本發(fā)明主要涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及一種饋電結(jié)構(gòu)、天線單元以及多陣列天線。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)及城市建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑日益密集，樓宇高度也不斷增高，用戶密集。高層樓宇無線通信存在信號(hào)覆蓋率、信號(hào)強(qiáng)度以及通信容量等問題，對(duì)樓宇覆蓋天線的數(shù)量、容量以及輻射性能具有更高的要求?，F(xiàn)有天線結(jié)構(gòu)滿足不了高度的要求，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積大，輻射性能不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供饋電結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有天線結(jié)構(gòu)的輻射高度不足、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、成本高且增益等輻射性能不佳等問題。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種新型的天線單元，以解決現(xiàn)有天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、成本高、輻射高度及增益等輻射性能不足等問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種多陣列天線，以解決密集的高層樓宇所需天線的容量、空間以及天線輻射性能及成本等問題。

為獲得本發(fā)明的目的，提供一種饋電結(jié)構(gòu)，包括支撐片以及饋電巴倫，所述饋電巴倫沿豎直方向附著于所述支撐片的表面，包括正極巴倫和接地巴倫；所述支撐片豎直方向的最大高度為16-19mm；所述正極巴倫較接地巴倫的水平寬度更細(xì)。

較佳地，所述正極巴倫的水平寬度為0.6-1mm；所述接地巴倫的水平寬度為3～5mm；所述正極巴倫沿豎直方向的下段比上段更細(xì)；所述下段的水平寬度為0.4-0.7mm。

進(jìn)一步地，所述正極巴倫上段的水平寬度為0.6-0.8mm；所述下段水平寬度為0.4-0.5mm；所述接地巴倫的水平寬度為3～3.5mm；所述支撐片豎直方向的最大高度為17-17.8mm。

在一些實(shí)施例中，正極巴倫的長(zhǎng)度與支撐片豎直方向的最大高度一致或更??；所述接地巴倫的長(zhǎng)度與支撐片豎直方向的最大高度一致。

在一些實(shí)施例中，所述接地巴倫為兩端較細(xì)中間加粗的臺(tái)階狀。

在一些實(shí)施例中，所述巴倫為金屬敷層；每一巴倫為雙面敷層，包括正面金屬敷層和背面金屬敷層，對(duì)應(yīng)敷于支撐片的正面以及背面。

在一些實(shí)施例中，所述正極巴倫的正面金屬敷層較背面金屬敷層以及接地巴倫的水平寬度更窄；所述正極巴倫正面金屬敷層的下段比上段更細(xì)；所述正極巴倫的正面金屬敷層上段水平寬度為0.6～1mm；所述正極巴倫的正面金屬敷層下段水平寬度為0.4-0.7mm。

在一些實(shí)施例中，所述接地巴倫的背面金屬敷層呈兩端較細(xì)中間加粗的臺(tái)階狀，中間寬度大于接地巴倫的正面金屬敷層以及正極巴倫的水平寬度；所述中間寬度為3～5mm。

在一些實(shí)施例中，所述支撐片上開設(shè)有一段豎直安裝槽；兩個(gè)所述支撐片通過其豎直安裝槽相互配合形成交叉結(jié)構(gòu)；所述支撐片為介質(zhì)層。

在一些實(shí)施例中，所述支撐片的頂邊向上形成凸塊用作頂部插接端；所述支撐片的底邊向下形成凸塊用作底部插接端；第一頂部插接端與第一底部插接端對(duì)應(yīng)排列形成正極巴倫敷區(qū)；第二頂部插接端與第二底部插接端對(duì)應(yīng)排列形成接地巴倫敷區(qū)；所述金屬敷層為敷銅層。

為獲得本發(fā)明的目的，還提供一種天線單元，包括振子以及上述饋電結(jié)構(gòu)。所述饋電結(jié)構(gòu)將所述振子固定于其頂部，同時(shí)巴倫與振子之間形成電耦合。

在一些實(shí)施例中，所振子高度與支撐片豎直方向的最大高度一致；天線單元的增益大于9db。

所述天線單元為一個(gè)4*3網(wǎng)絡(luò)，增益達(dá)到12db以上。

所述饋電結(jié)構(gòu)通過頂部的接插端與所述振子中心的開槽插接配合而固定所述振子；所述振子為雙極化振子；所述振子的工作頻段為高頻段。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，提供一種多陣列天線，包括天線反射板、以及多個(gè)如上所述的天線單元安裝于所述反射板上。

所述多個(gè)天線單元平行排列形成子陣列。所述天線單元通過支撐片底部的插接端固定于所述反射板上。所述天線為樓宇覆蓋天線。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得如下技術(shù)效果：

