低频双极化全波辐射单元的制作方法

本实用新型涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种低频双极化全波辐射单元。

背景技术：

目前多频化和小型化成为移动通信天线的重要发展趋势，但随着天线的多频化和小型化发展，天线的电磁环境越来越复杂，辐射单元受边界条件影响越来越严重。

传统的低频双极化半波压铸辐射单元受复杂电磁环境干扰后，很难实现较好的驻波和隔离度指标。即使辐射单元在特定的边界条件下实现了较好的驻波和隔离度指标，但当边界条件发生较大变化后，辐射单元的驻波和隔离度指标会严重恶化，此时则需要重新开发辐射单元。然而辐射单元的加工、调试、开模周期长，开发成本高，重新开发辐射单元会延长天线产品的开发周期以及提高天线产品的成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种低频双极化全波辐射单元，可实现较好的驻波和隔离度指标以及可适用不同的边界条件。

本实用新型提供的一种低频双极化全波辐射单元，包括辐射单元主体、设置在辐射单元主体上的支撑座以及设置在支撑座上用于给辐射单元主体进行馈电的馈电电缆，所述辐射单元主体包括介质基板、设置在介质基板正面的两条对角线上的第一振子组和第二振子组以及设置在介质基板背面四周的四个折合微带线，所述第一振子组和第二振子组呈极化正交设置；所述第一振子组和第二振子组分别包括两个关于介质基板的中心对称的折合振子；每个所述折合振子包括两个关于对应的介质基板正面的对角线对称的振子臂，所述两个振子臂的靠近介质基板中心的一端之间相互连接，两个振子臂的远离介质基板中心的一端之间具有一定的距离；所述介质基板的背面在对应每个振子臂的靠近介质基板中心的一端的位置分别设有调节件。

进一步地，所述介质基板正面的四周分别设有三角形耦合片，所述三角形耦合片位于对应的相邻两个折合振子的相邻两个振子臂之间。

进一步地，所述介质基板正面的四个角上分别设有矩形耦合片，所述矩形耦合片位于对应的折合振子的相邻两个振子臂的远离介质基板中心的一端之间。

进一步地，所述矩形耦合片设有金属过孔，所述金属过孔的底端延伸至所述介质基板的背面并焊接有金属圆柱，所述金属圆柱沿远离介质基板背面的方向延伸。

进一步地，每个振子臂的靠近所述介质基板中心的一端设有通孔，所述通孔贯穿至介质基板的背面；所述调节件通过紧固件固定到所述介质基板的背面，所述紧固件安装到对应的通孔。

进一步地，所述支撑座设置在所述介质基板背面的中心位置，介质基板背面的调节件位于支撑座的四周；所述支撑座包括支撑座本体以及形成在支撑座本体顶部的呈正交设置的第一巴伦组、第二巴伦组，所述第一巴伦组、第二巴伦组分别位于所述介质基板背面的两条对角线上，且第一巴伦组与所述第一振子组对应，第二巴伦组与所述第二振子组对应。

进一步地，所述第一巴伦组和第二巴伦组分别包括第一平衡臂和第二平衡臂，所述第一平衡臂的顶部设有连接柱，所述第二平衡臂的顶部设有电缆孔；所述第一巴伦组的第一平衡臂的连接柱穿设到所述介质基板、第一振子组的其中一个折合振子并突出于该折合振子，所述第二巴伦组的第一平衡臂的连接柱穿设到所述介质基板、第二振子组的其中一个折合振子并突出于该折合振子。

进一步地，所述第一振子组的两个折合振子通过第一微带线连接，所述第二振子组的两个折合振子通过第二微带线连接。

进一步地，所述馈电电缆包括第一同轴电缆和第二同轴电缆；所述第一同轴电缆的外导体焊接到第一巴伦组的第二平衡臂的外周，第一同轴电缆的内导体的末端穿过第二平衡臂的电缆孔并穿设到所述介质基板、所述第一微带线且焊接到第一微带线，第一同轴电缆的内导体的末端突出于该第一微带线；所述第二同轴电缆的外导体焊接到第二巴伦组的第二平衡臂的外周，第二同轴电缆的内导体的末端穿过第二平衡臂的电缆孔并穿设到所述介质基板、所述第二微带线且焊接到第二微带线，第二同轴电缆的内导体的末端突出于该第二微带线。

进一步地，所述辐射单元主体还包括寄生片，所述寄生片通过支撑柱设置在所述介质基板的正面。

本实用新型的低频双极化辐射单元可实现较好的驻波及隔离度指标，并且不同的边界条件可通过改变调节件的数量来实现较好的驻波及隔离度指标，因而可适用不同的边界条件。同时本实用新型制造简单，调试、开模周期短，成本低。

