì)。
6.如權(quán)利要求I或2所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，所述對(duì)稱振子的兩個(gè)振子臂均為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，每個(gè)所述振子臂均連接一接地線。
8.如權(quán)利要求7所述的雙極化天線輻射單元，其特征在于，每組所述對(duì)稱振子的兩個(gè)振子臂連接的接地線的結(jié)構(gòu)和連接位置相同，所述接地線與其所連接的振子臂共面。
9.一種雙極化天線，其特征在于，包括反射板、設(shè)置于所述反射板上的至少一個(gè)輻射體以及為所述輻射體饋電的饋電電纜，所述輻射體采用權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的雙極化天線輻射單元。
專利摘要本實(shí)用新型適用于通信領(lǐng)域，提供了一種雙極化天線輻射單元和雙極化天線，該輻射單元包括兩組相互正交且獨(dú)立的對(duì)稱振子，每個(gè)對(duì)稱振子均包括兩個(gè)由金屬線圍設(shè)而成的相互獨(dú)立且對(duì)稱的二維結(jié)構(gòu)的振子臂，所述兩組對(duì)稱振子所在的面相互正交。該雙極化天線輻射單元的對(duì)稱振子由金屬線圍合而成，且兩組對(duì)稱振子在沿俯視方向看去呈線狀的十字交叉結(jié)構(gòu)，兩組對(duì)稱振子之間的相互干擾較弱，具有極高的隔離度。兩組對(duì)稱振子所在的面相互正交，一方面保證較高的隔離度，另一方面其振子寬度的調(diào)節(jié)范圍較大，具有更寬的頻帶寬度。該輻射單元由于采用金屬線圍設(shè)而成，與傳統(tǒng)的片狀等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線相比，可大幅節(jié)約材料，簡(jiǎn)化制作工藝，進(jìn)而節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK202712436SQ20122023447
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者黃冠宇, 吳進(jìn)波 申請(qǐng)人:深圳市華一通信技術(shù)有限公司