四极化辐射振子和四极化天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种四极化辐射振子和四极化天线，涉及通信天线【技术领域】。本发明设计了一种垂直布置对称振子结合水平布置对称振子的四极化辐射振子，由水平垂直双极化、±45°双极化四个辐射元构成四极化辐射振子，四种极化辐射元相位中心相同，不同极化方式分开馈电，水平、垂直极化辐射元相互正交，且垂直于反射板排列，±45°极化辐射元亦相互正交，且平行于反射板排列，其中，水平垂直双极化与±45°双极化辐射元呈45°角分布，四种极化辐射元到反射板距离均为λ/4，四个馈电点合理避开，四根馈线交错穿插，从而实现高度集成化、结构紧凑的四极化辐射振子。
【专利说明】四极化辐射振子和四极化天线
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信天线【技术领域】，特别涉及一种四极化辐射振子和四极化天线。
【背景技术】
[0002] 目前，移动通信类基站天线的基本辐射元有单极化辐射元，如水平极化辐射元、垂 直极化辐射元，或双极化辐射元，如水平垂直双极化辐射元、±45°双极化辐射元等，这些 辐射元组阵后构成单极化或双极化多天线阵列。
[0003] 由一种极化方式(如单极化）或两种极化方式(如双极化）辐射元构成的多天线阵 列，由于天馈空间的限制，或由于天线增益、水平面波束宽度、垂直面波束宽度等指标的约 束，天线的尺寸往往较大。但是，若将四种极化方式集成在一种辐射振子上，构成一体化的 四极化辐射振子将极大减小天线尺寸。
[0004] 四极化辐射振子设计的难点在于馈电方式的选择、辐射元的选择两方面。馈电方 式选择难点在于集成化的辐射振子存在四种极化方式，四个馈电点带来四根馈线，当四种 极化福射元相位中心相同时，馈线走线布线存在较大困难。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一 个问题提出了一种新的技术方案。
[0006] 本发明的一个目的是提供一种结构紧凑的四极化辐射振子的技术方案。
[0007] 根据本发明的第一方面，提供了 一种四极化辐射振子，包括水平垂直双极化、 ±45°双极化四个极化方向的辐射元，四个极化方向的辐射元相位中心相同，水平、垂直极 化方向的辐射元相互正交，+ 45°、-45°极化方向的辐射元相互正交，水平垂直双极化辐 射元与±45°双极化辐射元呈45°角分布，水平、垂直极化方向的辐射元垂直于反射板排 列，+ 45°、_45°极化方向的辐射元平行于反射板排列，各个极化方向的辐射元分开馈电。
[0008] 可选地，各个极化方向的辐射元的馈电点分布于四种极化方向各自的辐射壁上， 水平垂直极化方向辐射元出来的不同极化方式的馈线、±45°极化方向辐射元出来的不同 极化方式的馈线相互正交。
[0009] 可选地，水平垂直极化方向辐射元的馈线走线方向垂直于水平垂直极化方向辐射 元的辐射壁且平行于反射板；±45°极化方向辐射元的馈线的走线方向垂直于±45°极 化方向辐射元的辐射壁且垂直于反射板。
[0010] 可选地，所述水平垂直极化方向的辐射元和±45°极化方向的辐射元的馈电方式 为同轴电缆馈电。
[0011] 可选地，四种极化方向的辐射元到反射板距离均为λ/4。
[0012] 可选地，+ 45°极化方向的辐射元、-45°极化方向的辐射元位于水平垂直极化方 向的辐射元正上方。
[0013] 可选地，垂直极化方向辐射元与水平极化方向辐射元通过卡座固定于反射板，+ 45°极化方向辐射元、-45°极化方向辐射元通过两根接地线焊接固定于反射板。
[0014] 可选地，垂直极化方向辐射元与水平极化方向辐射元通过塑料卡座进行固定。
[0015] 可选地，水平垂直极化方向辐射元出来的不同极化方式的馈线、±45°极化方向 辐射元出来的不同极化方式的馈线分别采用不同颜色的线缆。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供一种四极化阵列天线，包括反射板，设置于所述反射 板上的至少一个四极化辐射阵子以及为所述四极化辐射阵子馈电的馈电电缆，所述四极化 辐射阵子采用上述的四极化辐射振子。
[0017] 本发明的一个优点在于，垂直布置对称振子结合水平布置对称振子的四极化辐射 振子，四种极化辐射元到反射板距离均为λ /4,四个馈电点合理避开，四根馈线交错穿插， 从而实现结构紧凑的四极化辐射振子。
