一种宽频双极化辐射单元的制作方法

本实用新型涉及通信领域，尤其是涉及一种宽频双极化辐射单元。

背景技术：

随着3G、4G的快速发展以及运营商之间网络服务质量的激烈竞争，移动通信网络对基站天线的性能提出了更高的要求。特别是对于适合多系统共用的宽带多频化天线，宽频基站天线兼容多个通信标准对降低建站具有重要的意义，二天线辐射单元的好坏直接关系到移动通信网络的整体性能。

现有的基站天线辐射单元主要存在以下问题：在2.5GHz以上频段的增益明显降低；使用场合受到限制，无法满足一些对互调高要求的场合；PCB板正面的焊点和螺钉头避让孔使得布线空间不足；振子上没有固定馈芯的卡扣，插焊在背面PCB上的馈芯容易发生纵向位移；振子端与电缆直接焊接馈电，导致馈电网络过于繁杂庞大，从而影响天线的辐射性能和降低整体的装配效率。

技术实现要素：

针对现有的基站天线辐射单元的不足，本实用新型提供了一种结构简单，采用PCB线路板馈电方案的宽频双极化辐射单元。

本实用新型所提供的一种宽频双极化辐射单元，包括反射板和安装到所述反射板的振子，所述振子具有支撑座、圆周排列在所述支撑座顶部的四个辐射臂，所述四个辐射臂构成两对正交的辐射臂；所述支撑座包括一支撑底座以及从所述支撑底座上沿远离所述反射板方向延伸出的四个支撑分支，每个支撑分支支撑一个对应的辐射臂；所述振子还安装有第一馈电巴伦、第二馈电巴伦，所述第一馈电巴伦、第二馈电巴伦分别安装到对应的支撑分支内。

作为一种优选方案，所述振子为半波对称振子，且所述振子每一所述辐射臂的臂面设有扇状的镂空结构。

作为一种优选方案，每一个所述辐射臂的底面连接有一沿反射板方向延伸的振子凸起，所述振子凸起位于远离所述支撑座的一端。

作为一种优选方案，所述第一馈电巴伦包括顺次连接的第一引脚、第一连 接部和第二引脚，所述第一引脚和第二引脚分别装入第一对辐射臂的两个支撑分支的巴伦安装位，且所述第一连接部跨接所述第一对辐射臂；所述第二馈电巴伦包括顺次连接的第三引脚、第二连接部和第四引脚，所述第三引脚和第四引脚分别装入第二对辐射臂的两个支撑分支的巴伦安装位，且所述第二连接部跨接所述第二对辐射臂。

作为一种优选方案，所述第一连接部、第二连接部中至少有一个连接部具有弯折部，以避免所述第一馈电巴伦和第二馈电巴伦短路；所述第一引脚长于第二引脚，以便所述第一引脚贯穿支撑分支后与馈电线路板连接；所述第三引脚长于所述第四引脚，以便所述第三引脚贯穿支撑分支后与馈电线路板连接。

作为一种优选方案，所述第一馈电巴伦安装有两个第一巴伦介质卡，所述两个第一巴伦介质卡分别覆盖在第一引脚与第一连接部的连接处、第二引脚与第一连接部的连接处；每一所述辐射臂设有与巴伦安装位连通的巴伦定位槽，当第一馈电巴伦跨接到对应的第一对辐射臂时，每一所述第一巴伦介质卡安装到对应辐射臂上的巴伦定位槽内，以确保所述第一、第二馈电巴伦分别与振子固定连接并相互绝缘。

作为一种优选方案，所述第一馈电巴伦的第一、第二引脚上还安装有第二巴伦介质卡，所述第二巴伦介质卡安装到所述巴伦安装位内，用于限定巴伦安装位内的每一个引脚的位置，以实现所述第一、第二引脚与支撑座的绝缘。

作为一种优选方案，所述支撑座的底面设有一凸起的螺孔，所述螺孔与螺钉固定从而将所述振子安装到反射板，使所述振子能连续地从所述反射板上获取激励电源。

作为一种优选方案，所述支撑座与反射板之间还安装有一绝缘垫片；所述反射板上设有若干安装孔，所述绝缘垫片在朝向所述反射板的一面安装有与所述若干安装孔相对应的凸台，所述凸台嵌入到所述若干安装孔内用于对安装孔的内壁进行绝缘；所述第一引脚和第三引脚分别穿过对应的凸台以及安装孔，以保持所述第一、第二馈电巴伦与所述反射板之间绝缘。

