一种碗状双极化超宽带辐射单元及天线的制作方法

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1.本实用新型涉及通信天线技术领域，特别是涉及一种碗状双极化超宽带辐射单元及天线。

背景技术：

2.辐射单元俗称振子包括有多种不同的形式。目前，在天线行业中使用最多的辐射单元结构包括：碗状辐射单元、半波偶极子辐射单元以及折合辐射单元等。
3.辐射单元的性能直接决定天线各项重要指标，如增益、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比等。其中，碗状辐射单元采用了振子对置的方式。通过在其中一个极化的方向上设置一对振子，而与其正交的方向上设置另一对振子，形成双极化辐射单元。由于一对振子形成了一个小型二元阵，因此碗状辐射单元具有增益高、窄波束的优点。
4.目前，碗状辐射单元使用半波偶极子的开路传输线辐射机制，其开路特性会存在前后比、交叉极化比受另外一个极化的影响，不能达到较优水平。同时，由于一个极化包含二元阵，需要用两根电缆接起来形成合路进行馈电，使得一个碗状单元需要用四根电缆去进行馈电。不仅影响生产效率，而且对天线的三阶互调等性能也会有所影响。

技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种碗状双极化超宽带辐射单元及天线，提高碗状辐射单元的性能。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种碗状双极化超宽带辐射单元，包括底座、第一馈电片、第二馈电片、四组折合振子以及与所述折合振子一一对应的巴伦；
8.所述巴伦的一端与所述折合振子连接，所述巴伦的另一端与所述底座连接；
9.所述第一馈电片的两端分别与两组相对设置的所述巴伦连接；
10.所述第二馈电片的两端分别与另外两组相对设置的所述巴伦连接。
11.进一步地，所述巴伦包括第一馈电部和第二馈电部；
12.所述第一馈电片的两端分别与第一组所述巴伦的第一馈电部以及第三组所述巴伦的第二馈电部连接；第一组所述巴伦与第三组所述巴伦相对设置；
13.所述第二馈电片的两端分别与第二组所述巴伦的第一馈电部以及第四组所述巴伦的第二馈电部连接；第二组所述巴伦与第四组所述巴伦相对设置。
14.进一步地，所述底座相对的两侧设置有传输腔；
15.所述第一馈电片设置于所述底座靠近所述折合振子的一侧，所述第二馈电片设置于所述底座远离所述折合振子的一侧；
16.所述第一馈电片以及第二馈电片成类“y”型；
17.所述第一馈电片的第三端以及所述第二馈电片的第三端分别设置于一组所述传输腔内。
18.进一步地，所述折合振子设置有开槽；
19.四组所述折合振子关于辐射单元垂直中心面对称，且相邻所述折合振子互相连接。
20.进一步地，所述折合振子的辐射臂所在平面与所述底座所在平面形成夹角，所述夹角的为60
°‑
80
°
。
21.进一步地，相对设置的两组所述折合振子的间距为0.45-0.55个天线工作波长。
22.进一步地，所述折合振子的辐射臂为不规则多边形。
23.进一步地，所述折合振子的辐射臂关于与其对应的所述巴伦对称。
24.进一步地，所述第一馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合连接；
25.所述第二馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合。
26.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：
27.一种天线，包括上述的一种碗状双极化超宽带辐射单元。
28.本实用新型的有益效果在于：通过将巴伦与四组折合振子一一对应连接，并且每一组巴伦均与其相邻的巴伦连接，以及通过第一馈电片和第二馈电片分别将相对设置的四组巴伦两两连接，将传统的电缆四点馈电转化为馈电片两点馈电，则辐射单元由原来需要四根电缆焊接馈电的形式，转化为只需要采用两根电缆与两组馈电片焊接馈电的形式，能提高生产效率，解决对三阶互调等性能的影响，从而提高碗状辐射单元的性能。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例中的一种碗状双极化超宽带辐射单元的俯视图；
30.图2为本实用新型实施例中的一种碗状双极化超宽带辐射单元的另一结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例中的一种碗状双极化超宽带辐射单元的侧视图；
32.图4为本实用新型实施例中的一种碗状双极化超宽带辐射单元的仰视图；
33.标号说明：
34.1、底座；11、传输腔；2、第一馈电片；3、第二馈电片；4、折合振子；41、开槽；42、辐射臂；5、巴伦；51、第一馈电部；52、第二馈电部；100、焊接点；200、耦合点。
具体实施方式
35.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
36.请参照图1一种碗状双极化超宽带辐射单元，包括底座、第一馈电片、第二馈电片、四组折合振子以及与所述折合振子一一对应的巴伦；
