一种碗状双极化基站天线辐射单元及天线的制作方法

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种宽频双极化基站天线辐射单元及天线。

背景技术：

随着移动通信系统的迅速发展，系统的复杂度越来越高，天线作为其重要组成部分也面临着严峻的考验。市场对宽频带通信基站天线提出了巨大的需求，要求基站天线兼容尽可能多的通信制式。中国移动gsm900，中国联通gsm900工作频段分布在890-960mhz内，中国电信cdma800工作频段分布在820-880mhz内。为了解决天线安装选址困难，不同制式的系统天线实现共体或共用等难题，现行最有效的解决方式就是兼顾上述通信制式，需要满足从820mhz到960mhz的基站天线。

基站天线作为无线网络的网元之一，其形态的发展一直以满足无线网络发展的诉求而演进，是移动通信系统室外覆盖的关键部件，具有非常广阔的应用前景。基站天线的各项电气性能的好坏直接影响了移动通信系统的覆盖范围和通信质量，所以运营商对现有的基站天线提出了很高的要求，异极化隔离度要求30db以上，前后比25db以上，轴向的交叉极化比在20db以上，正负60度交叉极比也要在10db以上。而且随着通信系统的完善，这些要求也会变得越来越高。

技术实现要素：

针对背景技术需求，本发明提供一种碗状双极化天线辐射单元及天线，以满足市场需求。

本发明的技术方案提供一种碗状双极化基站天线辐射单元，包括金属底座和4对金属支撑件，金属支撑件安装在金属底座上，每个金属支撑件顶端设有金属辐射臂，每个金属辐射臂的前端都向下90°弯折；

每对金属支撑件顶端的两个金属辐射臂之间设有金属馈电连接块，金属馈电连接块与其中一个金属辐射臂相连，

另一个金属辐射臂相应金属支撑件顶端有同轴电缆焊接槽，馈电同轴线缆的外导体与同轴电缆焊接槽焊接；

金属馈电连接块上设有背面凹槽，馈电同轴电缆的内导体延伸到背面凹槽内，与金属馈电连接块进行焊接。

而且，所述的金属底座采用圆环状结构，所述的金属底座上设置金属螺丝孔，金属螺丝孔的凸面高出金属底座。

而且，金属底座上连接有4对金属支撑件，金属支撑件的长度为1/4中心频率波长，与金属底座成45度夹角。

而且，每对金属支撑件顶端的金属辐射臂在水平面上设置，每对金属辐射臂相互成90度。

而且，安装时，金属辐射臂与反射板的距离为0.25个中心频率波长。

而且，金属底座的底面、金属支撑件的背面、金属辐射臂和/或折弯金属辐射臂采用镂空结构。

而且，所述的金属底座、金属支撑件、金属辐射臂以及金属馈电连接块为一体化压铸成型。

而且，所述的金属支撑件上设置同轴电缆固定槽，同轴电缆焊接槽位置比同轴电缆固定槽高，同轴电缆固定槽包裹馈电同轴电缆，金属馈电连接块的背面凹槽在金属支撑件的同轴电缆固定槽的延长线上。

而且，金属支撑件背面设置朔料卡限位凸台，采用朔料卡扣，通过朔料卡限位凸台将馈电同轴电缆牢固的卡在金属支撑件上。

本发明还提供一种天线，包括如上所述的碗状双极化基站天线辐射单元。

与现有技术相比，上述碗状双极化基站天线辐射单元的两金属辐射臂采用90度向下折弯，减小了辐射臂的伸展，从而在保证带宽的情况下有效的减小了辐射单元的体积。在天线中单元组阵以后，折弯部分相互平行的金属臂，使得隔离度、正负60度交叉极比等指标调试更加简单。馈电连接块与金属辐射臂，金属支撑件采用压铸一体结构，使得馈电更加的稳固可靠。并且整个辐射单元结构简单，有效的降低了生产成本，而且易于安装和固定，具有高阻抗带宽、高隔离度和高交叉极化比的优点，适应移动通信系统的发展需求，具有重要的市场价值。

附图说明

图1为本发明实施例加反射板的正面立体结构示意图；

图2为本发明实施例的背面立体结构示意图；

图3为本发明实施例的正面立体结构示意图；

图4为本发明实施例的正面正视结构示意图；

图5为本发明实施例的测视结构示意图；

图6为本发明实施例的背面正视结构示意图；

图7为本发明实施例的馈电正视结构示意图；

图8为本发明实施例的馈电侧视结构示意图；

图9为本发明实施例的馈电背面立体结构示意图；

图10为本发明实施例的馈电正面侧视立体结构示意图。

图中：1—反射板；2—螺钉固定孔；3—金属馈电连接块；4—金属辐射臂；5—金属支撑件；6—金属底座；7—折弯金属辐射臂；8—金属馈电连接块的背面凹槽；9—金属支撑件的背面镂空部位；10—金属底座的背面镂空部位；11—金属辐射臂的镂空部位；12—同轴电缆焊接槽；13—同轴电缆固定槽；14—折弯金属辐射臂的镂空部位；15—朔料卡限位凸台；16—朔料卡扣；17—馈电同轴电缆；18-方位指示箭头。