本發(fā)明的饋電結(jié)構(gòu)的饋電巴倫沿豎直方向附著于支撐片的表面，支撐片豎直方向的最大高度為16-19mm，因此可獲得結(jié)構(gòu)緊湊、成本低的饋電結(jié)構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)天線單元的小型化、低成本、提高天線單元的增益等輻射性能。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的巴倫為金屬敷層，正極巴倫較細(xì)較短、接地巴倫加粗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠獲得更高的天線增益，使其性能優(yōu)化的更好。

本發(fā)明的天線單元采用上述饋電結(jié)構(gòu)固定頂部的振子單元，天線單元的高度僅為16-19mm高，結(jié)構(gòu)緊湊，很好地滿足了高度要求，利于大規(guī)?；Ｍ瑫r(shí)天線單元的成本降低。

進(jìn)一步地，高頻段天線單元的增益可達(dá)9db以上，甚至可達(dá)12db，電性能很好地提高，能較好改善天線的性能。

本發(fā)明的多陣列覆蓋天線，由多個(gè)上述天線單元的子陣列集合而成，能提供大規(guī)模天線，增大天線容量，改善天線性能，又降低成本。

上述技術(shù)特征，以及本發(fā)明技術(shù)方案的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合本發(fā)明的各種實(shí)施例及附圖進(jìn)行描述。然而，所揭露的說明性實(shí)施例僅僅是示例，并不用于限定本發(fā)明的范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的饋電結(jié)構(gòu)平面示意圖，其中圖(a)為正面結(jié)構(gòu)圖，圖(b)為背面結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的饋電結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的天線單元俯視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的天線單元的立體圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的天線單元的另一視角的立體圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的多陣列天線立體圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的天線單元h方向圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例的天線單元e方向圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所提供的附圖及下述某些實(shí)施例的描述并非將發(fā)明限制在這些實(shí)施例中，而是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以實(shí)施本發(fā)明。

請(qǐng)參照?qǐng)D1-2，本發(fā)明實(shí)施例提供天線單元的饋電結(jié)構(gòu)100，包括支撐片3以及敷于支撐片3上的正極巴倫1和接地巴倫2。饋電巴倫1、2沿豎直方向附著于所述支撐片3的表面。支撐片3的豎直方向的最大高度h為16-19mm，較佳地為17～17.8mm。正極巴倫1較接地巴倫2的水平寬度更小。

本發(fā)明的實(shí)施例中正極巴倫1較細(xì)較短，接地巴倫2加粗，以優(yōu)化其性能。在一些實(shí)施例中，正極巴倫1的水平寬度為0.6-1mm；接地巴倫2的水平寬度為3～5mm。正極巴倫1沿豎直方向的下段比上段更細(xì)。下段的水平寬度可設(shè)置優(yōu)化為0.4-0.7mm。

在一些實(shí)施例中，正極巴倫上段的水平寬度為0.6-0.8mm；所述下段水平寬度為0.4-0.5mm。

較佳地，接地巴倫的水平寬度為3～3.5mm，支撐片3豎直方向的最大高度為17-17.8mm。

作為一種實(shí)施例，正極巴倫1的長(zhǎng)度小于或等于支撐片豎直方向的最大高度h。接地巴倫2的長(zhǎng)度與支撐片3豎直方向的最大高度h一致。

正極巴倫1和接地巴倫2是敷著于支撐片3上的傳輸帶或饋電線。支撐片3為介質(zhì)層，用于支撐巴倫1、2以及安裝頂部的振子300(圖3)。作為一種實(shí)施方式，支撐片3為平板結(jié)構(gòu)。所述支撐片3包括正面30及背面31，具有頂邊32及底邊33。從頂邊32向上延伸形成凸塊，用作頂部插接端35，進(jìn)一步用于固定振子300。在底邊33向下延伸形成凸塊作為底部插接端36。本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)分別設(shè)有兩個(gè)(第一、第二)頂部插接端35和兩個(gè)(第一、第二)底部插接端36。頂部插接端35與底部插接端36對(duì)應(yīng)排列，形成巴倫的敷區(qū)。第一頂部插接端35與第一底部插接端36對(duì)應(yīng)排列形成正極巴倫敷區(qū)；第二頂部插接端35與第二底部插接端36對(duì)應(yīng)排列形成接地巴倫敷區(qū)。作為一種實(shí)施方式，巴倫敷區(qū)長(zhǎng)度與支撐片3豎直方向的最大高度h一致。