[0018] 通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其 优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解 释本发明的原理。
[0020] 参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
[0021] 图1示出根据本发明一个实施例的四极化辐射振子示意图。
[0022] 图2示出根据本发明一个实施例的四极化辐射振子安装于反射板上示意图。
[0023] 图3示出根据本发明一个实施例的四极化辐射振子反射板背面示意图。
【具体实施方式】
[0024] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具 体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本 发明的范围。
[0025] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。
[0026] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明 及其应用或使用的任何限制。
[0027] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适 当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0028] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不 是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0029] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0030] 辐射元选择有四种极化方式辐射元共面与不共面两种情形。若四种极化方式辐射 元共面设计，馈电连接片很难合理避开；若不共面设计，四种极化辐射元到反射板的距离又 难以同时满足λ/4
[0031] 针对四极化辐射振子馈电方式和辐射元选择存在以上难点，本公开提供了一种垂 直布置对称振子结合水平布置对称振子的四极化辐射振子，包括水平垂直双极化、±45° 双极化四个极化方向的辐射元，四种极化方向的辐射元相位中心相同，不同极化方向的辐 射元分开馈电，水平、垂直极化方向的辐射元相互正交，且垂直于反射板排列，±45°极化 方向的辐射元亦相互正交，且平行于反射板排列，其中，水平垂直双极化与±45°双极化辐 射元呈45°角分布。四种极化方向的辐射元到反射板距离均为λ/4,四个馈电点合理避 开，四根馈线交错穿插。
[0032] 通过本公开的实施例，实现高度集成化、结构紧凑的四极化辐射振子。
[0033] 如图1所示，提供了一种垂直布置对称振子结合水平布置对称振子的四极化辐射 振子。水平极化辐射元11与垂直极化辐射元12相互正交，馈线一 14、馈线二15分别垂直 于水平极化辐射元11、垂直极化辐射元12的辐射壁，用于对两种极化方式进行馈电。+ 45°福射元17、-45°福射元18位于水平垂直极化福射元11、12正上方，从±45°福射元 17、18出来的四根同轴电缆馈线三19、馈线四20、接地线一 21、接地线二22分别从水平垂 直极化辐射元形成的四个90°间隙正上方插入，馈线三19、馈线四20垂直于+45°辐射元 17、-45°辐射元18辐射壁，用于对±45°双极化进行馈电。水平极化辐射元11与垂直极 化辐射元12可以通过(例如塑料）卡座13进行固定。
[0034] 上述实施例中，四个辐射元采用不共面设计，四极化辐射振子结构紧凑，极大减小 天线尺寸。
[0035] 如图2所示，提供了一种垂直布置对称振子结合水平布置对称振子的四极化辐射 振子固定于反射板上示意图。水平极化辐射元11与垂直极化辐射元12通过卡座13进行 固定，四极化辐射振子通过卡座13固定于反射板24,四种极化辐射元到反射板距离均为 入/4。其中，水平垂直极化辐射元通过卡座固定在反射板正面，馈电方式为同轴电缆馈电， 馈电的走线方向垂直于水平垂直辐射元的辐射壁且平行于反射板；±45°辐射元通过焊接 片固定在反射板背面，馈电方式为同轴电缆馈电，馈电的走线方向垂直于±45°辐射元的 辐射壁且垂直于反射板。