具体实施方式

下面结合所列的附图和具体的实例方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种碗状双极化基站天线辐射单元，所述的辐射单元包含金属底座和4对金属支撑件，金属支撑件安装在金属底座上，每个金属支撑件顶端设有金属辐射臂，每个金属辐射臂的前端都向下90°弯折；

每对金属支撑件顶端的两个金属辐射臂之间设有金属馈电连接块，金属馈电连接块与其中一个金属辐射臂相连，

另一个金属辐射臂相应金属支撑件顶端有同轴电缆焊接槽，馈电同轴线缆的外导体与同轴电缆焊接槽焊接；

金属馈电连接块上设有背面凹槽，馈电同轴电缆的内导体延伸到背面凹槽内，与金属馈电连接块进行焊接。

进一步地，所述的金属底座采用圆环状结构，底面采用镂空结构，并且在金属底座上设有金属螺丝孔，金属螺丝孔的凸面要高出环形金属底座。优选地，凸面高出0.5——1mm。

进一步地，所述的金属支撑件有四组，每一组金属支撑件由两条平行的金属件组成。

如图1至图10，实施例提供的一种碗状双极化基站天线辐射单元，用于安装在反射板边界上构成天线，包括1个圆环形的金属底座6，通过螺钉固定孔2固定于所述反射板1上，实施例中设置了四个螺钉固定孔2。

圆形环的金属底座6上连接有4对金属支撑件5，金属支撑件的长度为1/4中心频率波长，与金属底座6成45度夹角。

所述的每对金属支撑件5顶端设有金属辐射臂4，所述的金属辐射臂4在水平面上设置(与反射板1平行的面上)，每对所述的金属辐射臂4相互成90度。每个金属辐射臂4与相邻的另一对金属辐射臂4中的一个在一条水平线上，四对金属辐射臂4构成接近四边形的形状。金属辐射臂4、金属底座6和金属支撑件5构成碗状。

所述的每对金属辐射臂4的前端都向下90°弯折，折弯长度为1/8中心频率波长。即所述的金属辐射臂4顶端向下折弯形成折弯金属辐射臂7，所述的折弯金属辐射臂7与所述的金属辐射臂4在垂直方向上成90度。折弯后的部分平行，在馈电后相互耦合，所以使得调试更加简单。

每对金属辐射臂4之间设有金属馈电连接块3，金属馈电连接块3与其中一个金属辐射臂4链接在一起，与另一个金属辐射臂4断开。

优选地，所述金属辐射臂4与所述反射板1的距离为0.2-0.3个中心频率波长。优选地，金属辐射臂与反射板的距离为0.25个中心频率波长。

优选的，所述的金属底座6、金属支撑件5、金属辐射臂4以及金属馈电连接块3为一体化压铸成型。

优选的，金属底座的底面、金属支撑件的背面、金属辐射臂和/或折弯金属辐射臂采用镂空结构。

如图2，设置金属支撑件的背面镂空部位9、金属底座的背面镂空部位10、金属辐射臂的镂空部位11、折弯金属辐射臂的镂空部位14，可以减小辐射单元的重量。所述的金属底座6上四个金属螺丝孔的凸面要高出环形金属底座，可以减少与所述反射板1的接触面积，其对改善三阶互调指标的稳定性有很大的帮助。所述的金属支撑件5上设置同轴电缆固定槽13，的顶端有同轴电缆焊接槽12，同轴电缆焊接槽12位置比同轴电缆固定槽13高。

如图8，同轴电缆固定槽13将馈电同轴电缆17包裹起来，所述的同轴电缆焊接槽12与馈电同轴电缆17的外导体进行焊接，实现馈电。

进一步地，金属支撑件5背面设置朔料卡限位凸台15，采用朔料卡扣16通过朔料卡限位凸台15将馈电同轴电缆17牢固的卡在金属支撑件5上。优选地，所述的朔料卡扣16为弹性的朔料卡扣，所述的朔料卡限位凸台15由若干突出在金属支撑件5背面的金属凸台组成，例如三个金属凸台。通过朔料卡扣16将馈电同轴电缆17牢牢地固定在金属支撑件5上，防止馈电同轴电缆17的滑动。

馈电同轴电缆17的内导体延伸到金属馈电连接块的背面凹槽8内，所述的金属馈电连接块的背面凹槽8在金属支撑件的同轴电缆固定槽13的延长线上，将馈电同轴电缆17的内导体与金属馈电连接块3进行焊接，实现馈电。

本发明实施例还提供一种天线，包括如上所述的碗状双极化基站天线辐射单元。在天线中，所述的辐射单元排列组阵或与其他高频振子嵌套组阵。如图7，所述的方位指示箭头18为单元组阵提供方向。

通过辐射臂进行90度折弯、调节两个90度折弯部分的间距、金属支撑件与圆形底座的夹角、金属支撑件的弧度等设计，本碗状辐射单元在790-960mhz频段内能使水平面波束宽度收敛在65±5°以内，三个辐射单元的隔离度在-30db以上，电压驻波比在1.5以下，明显优于其他种类的辐射单元，组阵后的天线的前后比、隔离度和交叉极化比均有很大的改善，而且有利于加工和装配。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细的说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域的技术人员应该明白，在不脱离本发明的精神和原则之内，对本发明所做的简单的的修改和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。