插接端35、36形狀相同。作為一種實(shí)施方式，插接端35、36為與支撐片3共面的凸塊。作為一種實(shí)施方式(但并不限于)，第一頂部插接端35與第一底部插接端36豎直對(duì)齊，二者之間的最大距離也為h，即為與支撐片3的最大豎直高度16-19mm，較佳地為17～17.8mm。插接端35的水平寬度為d，作為一種實(shí)施方式，可設(shè)置為0.8-1mm。第二插接端與第一插接端相同，在此不作贅述。

支撐片3的中心開設(shè)一段豎直安裝槽34，圖1所示為自頂邊32向下開設(shè)至中心位置的長(zhǎng)槽，位于支撐巴倫1和2之間。兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的饋電結(jié)構(gòu)100通過安裝槽34的相互配合形成交叉結(jié)構(gòu)(如圖4-5)，可用于支撐雙極化振子以及饋電。

支撐片3是電絕緣介質(zhì)片，可由pcb基板材料制成，例如fr4基材。

巴倫1和2是附著于支撐片3表面上的導(dǎo)電層，較佳地為金屬敷層，例如為敷銅層。

作為一種實(shí)施方式，巴倫1、2為支撐片3表面的金屬敷層。每一巴倫1或2為雙面敷層，包括正面金屬敷層和背面金屬敷層，對(duì)應(yīng)敷于支撐片3的正面30以及背面31上的巴倫敷區(qū)。正面金屬敷層和背面金屬敷層在頂端和底端中的至少一端部相連接。相應(yīng)地，正極巴倫敷區(qū)也包括正面和背面巴倫敷區(qū)，接地巴倫敷區(qū)也包括正面和背面巴倫敷區(qū)。

正極巴倫1的正面金屬敷層10較背面金屬敷層11以及接地巴倫2的水平寬度更窄。正極巴倫1的正面金屬敷層10的下段比上段更細(xì)。作為一種實(shí)施方式，正極巴倫的正面金屬敷層10的上段水平寬度為0.6～1mm，正極巴倫的正面金屬敷層10的下段水平寬度為0.4-0.7mm。

更具體地，巴倫1、2的金屬敷層是附著于支撐片3表面、其頂端及底端分別對(duì)應(yīng)支撐片3上的頂部插接端35和底部插接端36。

作為一種實(shí)施方式，正極巴倫1包括敷于支撐片3正面30的正面金屬敷層10以及位于背面31上的背面金屬敷層11，兩段金屬敷層的頂端12、14相連接且抵接于支撐片3第一頂部插接端35邊緣，底端13、15向支撐片第一底部插接端36延伸。正極巴倫1的正面金屬敷層10比背面金屬敷層11較短較窄。因此形成細(xì)長(zhǎng)形正面金屬敷層10。正面金屬敷層10及背面金屬敷層11分別敷于正極巴倫正面、背面敷區(qū)。

正面金屬敷層10敷于支撐片3的正極巴倫正面敷區(qū)，其的長(zhǎng)度可優(yōu)先為等于或小于支撐片3(或第一插接端35、36之間)的最大高度h，其水平寬度比插接端35的水平寬度d小，且其下段比上段寬度更小。因此，正面金屬敷層10自支撐片3第一頂部插接端35向第一底部插接端36延伸。

背面金屬敷層11敷于正極巴倫背面敷區(qū)，兩端部完全覆蓋第一頂部插接端35及第一底部插接端36，因此，其頂端14抵接于第一頂部插接端35邊緣，底端15抵接于第一底部插接端36邊緣。背面金屬敷層11的長(zhǎng)度與支撐片3(或第一插接端35、36之間)的最大高度h一致，水平寬度與第一插接端35、36的寬度d一致，例如為0.8-1mm。因此，背面金屬敷層11呈較寬較長(zhǎng)的條帶。

接地巴倫2為兩端細(xì)中間加粗的臺(tái)階狀。接地巴倫2包括位于支撐片3正面30上的正面金屬敷層20以及位于背面31上的背面金屬敷層21，兩端連接，各金屬敷層的長(zhǎng)度與支撐片3(或第二插接端35、36之間)的最大高度h一致。正面金屬敷層20的水平寬度與第二插接端35、36水平寬度d一致，例如設(shè)置為0.8-1mm。背面金屬敷層21包括完全覆蓋兩插接端35、36的端部24、25，以及增寬的中間段敷層22，中間段敷層22的水平寬度大于兩插接端35、36的水平寬度d，且主要向支撐片3的外側(cè)水平延伸。背面金屬敷層21的最大長(zhǎng)度與支撐片3(或第一插接端35、36之間)的最大高度h一致，其中間段的水平寬度比插接端水平寬度d更大，因此形成加粗的接地巴倫2。接地巴倫2的背面金屬敷層21呈兩端較細(xì)中間加粗的臺(tái)階狀，中間寬度大于接地巴倫2的正面金屬敷層20以及正極巴倫1的水平寬度。該中間寬度為3～5mm。兩端的寬度可設(shè)置為完全覆蓋第二頂部插接端35以及第二底部插接端36。正面金屬敷層20的寬度也與接地巴倫正面敷區(qū)寬度及長(zhǎng)度一致。敷區(qū)的長(zhǎng)度與支撐片3的最大高度h一致(例如16-19mm)。寬度與插接端35的寬度d一致(例如0.8-1mm)。

