低频辐射单元以及具有该低频辐射单元的多频天线的制作方法

本发明涉及移动通信基站天线技术的
技术领域：
，更具体地说，本发明涉及一种低频辐射单元以及具有该低频辐射单元的多频天线。
背景技术：
：随着移动通信技术的发展，现代通信系统对基站天线的各项指标，特别是增益、带宽特性、空间互耦、加工工艺等方面提出了越来越高的要求。而当前，包括多频的宽频多端口基站天线成为通信系统的发展趋势。近年来宽频带、多端口天线的电气性能备受运营商和设备商关注。多频天线是指在同一天线阵列中包含多个可工作于不同频段的天线。在有限的安装空间排布多个不同频段的天线往往由于较强的电磁耦合使得各阵列的电气性能，如水平波束宽度、电压驻波比等显著降低。在现有技术中，通常只单独考虑高频或低频的电气性能，在实际使用时进行调试，目前主要采用以下几种实现方案：第一种，调节高低频单元之间的间距；第二种，采用肩并肩的阵列形式；第三种，抬高高频单元；设置开路枝节等，但采用上述手段往往难以解决多频互耦和宽频互耦。技术实现要素：为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低频辐射单元以及具有该低频辐射单元的多频天线。为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明的第一方面采用了以下技术方案：一种低频辐射单元，包括相互垂直的四个辐射臂，其特征在于：所述每个辐射臂内均形成有两条滤波枝节，所述每个滤波枝节包括沿着所述辐射臂的长度方向延伸的长通孔槽，以及设置在所述长通孔槽的一个端部的短通孔槽，所述短通孔槽与所述长通孔槽垂直并且所述短通孔槽沿着所述辐射臂的宽度方向向外延伸。其中，所述长通孔槽的侧壁上形成有波纹状结构。其中，所述长通孔槽的长度为所述短通孔槽长度的5～50倍，优选为8～30倍。其中，所述两条滤波枝节相互平行。其中，所述每条长通孔槽分为两段子通孔槽，所述两段子通孔槽不连通且在相互远离的两端上设置有短通孔槽。其中，所述辐射臂由金属薄板制成。所述金属薄板由铜、铝、铜合金或铝合金等制成。其中，所述辐射臂由ptfe板，以及包覆在所述ptfe板表面的金属箔组成，并且所述ptfe板内形成有多条平行于所述ptfe板长度方向的孔。本发明的第二方面还涉及一种多频天线，所述多频天线包括上述的低频辐射单元，高频辐射单元及反射板；并且所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。其中，所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。与最接近的现有技术相比，本发明所述的多频天线阵列具有以下有益效果：本发明的低频辐射单元带有滤波枝节，具有良好的电气性能和辐射性能，能够减小多频天线阵列中的低频辐射单元对高频辐射单元的干扰，有效的提高天线罩辐射性能指标；而且制备工艺较为简单，具有较好的市场应用前景。附图说明图1为本发明的一种低频辐射单元的结构示意图。图2为具有图1所示的低频辐射单元的多频天线的立体结构示意图。图3为具有如图1所示的低频辐射单元的多频天线的辐射方向仿真图。图4为具有如图1所示的低频辐射单元的多频天线的电压驻波比仿真图。图5为现有技术中常规的低频辐射单元的结构示意图。图6为具有如图5所示的低频辐射单元的多频天线的辐射方向仿真图。图7为具有如图5所示的低频辐射单元的多频天线的电压驻波比仿真图。图8为本发明的另一种低频辐射单元的结构示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明所述的多频天线阵列做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。实施例1为了减少多频天线中低频辐射单元对高频辐射单元的空间互耦的影响，本实施例设计开发了一种低频辐射单元。如图1所示，本实施例的低频辐射单元包括相互垂直的四个辐射臂，每个辐射臂内均形成有两条相互平行的滤波枝节。