一种基站天线的平面辐射单元的制作方法

本实用新型涉及移动通信基站天线领域，尤其是涉及一种基站天线的平面辐射单元。

背景技术：

基站天线的辐射单元，分为空气介质辐射单元和非空气介质辐射单元两种。非空气介质辐射单元的优点在于可以通过介质的特性缩小辐射单元的口径，为后续的馈电网络留下足够的空间，但是在设计过程中，辐射单元往往出现低辐射阻抗和宽带偏窄的问题。

因此，亟需一种能够克服低辐射阻抗和宽带偏窄问题的平面辐射单元。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种可提高辐射阻抗和宽带特性的平面辐射单元。

本实用新型提供的一种基站天线的平面辐射单元，包括馈电基板、设置在馈电基板的馈电网络、设置在馈电基板正面的辐射片以及设置在辐射片的耦合激励装置，所述馈电基板设有与所述馈电网络连接的激励输入端口，所述激励输入端口与所述耦合激励装置连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述馈电网络、激励输入端口设置在所述馈电基板的背面，所述辐射片焊接到所述馈电基板的正面。

作为本实用新型的一个优选方案，所述辐射片包括第一介质层、设置在第一介质层正面的第二介质层、设置在第一介质层背面的接地金属层以及设置在所述第二介质层正面的金属辐射片，所述耦合激励装置设置在所述第一介质层的正面并位于所述第一介质层和所述第二介质层之间，所述接地金属层焊接到所述馈电基板。

作为本实用新型的一个优选方案，所述馈电基板包括基板主体以及设置在基板主体正面的接地铜层，所述基板主体的背面设置所述馈电网络和所述激励输入端口，所述接地金属层焊接到所述接地铜层。

作为本实用新型的一个优选方案，所述辐射片还包括设置在所述第一介质层内的金属化过孔，所述金属化过孔一端与所述耦合激励装置连接，另一端依次穿过所述接地金属层、馈电基板与所述激励输入端口连接，所述接地金属层和所述馈电基板具有供所述金属化过孔穿设的隔离孔。

作为本实用新型的一个优选方案，所述隔离孔的孔径大于所述金属化过孔的直径。

作为本实用新型的一个优选方案，所述馈电网络、激励输入端口设置在所述馈电基板的正面，所述辐射片通过紧固件安装到所述馈电基板的正面。

作为本实用新型的一个优选方案，所述辐射片包括第一介质层、设置在第一介质层正面的第二介质层以及设置在第二介质层正面的金属辐射片，所述耦合激励装置设置在所述第一介质层的正面并位于所述第一介质层和所述第二介质层之间。

作为本实用新型的一个优选方案，所述辐射片还包括设置在所述第一介质层内的金属化过孔，所述金属化过孔一端与所述耦合激励装置连接，另一端与所述激励输入端口连接。

作为本实用新型的一个优选方案，其特征在于，所述耦合激励装置包括-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线，所述-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线分别设置在所述第一介质层正面的两条对角线上且两者之间的夹角成90度。

本实用新型通过设置在辐射片上的耦合激励装置，可提高耦合激励到辐射片的能量，从而提高了平面辐射单元的辐射阻抗和宽带特性。

【附图说明】

图1为本实用新型第一实施例提供的一种基站天线的平面辐射单元的示意图；

图2是图1所示平面辐射单元的爆炸示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供的一种基站天线的平面辐射单元的示意图；

图4是图3所示平面辐射单元的爆炸示意图；

【具体实施方式】

下面将结合说明书附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

第一实施例

参考图1和图2，本实施例提供的一种基站天线的平面辐射单元，包括馈电基板20、设置在馈电基板20背面的馈电网络、设置在馈电基板20正面的辐射片10以及设置在辐射片10的耦合激励装置30。馈电基板20的背面设置有与馈电网络连接的激励输入端口26，耦合激励装置30与馈电基板20的激励输入端口26连接。通过设置的耦合激励装置30，提高了耦合激励到辐射片10的能量，从而提高了平面辐射单元的辐射阻抗和匹配宽带。