作为一种优选方案，所述支撑座与反射板之间还安装有一绝缘垫片；所述绝缘垫片在朝向支撑座的方向还安装有四个凸台，且所述四个凸台的位置与所 述四个支撑分支上的巴伦安装位相对应，所述四个凸台嵌入到所述巴伦安装位内部进行定位。

该辐射单元方案，具有高增益、高隔离度指标、交叉极化好且互调性能高的优点。

【附图说明】

图1为本实用新型一实施例所提供的宽频双极化辐射单元的装配示意图；

图2为图1所示宽频双极化辐射单元的振子的结构示意图；

图3是图2所示振子的另一个角度的示意图；

图4为图2所示振子的组装示意图；

图5为图1所示宽频双极化辐射单元的结构剖面图。

【具体实施方式】

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种宽频双极化辐射单元，包括振子20以及用于安装该振子20的反射板10。振子20为具有四个辐射臂的半波对称振子，其四个辐射臂构成两对正交的辐射臂40，每一对辐射臂的总长度为中心频点波长的二分之一。该振子还包括一支撑座30，上述辐射臂40圆周地安装在该支撑座30的端部，并且各辐射臂之间相互隔开，保证极化间的距离。支撑座30包括一支撑底座310以及从该支撑底座上沿远离反射板方向延伸出的四个支撑分支320，每一个支撑分支320对应地支撑着一个辐射臂40。在支撑底座310的底部中央开设有一凸起的螺孔330(见图3)，该螺孔顺次穿过绝缘垫片80和反射板10后，与设置在反射板背部的螺钉15固定连接。通过螺钉固定的方式，振子20安装到反射板10上，并且从反射板10获得连续的电源激励。

如图2、图3所示，振子20上的每一个辐射臂40近似一个正方形的框架结构，振子的四个辐射臂40绕支撑座30的圆周方向均匀分布。辐射臂40的臂面上设置有类似扇状的镂空，能适宜地减轻振子的重量。辐射臂40在对角处以及扇状的镂空部位的弧边均经过光滑处理。在各个辐射臂40远离支撑座的一端， 即处于振子的四个对角线的位置，还延伸出一振子凸起42。该振子凸起42朝向反射板方向延伸，基本上与支撑柱30平行。具体的，该振子凸起42的最佳长度为中心频点波长的十六分之一。

上述的振子一体成型，其辐射臂40与支撑座30成一体结构，并且辐射臂与支撑座为铝合金或者非磁性金属材料。作为一种较佳方案，该支撑座30的整体高度在中心频点波长的四分之一左右。支撑座的四个支撑分支上还分别设有四个贯穿至支撑底座310的巴伦安装位340。

如图4和图5所示，振子20还安装了第一馈电巴伦50和第二馈电巴伦60，所述第一馈电巴伦50与第二馈电巴伦60分别对应上述两对正交的辐射臂40。另外，支撑座30还构成了该辐射单元的平衡巴伦，与第一馈电巴伦50构成同轴的传输线，与第二馈电巴伦60构成同轴传输线，共同组成本实施例中的平衡馈电装置。

第一馈电巴伦50与第二馈电巴伦60均为一体结构。其中，第一馈电巴伦50包括顺次连接一起的第一引脚51、第一连接部52和第二引脚53。第一引脚51和第二引脚53基本上互相平行且分别安装到一对辐射臂的两个支撑分支的巴伦安装位340，第一引脚51的长度长于第二引脚53的长度以便于穿过反射板进行馈电。第二馈电巴伦60包括顺次连接一起的第三引脚61、第二连接部62和第四引脚63。第三引脚61和第四引脚63基本上互相平行且分别安装到另一对辐射臂的两个支撑分支的巴伦安装位340，第三引脚61的长度长于第四引脚63的长度以便于穿过反射板进行馈电。

