专利名称：一种低频一体化双极化折合天线振子的制作方法
技术领域：
本发明属于移动通信基站天线领域，涉及一种天线振子，具体的说是一种低频一体化双极化折合天线振子。
背景技术：
振子又称辐射单元，是基站天线中的核心部分。线极化天线中大多使用半波对称阵子，其原理是利用传输线理论中双线传输的变形，将双线的夹角打开至180度，臂长与使用频段中心频点的半波长相当，故称半波振子。现有双极化天线多采用正交振子，结构多采用钣金折弯直立形式。由于双极化天线的需要，现有钣金折弯直立正交形式的半波振子两极化间隔离度较差，其主要原因一是由于直立交叉的两组对称阵子在结构设计上太简单，互耦大；二是由·于钣金折弯型振子在强度上无法满足振动试验的要求，造成了结构上的不稳定，降低了极化纯度。交叉极化比性能也随之变得不稳定。此外，正交直立振子高度受频率限制，一般在四分之一波长左右，所以在低频时，振子容易做的很高很大，严重制约着天线小型化的推进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种低频一体化双极化折合天线振子，制造简单，结构稳定，且辐射效率高。本发明解决以上技术问题的技术方案是
一种低频一体化双极化折合天线振子，包括4组补偿式半波折合振子，补偿式半波折合振子为T形结构，其具有振子臂以及与振子臂垂直连接的水平部；各组补偿式半波折合振子通过其振子臂底部连接至一个对接平台组成一个整体的一体化双极化折合振子，各组补偿式半波折合振子的水平部通过隔离连接块连接并形成一个矩形的四边，矩形的四边中每组对边位置上的补偿式半波折合振子组成一个极化方向的辐射单元组合，实现提高辐射单元的辐射电磁信号的能力，2组对边位置上的补偿式半波折合振子实现正交极化的2个极化方向的电磁信号的辐射；
振子臂由左振子臂和右振子臂组成，左振子臂和右振子臂的一端连接至水平部，另一端连接至对接平台，左振子臂和右振子臂之间设有缝隙，通过振子臂的截面形状和尺寸及左右振子臂间的缝隙间距的设计，实现振子阻抗特性、频率带宽特性和辐射特性达到使用要求；左振子臂和右振子臂之间的缝隙内设有馈电导体，馈电导体为条形结构，其上端与水平部连接，下端为自由端并延伸至对接平台，低频一体化双极化折合天线振子馈电方式为由馈电导体及左振子臂和右振子臂构成的共面波导馈电方式，通过改变馈电导体与振子臂间的缝隙间距和截面尺寸调节振子的输入阻抗特性，达到与馈电网络的匹配。本发明进一步限定的技术方案是
前述的低频一体化双极化折合天线振子，补偿式半波折合振子的水平部的左端、右端和中间都设有补偿调节块，包括左补偿调节块、中补偿调节块和右补偿调节块，补偿调节块的结构形状为圆柱体、长方体、圆锥体、梯形状中的一种或几种组合体。补偿调节块用于实现振子的频率带宽的扩展、阻抗特性和辐射特性的优化。前述的低频一体化双极化折合天线振子，左振子臂和右振子臂之间的缝隙内嵌有非金属介质调节块，非金属介质调节块为“山”字形结构，其中部通过设有的凹槽与馈电导体卡接，其两端通过设有的扣爪与分别与左振子臂和右振子臂扣接。连接方便，实现共面波导的阻抗特性、频率带宽特性的匹配和调节，通过介质材料特性(介电常数)和结构特性(截面形状、尺寸)的调整以及嵌入位置的调整，实现其调节功能，同时也可以控制馈电导体的位置的一致性和稳固性，，从而保证振子特性的一致性。前述的低频一体化双极化折合天线振子，各组补偿式半波折合振子的水平部通过隔离连接块连接并形成一个正方形的四边。前述的低频一体化双极化折合天线振子，各组补偿式半波折合振子的振子臂以对接平台为底面呈倾斜向上分布，振子臂与对接平台连接形成的锐角为30-50度。这样的分·布方式提高了天线的辐射面积，提高了辐射效率，大大提高了振子的增益。前述的低频一体化双极化折合天线振子，左振子臂和右振子臂的截面形状为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形。前述的低频一体化双极化折合天线振子，馈电导体的截面为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形。前述的低频一体化双极化折合天线振子，隔离连接块为非金属部件。降低相邻振子间电磁信号的耦合，提高交叉极化方向间的隔离度。前述的低频一体化双极化折合天线振子，对接平台上设有圆形、方形或多边形的安装定位孔。具有防止安装方向错误的功能。前述的低频一体化双极化折合天线振子，对接平台为圆盘形，其周边与馈电导体自由端相应位置设有U形凹槽。方便馈电导体自由端的放置。本发明的有益效果是本发明将多个T字型振子在馈电端串联连接并组成双极化单元，大大提高了振子的增益，从而提高了天线的辐射面积，提高了辐射效率。另外，本发明结构简单，且稳定，组装方便。