具体来说所述每个滤波枝节包括沿着所述辐射臂的长度方向延伸的长通孔槽，以及设置在所述长通孔槽的一个端部的短通孔槽，所述短通孔槽与所述长通孔槽垂直并且所述短通孔槽沿着所述辐射臂的宽度方向向外延伸，并且所述长通孔槽的侧壁上形成有波纹状结构，所述长通孔槽的长度为所述短通孔槽长度的5～50倍，一般为8～20倍。所述辐射臂由厚度为5mm的铝板制成，而其中的滤波枝节可通过线切割加工而成。图2所示的多频天线包括如图1所示的低频辐射单元。具体来说，所述多频天线包括上述具有滤波枝节21的低频辐射单元20，高频辐射单元30及反射板10；并且所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。图3示出了本实施例的多频天线的辐射方向仿真图，图4示出了本实施例的多频天线的电压驻波比仿真图。对比例1如图5所示，为现有技术中常规的低频辐射单元，其包括相互垂直的四个辐射臂，辐射臂为实心结构。所述辐射臂由厚度为5mm的铝板制成。将该低频辐射单元，高频辐射单元及反射板组装成多频天线；具体来说所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。图6示出了本实施例的多频天线的辐射方向仿真图，图7示出了本实施例的多频天线的电压驻波比仿真图。实施例2为了减少多频天线中低频辐射单元对高频辐射单元的空间互耦的影响，本实施例设计了另一种低频辐射单元。如图8所示，本实施例的低频辐射单元包括相互垂直的四个辐射臂，每个辐射臂内均形成有两条相互平行的滤波枝节。具体来说所述每个滤波枝节包括沿着所述辐射臂的长度方向延伸的长通孔槽，以及设置在所述长通孔槽的一个端部的短通孔槽，所述短通孔槽与所述长通孔槽垂直并且所述短通孔槽沿着所述辐射臂的宽度方向向外延伸。并且所述每条长通孔槽分为两段子通孔槽，所述两段子通孔槽不连通且在相互远离的两端上设置有短通孔槽。所述子通孔槽的长度为所述短通孔槽长度的5～10倍。所述辐射臂由厚度为5mm的铝板制成，而其中的滤波枝节可通过线切割加工而成。将该低频辐射单元，高频辐射单元及反射板组装成多频天线；具体来说所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。实施例3与实施例1的低频辐射单元，区别在于采用复合材料制作辐射臂，具体来说本实施例采用的辐射臂由厚度为4mm的ptfe板，以及包覆在所述ptfe板表面上下表面的铝箔组成，铝箔的厚度为0.5mm。所述ptfe板内形成有多条平行于所述ptfe板长度方向的孔，所述孔的直径为0.2mm。将该低频辐射单元，高频辐射单元及反射板组装成多频天线；具体来说所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。通过采用带通孔的ptfe板作为基板而制备的辐射臂并配合相应的滤波枝节，可以进一步降低高频波束的宽度。实施例4与实施例2的低频辐射单元，区别在于采用复合材料制作辐射臂，具体来说本实施例采用的辐射臂由厚度为4mm的ptfe板，以及包覆在所述ptfe板表面上下表面的铝箔组成，铝箔的厚度为0.5mm。所述ptfe板内形成有多条平行于所述ptfe板长度方向的孔，所述孔的直径为0.2mm。将该低频辐射单元，高频辐射单元及反射板组装成多频天线；具体来说所述低频辐射单元与高频辐射单元按同一轴线并排固定在所述反射板上。所述低频辐射单元的工作频率为790～960mhz，所述高频辐射单元的工作频率为1710～2170mhz。通过采用带通孔的ptfe板作为基板而制备的辐射臂并配合相应的滤波枝节，可以进一步降低高频波束的宽度。对实施例1～4以及对比例1的多频天线进行模拟仿真测量其高频驻波比以及高频波束宽度(°)，结果如表1所示。表1高频驻波比高频波束宽度(°)对比例11.4452.2～73.9实施例11.3258.1～66.2实施例21.3559.0～66.3实施例31.3060.1～64.9实施例41.3160.8～64.2对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思直接应用于其它场合的，均在本发明的权利要求范围保护之内。当前第1页12