本实施例中，辐射片10的形状为矩形，辐射片10焊接到馈电基板20的正面的中间位置。具体地，馈电基板20包括基板主体24以及设置在基板主体24正面的接地铜层22。基板主体20的背面设置上述的馈电网络和激励输入端口26。辐射片10包括第一介质层12、设置在第一介质层12正面的第二介质层14、设置在第一介质层背面的接地金属层18以及设置在第二介质层14正面的金属辐射片16。第二介质层14通过压合工艺设置在第一介质层12的正面，且两者的尺寸相同。接地金属层18通过回流焊工艺焊接到接地铜层22上从而实现将辐射片10焊接到馈电基板的正面。金属辐射片16设置在第二介质层14正面的中间位置，且金属辐射片16的长宽尺寸小于第二介质层14的长宽尺寸。

耦合激励装置30设置在辐射片10的第一介质层12正面，并且位于第一介质层12和第二介质层14之间。

辐射片10还包括设置在第一介质层12内的金属化过孔32。金属化过孔32一端与耦合激励装置30连接，其另一端依次穿过位于辐射片10的接地金属层18、馈电基板20后，再与馈电基板20背面的激励输入端口26连接，用于实现给耦合激励装置30馈电。接地金属层18和馈电基板30具有供金属化过孔32穿设的隔离孔34，隔离孔34的孔径大于金属化过孔32的直径，用于将金属化过孔32与接地金属层和馈电基板隔离开。

本实施例中，耦合激励装置30包括-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线。-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线分别设置在第一介质层12正面的两条对角线上，利用对角线的谐振长度缩小了平面辐射单元的尺寸。-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线两者之间形成90度夹角，以保证两个极化之间的隔离度。-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线设置在辐射片10上，有利于-45°极化开路耦合带线和+45°极化开路耦合带线末端的能量耦合激励到辐射片10上，提高平面辐射单元的辐射阻抗，匹配宽带也大大提高，完全可以满足目前5G的频带要求。

金属化过孔32、激励输入端口26分别为两个。两个金属化过孔32分别设置在第一介质层12的两个相邻的角上并呈平行设置，两个激励输入端口26呈平行设置。其中一个金属化过孔的一端与-45°极化开路耦合带线的一端连接，另一端与对应的其中一个激励输入端口连接。另外一个金属化过孔的一端与+45°极化开路耦合带线的一端连接，另一端与对应的另外一个激励输入端口连接。本实用新型通过设置在辐射片10上的耦合激励装置30，可提高耦合激励到辐射片的能量，从而提高了平面辐射单元的辐射阻抗和宽带特性。

在具体制造时，先将金属辐射片16腐蚀光绘在第二介质层14上构成辐射片的第一部分，将耦合激励装置30腐蚀光绘在第一介质层上连同接地金属层构成辐射片的第二部分，再将辐射片的第一部分与第二部分通过压合工艺成一体后将辐射片的接地金属层焊接到设置有馈电网络、激励输入端口的馈电基板上，平面辐射单元即制作完成。

第二实施例

参考图3和图4，本实施例与第一实施例不同的是：平面辐射单元包括馈电基板50、设置在馈电基板50正面的馈电网络和辐射片40以及设置在辐射片40的耦合激励装置60。馈电基板50的正面设有与馈电网络连接的激励输入端口56。耦合激励装置60与馈电基板50正面设置的激励输入端口56连接。

本实施例中，辐射片40通过紧固件41例如螺钉、螺栓等安装到馈电基板50的正面的中间位置。辐射片40的中间位置、馈电基板50的中间位置具有供安装紧固件41例如螺钉、螺栓的安装孔。

辐射片40包括第一介质层42、设置在第一介质层42正面的第二介质层44以及设置在第二介质层44正面的金属辐射片46。

耦合激励装置60设置在辐射片40的第一介质层42正面，并且位于第一介质层42和第二介质层44之间。第一介质层42内设有金属化过孔62。金属化过孔62一端与耦合激励装置60连接，另一端与馈电基板50正面上的激励输入端口56连接，用于实现给耦合激励装置60馈电。

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。