专利名称：高隔离度天线辐射单元的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种移动通信基站天线中的天线辐射单元，更具体地说， 关于一种高隔离度天线辐射单元。
背景技术：
在移动通信领域中，双极化天线由于具有频率复用和极化分集的功能特点 而被广泛运用。双极化天线是利用多路径传播特征来接收分散的、相互无关联
的信号，+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式
下。因此，其具有以下优点
1、节省单个定向基站的天线数量。 一般GSM或CDMA数字移动通信网的 定向基站(三扇区)要使用9根天线，每个扇形使用3根天线(空间分集，一 发两收)，如果使用极化分集的双极化天线，每个扇形只需要l根天线。
、、双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm。在双极化天线中，±45°的 极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔 离度的要求。
3、 双极化天线在移动通信网中可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务 质量。
4、 节省基建投资，能够使基站布局更合理，基站站址的选定更容易。双极 化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱, 将双极化天钱按相应覆盖方向固定在铁柱上即可。
双极化天线的隔离度按照移动通信行业标准YD/T-1059-2004的要求需大于 28dB。因此，对天线的设计思路和方案有较高的要求。解决隔离问题实际也就 是解决两极化+45°和-45°之间的耦合问题。极化耦合取决于单个振子的极化耦合及单元间的耦合。而其中的单元间的耦合更为关键，因此具有良好指标的单 元是好的天线设计的基础。
目前，双极化天线单元常常釆用"十字"交叉形式。如图1所示，每个臂
长入/4、总长人/2，所以叫做半波长振子，简称半波振子。单个极化振子臂形状
为"矩形"，同轴线由振子一端馈电，通过馈电片馈电到另一端，振子臂被支撑
并与反射板接触，形成闭合回路，支撑的高度为入/4匹配巴伦。为了加工方便， 常用钣金加工成型。这种单元隔离度常常只能做到22dB，需要在单元组合形成 阵列后再加装一些隔离装置来进行调整，而单元间距对其影响也比较大，要做 到宽频带满足28dB的要求，比较困难。并且如果隔离装置太多则会影响天线方 向图指标。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种不仅隔离度高，而且结构 简单，加工容易，制作成本低， 一致性好的高隔离度天线辐射单元。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种高隔离度 天线辐射单元，其包括有反射板以及设置在所述反射板一侧的至少两组的辐射 单元，所述每组辐射单元包括有
两对呈中心对称的板状振子臂，所述各振子臂之间设置有空隙，所述振子 臂呈领结形分布且不相互连通，所述反射板与所述振子臂之间形成有匹配的巴 伦高度尺寸的距离；
能够使电流到达所述振子臂的短路片，所述短路片设置在所述反射板的另 一侧，所述短路片上设置有用于导电的铜箔；
设置在所述振子臂上方的馈电桥；
设置在所述振子臂与所述反射板之间的短路支撑及馈电同轴线，所述短路 支撑的一端分别与所述馈电桥及所述振子臂的一端电连接，所述短路支撑的另
一端与所述短路片的铜箔电连接；所述馈电同轴线包括有外导体和内导体，所 述外导体的一端与所述短路片的铜箔电连接，所述外导体的另一端与所述振子臂的另一端电连接，所述内导体与所述馈电桥电连接；
由所述馈电同轴线、所述馈电桥、所述短路片、所述短路支撑构成能够达 到巴伦匹配目的的回路。
所述馈电桥包括有大孔和小孔，所述大孔与所述短路支撑电连接，所述小 孔与所述内导体电连接。
所述振子臂通过介质钉及支撑柱设置在所述反射板的一侧上。
所述短路片通过螺钉设置在所述反射板的另 一恻。
所述电连接的方式为焊接。
所述振子臂、所述馈电桥与所述短路片的材料为印刷电路板。 所述支撑柱的材料为聚甲醛。
釆用上述技术方案后的有益效果是本实用新型的高隔离度天线辐射单元 中，单元隔离度能够达到30dB,单元组合形成阵列后的隔离度也能够满足28dB 的要求。不仅具有高隔离度，而且结构简单，加工容易，制作成本低， 一致性 好的高隔离度天线辐射单元。可以适用806MHz-960MHz的频率，通过改变尺 寸还可以适用3G的1710MHz-2170MHz频率。
图1为常规天线单元的结构示意图2为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的的立体结构示意图3为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的结构爆炸示意图4为本实用新型中高隔离度天线辐射单元组合形成线型阵列的结构示意
图； ，
图5为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的振子臂的主视图6为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的振子臂背面十字架的结构示
意图7为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的短路片的主视图8为本实用新型中高隔离度天线辐射单元的馈电桥正、反面的放大示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
本实用新型中的高隔离度天线辐射单元包括有反射板l,设置在反射板l 一侧的至少两组的辐射单元(如图4所示)。