[0036] 上述实施例中，四个馈电点合理避开，四根馈线交错穿插，实现高度集成化、结构 紧凑的四极化辐射振子。
[0037] 水平垂直辐射元出来的不同极化方式的馈线、±45°辐射元出来的不同极化方式 的馈线由于相互正交，且分别用四种不同颜色线缆加以区分，该四极化辐射振子馈电方式 得到有效解决。
[0038] 如图3所示，提供了一种四极化辐射振子反射板背面示意图。过线孔一 31为水平 垂直双极化馈线走线孔，过线孔二32为±45°双极化馈线走线孔，过线孔三33为±45° 双极化接地线焊接固定孔，塑料卡座可以通过底部的塑料挂钩固定在反射板24背后四个 卡座固定孔34上，接地片35通过两个接地片固定孔36固定在反射板24上，±45°双极化 接地线穿过卡座及反射板24,与反射板24背面接地片35进行焊接固定。
[0039] 至此，已经详细描述了根据本发明的四极化辐射振子和天线。为了避免遮蔽本发 明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以 明白如何实施这里公开的技术方案。
[0040] 虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技 术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技 术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发 明的范围由所附权利要求来限定。
【权利要求】
1. 一种四极化辐射振子，其特征在于，包括水平垂直双极化、±45°双极化四个极化 方向的辐射元，四个极化方向的辐射元相位中心相同，水平、垂直极化方向的辐射元相互正 交，+ 45°、-45°极化方向的福射元相互正交，水平垂直双极化福射元与±45°双极化福 射元呈45°角分布，水平、垂直极化方向的辐射元垂直于反射板排列，+ 45°、-45°极化 方向的辐射元平行于反射板排列，各个极化方向的辐射元分开馈电。
2. 如权利要求1所述的四极化辐射振子，其特征在于，各个极化方向的辐射元的馈电 点分布于四种极化方向各自的辐射壁上，水平垂直极化方向辐射元出来的不同极化方式的 馈线、±45°极化方向辐射元出来的不同极化方式的馈线相互正交。
3. 根据权利要求2所述的四极化辐射振子，其特征在于，水平垂直极化方向辐射元的 馈线走线方向垂直于水平垂直极化方向辐射元的辐射壁且平行于反射板；±45°极化方向 辐射元的馈线的走线方向垂直于±45°极化方向辐射元的辐射壁且垂直于反射板。
4. 如权利要求3所述的四极化辐射振子，其特征在于，所述水平垂直极化方向的辐射 元和±45°极化方向的辐射元的馈电方式为同轴电缆馈电。
5. 如权利要求1所述的四极化辐射振子，其特征在于，四种极化方向的辐射元到反射 板距离均为λ/4。
6. 如权利要求1所述的四极化辐射振子，其特征在于，+ 45°极化方向的辐射 元、-45°极化方向的辐射元位于水平垂直极化方向的辐射元正上方。
7. 如权利要求1所述的四极化辐射振子，其特征在于，垂直极化方向辐射元与水平极 化方向辐射元通过卡座固定于反射板，+ 45°极化方向辐射元、-45°极化方向辐射元通过 两根接地线焊接固定于反射板。
8. 如权利要求7所述的四极化辐射振子，其特征在于，垂直极化方向辐射元与水平极 化方向辐射元通过塑料卡座进行固定。
9. 如权利要求1所述的四极化辐射振子，其特征在于，水平垂直极化方向辐射元出来 的不同极化方式的馈线、±45°极化方向辐射元出来的不同极化方式的馈线分别采用不同 颜色的线缆。
10. -种四极化阵列天线，其特征在于，包括反射板，设置于所述反射板上的至少一个 四极化辐射阵子以及为所述四极化辐射阵子馈电的馈电电缆，所述四极化辐射阵子采用权 利要求1至9中任意一项所述的四极化辐射振子。
【文档编号】H01Q19/10GK104143700SQ201310170663
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】毕奇, 张申科, 石萌, 杨涛, 谢伟良 申请人:中国电信股份有限公司