【附图说明】

图1为本实用新型一实施例提供的低频双极化全波辐射单元的结构示意图；

图2是图1所示低频双极化全波辐射单元的俯视示意图；

图3是图1所示低频双极化全波辐射单元的底部的结构示意图；

图4是图1所示低频双极化全波辐射单元去掉寄生片后的结构示意图；

图5是图4所示低频双极化全波辐射单元去掉寄生片后的俯视示意图；

图6是图1所示低频双极化全波辐射单元的支撑座的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参考图1至图6，本实用新型提供的一种低频双极化全波辐射单元，包括辐射单元主体、设置在辐射单元主体上的支撑座30以及设置在支撑座30上用于给辐射单元主体进行馈电的馈电电缆。低频双极化全波辐射单元的工作频段为690-960MHz(兆赫)。

辐射单元主体包括方形的介质基板10、设置在介质基板10正面的两条对角线上的第一振子组11和第二振子组12以及设置在介质基板10背面四周的四个折合微带线14。介质基板10为单层PCB介质基板。第一振子组11和第二振子组12呈极化正交设置。第一振子组11和第二振子组12分别对应辐射单元的两个极化。第一振子组11和第二振子组12分别包括两个关于介质基板10的中心对称的折合振子13。每个折合振子13包括两个关于对应的介质基板10正面的对角线对称的振子臂131，两个振子臂131的靠近介质基板10中心的一端之间相互连接，两个振子臂131的远离介质基板10中心的一端之间具有一定的距离。每个折合微带线14用于与对应的相邻两个折合振子13的相邻两个振子臂131实现耦合连接，以调节对应的相邻两个折合振子13之间的耦合度及阻抗匹配，从而改善辐射单元的驻波及隔离度指标。

介质基板10的背面在对应每个振子臂131的靠近介质基板10中心的一端的位置分别设有调节件15，因而本实用新型共有八个调节件15。调节件15用于与对应的振子臂131实现耦合连接，或者用于与对应的相邻两个折合振子13的相邻两个振子臂131实现耦合连接，可调节对应的相邻两个折合振子13的相邻两个振子臂131之间的耦合效果，改善了对应的相邻两个折合振子13的相邻两个振子臂131之间的能量耦合和S参数，从而实现较好的驻波及隔离度指标。优选地，调节件15为一金属片。

调节件15通过紧固件133例如铆钉固定到介质基板10的背面，从而调节件15可拆装，当辐射单元的边界条件发生变化后，可通过增加或减少调节件15的数量来实现较好的驻波及隔离度指标，从而本实用新型的辐射单元可适应不同的边界条件，并且当调节件15出现故障时，可快速更换新的调节件15，调试加工周期短，成本低。本实施例中，该紧固件133为两个。

每个振子臂131的靠近介质基板10中心的一端设有通孔132，通孔132贯穿至介质基板10的背面。通孔132用于增强对应的调节件15的耦合调节作用。通孔132为多个，多个通孔132沿平行于对应的介质基板10的轴线并排设置。通孔132的个数可根据实际情况进行设置，通孔132的个数不构成对本实用新型的限制。用于固定调节件15的紧固件133安装到对应的通孔132，方便拆装。

介质基板10正面的四周分别设有三角形耦合片16，三角形耦合片16位于对应的相邻两个折合振子13的相邻两个振子臂131之间。

介质基板10正面的四个角上分别设有矩形耦合片17，矩形耦合片17位于对应的折合振子13的相邻两个振子臂131的远离介质基板10中心的一端之间。

矩形耦合片17设有金属过孔171，金属过孔171的底端延伸至介质基板10的背面并焊接有金属圆柱18，金属圆柱18沿远离介质基板10背面的方向延伸。

辐射单元主体还包括圆形的寄生片21，寄生片21通过支撑柱22设置在介质基板10的正面。具体的，介质基板10的正面通过紧固件安装有四根支撑柱22，四根支撑柱22的顶端安装该寄生片21。每根支撑柱22位于一个折合振子13内并位于对应的介质基板10正面的对角线上，且靠近介质基板10的中心。优选地，支撑柱22为塑料支撑柱。

折合微带线14、调节件15、三角形耦合片16、矩形耦合片17、金属圆柱18、寄生片21及寄生片21的高度均能调节辐射单元的驻波及隔离度指标等S参数，从而实现较好的驻波及隔离度指标。金属圆柱18还能调节辐射单元的方向图波束宽度。