第一馈电巴伦50搭建到处于同一对角线上的一对辐射臂40。每一辐射臂在与支撑座的连接之处均设有巴伦定位槽410，巴伦定位槽410与对应的巴伦安装位340连通。相对应地，第一馈电巴伦安装有两个第一巴伦介质卡71，其中一个第一巴伦介质卡71覆盖第一连接部52与第一引脚51的连接处，另一个巴伦介质卡71覆盖第一连接部52与第二引脚53的连接处。将第一馈电巴伦的第一引脚51、第二引脚53分别安装到一对辐射臂40的支撑座的两个支撑分支时，每个第一巴伦介质卡71安装到对应的巴伦安装位340以及巴伦定位槽410，从而防止第一馈电巴伦与辐射臂40、支撑座30的支撑分支320短路，使第一馈电 巴伦与对应的支撑座的支撑分支构成同轴电缆。

第二馈电巴伦60的结构与第一馈电巴伦50的结构类似。相对应地，第二馈电巴伦60安装有两个第一巴伦介质卡。第二馈电巴伦60与第一馈电巴伦50分别安装到两对正交的辐射臂，在安装完成后，第一馈电巴伦50的第一连接部52与第二馈电巴伦60的第二连接部62之间相互正交，为避免第一连接部52与第二连接部62发生短路，第一连接部52与第二连接部62之间至少其中一个连接部具有弯折部。在本实施中，第二馈电巴伦60上的第二连接部62形成弯折，以避开接触第一连接部52。

第一馈电巴伦50和第二馈电巴伦60上还分别安装有第二巴伦介质卡72，所述第二巴伦介质卡72安装在第一、第二馈电巴伦的每一个引脚的中部。随着第一馈电巴伦50、第二馈电巴伦60上的引脚安装进巴伦安装位340，第二巴伦介质卡72与巴伦安装位340的内壁卡接固定，避免第一、第二馈电巴伦与巴伦安装位340的内壁直接接触，确保第一馈电巴伦、第二馈电巴伦与振子间的绝缘性。

第一巴伦介质卡71与第二巴伦介质卡72均采用绝缘材质。

参考图5，本实用新型在支撑座30与反射板10之间安装有一块绝缘垫片80，该绝缘垫片80的正反两面均安装有若干凸台82，其中在绝缘垫片80的正面，即与支撑座相接触的一面上设有四个凸台82，所述凸台的位置与支撑座上四个支撑分支的巴伦安装位340相对应。绝缘垫片上的四个凸台嵌入到支撑分支上的巴伦安装位之内以定位。

在该绝缘垫片80的反面，即与反射板10接触的一面上设有三个凸台82，并且反射板上具有与该凸台相匹配的安装孔12，以便三个凸台嵌入到该安装孔12内，用于对安装孔的内壁进行绝缘。其中，在上述的三个凸台中有两个凸台的位置与支撑分支的位置相对应。第一馈电巴伦上的第一引脚、第二馈电巴伦上的第三引脚直接穿透过绝缘垫片上的凸台，与反射板下端的馈电线路板导通。绝缘垫片80上的凸台避免了第一、第二馈电巴伦与反射板直接电连接，确保两者之间的绝缘。

在本实用新型中，振子通过支撑座的凸起螺孔与反射板之间实现导通，既 保证了振子与反射板的导电性能，又保证两者之间有良好的互调性能，同时，加入了绝缘垫片的设计方案，能够优化振子与馈电线路板对天线整体的互调性能。

本实用新型提出的宽频双极化辐射单元支持在1710-2690MHz频段，相对带宽达到44.5％。该辐射单元不仅能够实现超宽频，双极化的功能，还具有结构简单、零部件较少的优点，因而易于装配，能适应大批量生产。振子采用一体结构压铸成型，保证制作公差进而保证振子的电路参数和辐射性能。振子本身结构紧凑、部件少、焊接点较少且与反射板之间有绝缘垫片，起到了较好的绝缘作用，保证了天线的互调性能。另外，不同于传统上辐射单元和电缆直接互连的馈电方式，本实用新型中的振子直接与馈电线路板连接，进一步提升了使用该类振子的基站天线的装配效率。

以上所提供的实施例仅作为一种较佳方案对本实用新型做进一步说明讲解，并不构成本实用新型任何意义上的限制。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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。