图I是本发明的结构示意图。图2是本发明介质调节块部位的放大图。
具体实施例方式实施例I
本实施例是一种低频一体化双极化折合天线振子，结构如图I所示，图2为局部放大图，低频一体化双极化折合天线振子，包括4组补偿式半波折合振子1，补偿式半波折合振子I为T形结构，其具有振子臂以及与振子臂垂直连接的水平部；各组补偿式半波折合振子I通过其振子臂底部连接至一个对接平台10组成一个整体的一体化双极化折合振子，各组补偿式半波折合振子I的水平部通过隔离连接块9连接并形成一个正方形的四边，正方形的四边中每组对边位置上的补偿式半波折合振子组成一个极化方向的辐射单元组合，实现提高辐射单元的辐射电磁信号的能力，2组对边位置上的补偿式半波折合振子实现正交极化的2个极化方向的电磁信号的辐射；隔离连接块9为非金属部件，降低相邻振子间电磁信号的耦合，提高交叉极化方向间的隔离度；振子臂由左振子臂2和右振子臂3组成，左振子臂2和右振子臂3的截面形状为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形，振子臂的背部可以设有加强筋，用于加强结构的牢固性，左振子臂2和右振子臂3的一端连接至水平部，另一端连接至对接平台10，左振子臂2和右振子臂3之间设有缝隙，通过振子臂的截面形状和尺寸及左右振子臂间的缝隙间距的设计，实现振子阻抗特性、频率带宽特性和辐射特性达到使用要求；左振子臂2和右振子臂3之间的缝隙内设有馈电导体7，馈电导体7为条形结构，其截面为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形，其上端与水平部连接，下端为自由端并延伸至对接平台10，低频一体化双极化折合天线振子馈电方式为由馈电导体7及左振子臂2和右振子臂3构成的共面波导馈电方式，通过改变馈电导体与振子臂间的缝隙间距和截面尺寸调节振子的输入阻抗特性，达到与馈电网络的匹配。补偿式半波折合振子的水平部的左端、右端和中间都设有补偿调节块，包括左补偿调节块4、中补偿调节块5和右补偿调节块6，补偿调节块的结构形状为圆柱体、长方体、 圆锥体、梯形状中的一种或几种组合体，补偿调节块用于实现振子的频率带宽的扩展、阻抗特性和辐射特性的优化。左振子臂2和右振子臂3之间的缝隙内嵌有非金属介质调节块8，非金属介质调节块8为“山”字形结构，其中部通过设有的凹槽与馈电导体7卡接，其两端通过设有的扣爪与分别与左振子臂2和右振子臂3扣接，这样的结构连接方便，实现共面波导的阻抗特性、频率带宽特性的匹配和调节，通过介质材料特性(介电常数)和结构特性(截面形状、尺寸)的调整以及嵌入位置的调整，实现其调节功能，同时也可以控制馈电导体的位置的一致性和稳固性，，从而保证振子特性的一致性。各组补偿式半波折合振子的振子臂以对接平台10为底面呈倾斜向上分布，振子臂与对接平台10连接形成的锐角为30-50度，这样的分布方式提高了天线的辐射面积，提高了辐射效率，大大提高了振子的增益。对接平台10上设有圆形、方形或多边形的安装定位孔11。具有防止安装方向错误的功能。对接平台10为圆盘形，其周边与所述馈电导体7自由端相应位置设有U形凹槽12。本发明实施时，确认设计尺寸后，整合优化结构及工艺性，金属部分采用精密压铸成型工艺，对复杂结构形体进行整体压铸成型，实现批量生产的高效、结构稳固、一致性好的优点；介质调节零件采用注塑成型工艺进行整体注塑成型，实现批量生产的高效、一致性好的优点。