本实施例中，折合振子13、三角形耦合片16、矩形耦合片17、折合微带线14均通过印刷的工艺方式设置在介质基板10上。

支撑座30设置在介质基板10背面的中心位置，介质基板10背面的调节件15位于支撑座30的四周。

支撑座30包括支撑座本体301以及形成在支撑座本体301顶部的呈正交设置的第一巴伦组31、第二巴伦组32，第一巴伦组31、第二巴伦组32分别位于介质基板10背面的两条对角线上，且第一巴伦组31与第一振子组11对应，第二巴伦组32与第二振子组12对应。支撑座本体301用于安装到天线的反射板。支撑座本体301及第一巴伦组31、第二巴伦组32为一体压铸成型，制作简单，降低了成本。

第一巴伦组31和第二巴伦组32分别包括第一平衡臂33和第二平衡臂34，第一平衡臂33的顶部设有连接柱35，第二平衡臂34的顶部设有电缆孔36。第一巴伦组31的第一平衡臂33的连接柱35穿设到介质基板10、第一振子组31的其中一个折合振子13并突出于该折合振子13。第二巴伦组32的第一平衡臂33的连接柱35穿设到介质基板10、第二振子组32的其中一个折合振子13并突出于该折合振子13。优选地，连接柱35位于对应的折合振子13的两个振子臂131的连接处的中心位置。

第一平衡臂33、第二平衡臂34的顶部的外侧分别形成有圆形的安装部38，安装部38垂直于对应的平衡臂。安装部38具有安装孔381，安装孔381通过紧固件安装到介质基板10的背面(见图3)，从而将支撑座30设置在介质基板10背面的中心位置。

第一平衡臂33、第二平衡臂34的顶部在位于连接柱35、电缆孔36的两侧分别设有固定柱37。第一巴伦组31的第一平衡臂33的固定柱37穿设到介质基板10、第一振子组11的其中一个折合振子13并突出于该折合振子13。第一巴伦组31的第二平衡臂34的固定柱37穿设到介质基板10、第一振子组11的另外一个折合振子13并突出于该折合振子13。第二巴伦组32的第一平衡臂33的固定柱37穿设到介质基板10、第二振子组12的其中一个折合振子13并突出于该折合振子13。第二巴伦组32的第二平衡臂34的固定柱37穿设到介质基板10、第二振子组12的另外一个折合振子13并突出于该折合振子13。固定柱37对对应的平衡臂起到固定作用。优选地，连接柱35两侧的固定柱37分别位于对应的折合振子13的两个振子臂131的靠近介质基板10中心的一端。电缆孔36两侧的固定柱37分别位于对应的折合振子13的两个振子臂131的靠近介质基板10中心的一端。

第一振子组11的两个折合振子13通过第一微带线19以耦合的方式实现电连接。具体的，第一微带线19的一端连接第一振子组11的其中一个折合振子13的靠近介质基板10的一端，另一端靠近第一振子组11的另外一个折合振子13。第二振子组12的两个折合振子13通过第二微带线20以耦合的方式实现电连接。具体的，第二微带线20的一端连接第二振子组12的其中一个折合振子13的靠近介质基板10的一端，另一端靠近第一微带线19。

馈电电缆包括第一同轴电缆51和第二同轴电缆52。第一同轴电缆51的外导体焊接到第一巴伦组31的第二平衡臂34的外周，第一同轴电缆51的内导体512的末端穿过第二平衡臂34的电缆孔36并穿设到介质基板10、第一微带线19的远离对应的连接柱35的一端且焊接到第一微带线19，第一同轴电缆51的内导体512的末端突出于该第一微带线19，从而实现第一同轴电缆51的内导体512与第一微带线19的电连接，从而通过第一同轴电缆51、第一微带线19分别给第一振子组11的两个折合振子13馈电。第一同轴电缆51的内导体512的末端位于对应的介质基板10的对角线上。第二同轴电缆52的外导体焊接到第二巴伦组32的第二平衡臂34的外周，第二同轴电缆52的内导体522的末端穿过第二平衡臂34的电缆孔36并穿设到介质基板10、第二微带线20的远离对应的连接柱35的一端且焊接到第二微带线20，第二同轴电缆52的内导体522的末端突出于该第二微带线20，从而实现第二同轴电缆52的内导体522与第二微带线20的电连接，从而通过第二同轴电缆52、第二微带线20分别给第二振子组12的两个折合振子13馈电。第二同轴电缆52的内导体522的末端位于对应的介质基板10的对角线上。

本实用新型的低频双极化辐射单元可实现较好的驻波及隔离度指标，并且当辐射单元的边界条件发生变化后，可通过改变调节件的数量来实现较好的驻波及隔离度指标，因此可适用不同的边界条件，同时本实用新型制造简单，调试、开模周期短，成本低。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本实用新型的保护范围。