更具體的實(shí)例中，背面金屬敷層21在兩端的水平寬度與第二插接端35、36的水平寬度一致，中間段22(夾于支撐片3頂邊32及底邊33之間)是向外側(cè)水平延展形成外側(cè)延展金屬敷層。其高度與支撐片3(或第二插接端35、36之間)的最大高度h小。進(jìn)一步地，背面金屬敷層21的中間段向內(nèi)側(cè)延展較外側(cè)延展小得多的水平寬度，形成內(nèi)側(cè)延展金屬敷層。因此背面金屬敷層21呈中間向兩側(cè)延展的臺(tái)階狀，中間段總寬度較大。中間寬度為3～5mm。

本發(fā)明的繢電結(jié)構(gòu)100中，有效降低支撐片3的高度，其對(duì)應(yīng)天線單元的高度，通過改變正極巴倫1的饋電，減細(xì)減短平衡饋電，使其性能優(yōu)化的更好；同時(shí)接地巴倫2減短加寬平衡饋電，使其性能優(yōu)化的更好。

根據(jù)上述饋電結(jié)構(gòu)100，應(yīng)用于雙極化天線單元400中，頂部以插接的方式固定天線振子300。參照?qǐng)D3-5，兩個(gè)相同的饋電結(jié)構(gòu)100以各自支撐片3的中心開槽34相互配合形成交叉結(jié)構(gòu)，各插接端35插入振子面300中心的開槽(未圖標(biāo))從而固定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)巴倫與天線振子的電耦合。

本實(shí)施例的天線單元400，使用上述饋電結(jié)構(gòu)100，振子高度(與支撐片3的最大高度h一致)僅為16-19mm，甚至17.1～17.4mm，在高頻段，例如2000-2900m雙極化振子的工作頻段，增益可達(dá)到9db以上；當(dāng)天線為一個(gè)4*3網(wǎng)絡(luò)時(shí)，增益可達(dá)12db。本發(fā)明實(shí)施例的天線單元h方向圖以及e方向圖請(qǐng)參照?qǐng)D7-8所示。因此，在較小的天線尺寸下，獲得高增益，外觀上較好地滿足樓宇天線的高度要求，同時(shí)天線實(shí)現(xiàn)小型化、容量大、成本降低、適合大規(guī)?；奶炀€陣列。

進(jìn)一步參照?qǐng)D6，本發(fā)明實(shí)施例的多陣列天線500，包括多個(gè)天線單元400安裝于反射板6上，多個(gè)天線單元400平行排列形成子陣列。各天線單元400包括兩饋電結(jié)構(gòu)100交叉支撐振子面300，各饋電結(jié)構(gòu)100的支撐片3底部的插接端36與反射板6插接固定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與底部的饋電網(wǎng)絡(luò)(未圖示)電連接。

作為一種實(shí)施方式，所述多陣列天線500為樓宇覆蓋天線。

這里列舉的例子和附圖所示，僅作為示范說明但并不作為限定，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)的具體實(shí)施例。由此可利用或派生其他實(shí)施例，以便于在不脫離本發(fā)明揭露的范圍內(nèi)可進(jìn)行結(jié)構(gòu)和邏輯替換及改變。僅為方便起見，本發(fā)明保護(hù)主題的這些實(shí)施例單獨(dú)地或共同指作“本發(fā)明”，但如果不止一個(gè)發(fā)明被披露時(shí)，并不主觀地限定本申請(qǐng)的范圍為任何單一發(fā)明或發(fā)明概念。因此，盡管在此揭露了具體實(shí)施例，但仍然可以由獲得相同目的的任何方案替代所示的具體實(shí)施例。本說明書意圖涵蓋各種實(shí)施例的任何和所有的適應(yīng)性或變換方式。上述實(shí)施例的組合，以及其他未特別說明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于上述說明書的描述是顯而易見的。