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种低频一体化双极化折合天线振子，包括4组补偿式半波折合振子(I )，所述补偿式半波折合振子(I)为T形结构，其具有振子臂以及与所述振子臂垂直连接的水平部；其特征在于所述各组补偿式半波折合振子(I)通过其振子臂底部连接至一个对接平台(10)组成一个整体的一体化双极化折合振子，所述各组补偿式半波折合振子(I)的水平部通过隔离连接块(9)连接并形成一个矩形的四边，所述矩形的四边中每组对边位置上的补偿式半波折合振子组成一个极化方向的辐射单元组合； 所述振子臂由左振子臂(2)和右振子臂(3)组成，所述左振子臂(2)和右振子臂(3)的一端连接至所述水平部，另一端连接至所述对接平台(10)，所述左振子臂(2)和右振子臂(3)之间设有缝隙；所述左振子臂(2)和右振子臂(3)之间的缝隙内设有馈电导体(7)，所述馈电导体(7)为条形结构，其上端与所述水平部连接，下端为自由端并延伸至所述对接平台(10)，低频一体化双极化折合天线振子馈电方式为由馈电导体及左振子臂(2)和右振子臂(3)构成的共面波导馈电方式。
2.如权利要求I所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述补偿式半波折合振子的水平部的左端、右端和中间都设有补偿调节块，所述补偿调节块的结构形状为圆柱体、长方体、圆锥体、梯形状中的一种或几种组合体。
3.如权利要求I所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述左振子臂(2)和右振子臂(3)之间的缝隙内嵌有非金属介质调节块(8)，所述非金属介质调节块(8)为“山”字形结构，其中部通过设有的凹槽与所述馈电导体(7)卡接，其两端通过设有的扣爪与分别与所述左振子臂(2)和右振子臂(3)扣接。
4.如权利要求I所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述各组补偿式半波折合振子(I)的水平部通过隔离连接块(9)连接并形成一个正方形的四边。
5.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述各组补偿式半波折合振子的振子臂以所述对接平台(10)为底面呈倾斜向上分布，振子臂与所述对接平台(10)连接形成的锐角为30-50度。
6.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述左振子臂(2)和右振子臂(3)的截面形状为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形。
7.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述馈电导体(7)的截面为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形。
8.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述隔离连接块(9)为非金属部件。
9.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述对接平台(10)上设有圆形、方形或多边形的安装定位孔(11)。
10.如权利要求I或2或3或4所述的低频一体化双极化折合天线振子，其特征在于所述对接平台(10)为圆盘形，其周边与所述馈电导体(7)自由端相应位置设有U形凹槽(12)。
全文摘要
本发明属于移动通信基站天线领域，是一种低频一体化双极化折合天线振子，包括4组补偿式半波折合振子，各组补偿式半波折合振子通过其振子臂底部连接至一个对接平台组成一个整体的一体化双极化折合振子，各组补偿式半波折合振子的水平部通过隔离连接块连接并形成一个矩形的四边，矩形的四边中每组对边位置上的补偿式半波折合振子组成一个极化方向的辐射单元组合；振子馈电方式为是由馈电导体及支撑臂构成共面波导方式馈电，通过改变馈电导体与振子臂间的缝隙间距和截面尺寸调节振子的输入阻抗特性，达到与馈电网络的匹配。本发明制造简单，结构稳定，且辐射效率高。
文档编号H01Q1/12GK102904004SQ20121042067
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李鑫, 谷宝生, 张永军, 钱鑫, 李 城 申请人:江苏亨鑫科技有限公司