每组辐射单元包括有两对呈中心对称的板状振子臂3，设置在反射板l的 另一侧的短路片9，设置在振子臂3上方的馈电桥4，以及设置在振子臂3与反 射板1之间的短路支撑2和馈电同轴线10，如图2、图3所示。其中，振子臂3、 馈电桥4与短路片9的材料可以为印刷电路板(Printed circuit board, PCB )， 并不以此为限，只要能够提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、 实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求 的电气特性的材料即可。并在振子臂3的背面设有能够调整阻抗的十字架。
振子臂3呈领结形分布且不互相连通，各个振子臂3的中央预留有空隙， 反射板l与振子臂3之间形成有匹配的巴伦高度尺寸的距离。如图5所示，中 间设置的4个孔为金属化孔，与反面连通。
短路片9上设置有用于导电的铜箔，如图7所示，短路片9能够使电流到 达振子臂3。使振子臂3完全与阻抗匹配。
、如图8所示，馈电桥4的正面b的铜箔连接+45。极化，反面c的铜箔连接 -45°极化，所述两个馈电极化通过PCB板介质隔离。馈电桥4包括有大孔和小 孔，所述大孔和小孔均为金属化孔。
短路支撑2的一端分别与馈电桥4的大孔及振子臂3的一端电连接，短路 支撑2的另 一端与短路片9的铜箔电连接，电连接的方式为焊接。
馈电同轴线IO包括有外导体和内导体，外导体的一端与短路片9的铜箔电 连接，外导体的另一端与振子臂3的另一端电连接，内导体与馈电桥4的小孔 电连接，同样地，电连接的方式为焊接。
馈电同轴线IO、馈电桥4、短路片9、短路支撑2构成回路，达到巴伦匹配的目的。
振子臂3设置在反射板1 一侧的方法可以通过介质钉6、 8及支撑柱5 (如 图3所示)与振子臂3的空隙相结合来实现。另，短路片9可以通过螺钉7(如 图3所示)设置在反射板l的另一侧。并不以此为限，其它能够将振子臂3及 短路片9固定在反射板1上的任何方式皆可。支撑柱5的材料可以为聚甲醛 (Polyoxymethylene， POM)。并不以此为限，只要具有良好的物理、机械和化 学性能以及耐摩擦性能的其它材料均可。
如图4所示，本实用新型的高隔离度天线辐射单元组合形成线型阵列，当 合理地改变振子臂3平板的尺寸和巴伦高度尺寸时，天线单元谐振频率产生变 化，同时当合理调整振子臂3背面十字架的宽度和长度尺寸时，如图6所示， 能够达到阻抗匹配。因为振子臂3的形状没有发生变化，所以隔离度和其它指 标不会发生大的变化，并达到了设计要求，即30dB,同时能保证振子臂3的工 作频率是806MHz-960MHz，或者1710MHz-2170MHz。
以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，并非用以限定本实用 新型的范围。
权利要求1、一种高隔离度天线辐射单元，其特征在于，其包括有反射板以及设置在所述反射板一侧的至少两组的辐射单元，所述每组辐射单元包括有两对呈中心对称的板状振子臂，所述各振子臂之间设置有空隙，所述振子臂呈领结形分布且不相互连通，所述反射板与所述振子臂之间形成有匹配的巴伦高度尺寸的距离；能够使电流到达所述振子臂的短路片，所述短路片设置在所述反射板的另一侧，所述短路片上设置有用于导电的铜箔；设置在所述振子臂上方的馈电桥；设置在所述振子臂与所述反射板之间的短路支撑及馈电同轴线，所述短路支撑的一端分别与所述馈电桥及所述振子臂的一端电连接，所述短路支撑的另一端与所述短路片的铜箔电连接；所述馈电同轴线包括有外导体和内导体，所述外导体的一端与所述短路片的铜箔电连接，所述外导体的另一端与所述振子臂的另一端电连接，所述内导体与所述馈电桥电连接；由所述馈电同轴线、所述馈电桥、所述短路片、所述短路支撑构成能够达到巴伦匹配目的的回路。
2、 根据权利要求l所述的高隔离度天线辐射单元，其特征在于，所述馈电 桥包括有大孔和小孔，所述大孔与所述短路支撑电连接，所述小孔与所述内导 体电连接。
3、 根据权利要求l所述的高隔离度天线辐射单元，其特征在于，所述振子 臂通过介质钉及支撑柱设置在所述反射板的一侧上。
4、 根据权利要求l所述的高隔离度天线辐射单元，其特征在于，所述短路 片通过螺钉设置在所述反射板的另 一侧。
5、 根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的高隔离度天线辐射单元， 其特征在于，所述电连接的方式为焊接。
6、 根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的高隔离度天线辐射单元，其特征在于，所述振子臂、所述馈电桥与所述短路片的材料为印刷电路板。
7、根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的高隔离度天线辐射单元, 其特征在于，所述支撑柱的材料为聚甲醛。
专利摘要本实用新型公开了一种高隔离度天线辐射单元，其包括有反射板及至少两组辐射单元，各组辐射单元包括有两对呈中心对称的板状振子臂，各振子臂之间设有空隙，振子臂呈领结形分布且不相互连通，反射板与振子臂间形成有匹配的巴伦高度尺寸的距离；短路片，其上设有铜箔；馈电桥；短路支撑及馈电同轴线，短路支撑的一端分别与馈电桥及振子臂的一端电连接，另一端与短路片的铜箔电连接；馈电同轴线包括有外导体和内导体，外导体的一端与短路片的铜箔电连接，另一端与振子臂的另一端电连接，内导体与馈电桥电连接；由馈电同轴线、馈电桥、短路片、短路支撑构成能达到巴伦匹配目的的回路。隔离度高，结构简单，加工容易，制作成本低，一致性好。
文档编号H01P5/00GK201233967SQ200820109329
公开日2009年5月6日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者滨 赵 申请人:北京华盛天基通信技术有限公司