37.所述巴伦的一端与所述折合振子连接，所述巴伦的另一端与所述底座连接；
38.所述第一馈电片的两端分别与两组相对设置的所述巴伦连接；
39.所述第二馈电片的两端分别与另外两组相对设置的所述巴伦连接。
40.由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过将巴伦与四组折合振子一一对应连接，并且每一组巴伦均与其相邻的巴伦连接，以及通过第一馈电片和第二馈电片分别将相对设置的四组巴伦两两连接，将传统的电缆四点馈电转化为馈电片两点馈电，则辐
射单元由原来需要四根电缆焊接馈电的形式，转化为只需要采用两根电缆与两组馈电片焊接馈电的形式，能提高生产效率，解决对三阶互调等性能的影响，从而提高碗状辐射单元的性能。
41.进一步地，所述巴伦包括第一馈电部和第二馈电部；
42.所述第一馈电片的两端分别与第一组所述巴伦的第一馈电部以及第三组所述巴伦的第二馈电部连接；第一组所述巴伦与第三组所述巴伦相对设置；
43.所述第二馈电片的两端分别与第二组所述巴伦的第一馈电部以及第四组所述巴伦的第二馈电部连接；第二组所述巴伦与第四组所述巴伦相对设置。
44.由上述描述可知，每一巴伦由第一馈电部和第二馈电部组成，通过第一馈电片以及第二馈电片进行馈电，简化了馈电形式。
45.进一步地，所述底座相对的两侧设置有传输腔；
46.所述第一馈电片设置于所述底座靠近所述折合振子的一侧，所述第二馈电片设置于所述底座远离所述折合振子的一侧；
47.所述第一馈电片以及第二馈电片成类“y”型；
48.所述第一馈电片的第三端以及所述第二馈电片的第三端分别设置于一组所述传输腔内。
49.由上述描述可知，通过将第一馈电片以及第二馈电片设置成类“y”型，并将第一馈电片的第三端以及第二馈电片的第三端分别设置在对应的传输腔内，能够起到固定第一馈电片以及第二馈电片的作用，提高第一馈电片以及第二馈电片的稳定性。
50.进一步地，所述折合振子设置有开槽；
51.四组所述折合振子关于辐射单元垂直中心面对称，且相邻所述折合振子互相连接。
52.由上述描述可知，通过在折合振子上设置有开槽，并且相邻折合振子彼此相连，形成折合振子共辐射臂的形式，能提高天线前后比、交叉极化等性能，同时能缩小辐射单元尺寸，并达到小型化目的。
53.进一步地，所述折合振子的辐射臂所在平面与所述底座所在平面形成夹角，所述夹角的为60
°‑
80
°
。
54.由上述描述可知，通过将折合振子的辐射臂所在平面与底座所在平面形成60
°‑
80
°
的夹角，使得辐射单元整体呈碗状，提高天线辐射性能。
55.进一步地，相对设置的两组所述折合振子的间距为0.45-0.55个天线工作波长。
56.由上述描述可知，通过将相对设置的两组折合振子的间距为0.45-0.55个天线工作波长，使得折合振子的辐射性能达到最佳效果。
57.进一步地，所述折合振子的辐射臂为不规则多边形。
58.由上述描述可知，通过将折合振子的辐射臂设置为不规则多边形，利用不规则多边形的辐射臂能够增加辐射臂的电流长度，拓展带宽，提高天线性能。
59.进一步地，所述折合振子的辐射臂关于与其对应的所述巴伦对称。
60.由上述描述可知，通过将折合振子的辐射臂设置为于对应的巴伦对称，使得巴伦两侧的辐射臂具有相同结构。
61.进一步地，所述第一馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合连接；
62.所述第二馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合。
63.由上述描述可知，通过采用焊接或耦合的形式实现馈电，使得通过耦合方式进行馈电时，能够进一步地减少焊点，从而提高生产效率。
64.本实用新型另一实施例提供一种天线，包括上述的一种碗状双极化超宽带辐射单元。
65.本实施例上述一种碗状双极化超宽带辐射单元以及天线，可以适用于通信设备以及通信中，以下通过具体实施方式进行说明：
66.实施例一
67.请参照图1，一种碗状双极化超宽带辐射单元，包括底座1、第一馈电片2、第二馈电片3、四组折合振子4以及与所述折合振子4一一对应的巴伦5；所述巴伦5的一端与所述折合振子4连接，所述巴伦5的另一端与所述底座1连接；所述第一馈电片2的两端分别与两组相对设置的所述巴伦5连接；所述第二馈电片3的两端分别与另外两组相对设置的所述巴伦5连接；其中，所述辐射单元由一体化压铸成型；
68.在一可选的实施方式中，所述巴伦5包括第一馈电部51和第二馈电部52；所述第一馈电片2的两端分别与第一组所述巴伦5的第一馈电部51以及第三组所述巴伦5的第二馈电部52连接；所述第二馈电片3的两端分别与第二组所述巴伦5的第一馈电部51以及第四组所述巴伦5的第二馈电部52连接；所述底座1相对的两侧设置有传输腔11；所述第一馈电片2设置于所述底座1靠近所述折合振子4的一侧，所述第二馈电片3设置于所述底座1远离所述折合振子4的一侧；所述第一馈电片2以及第二馈电片3成类“y”型；所述第一馈电片2的第三端以及所述第二馈电片3的第三端分别设置于一组所述传输腔11内；
69.具体的，所述第一馈电片2通过所述传输腔11穿出后，位于所述底座1靠近所述折合振子4的一侧，由垂直所述底座1方向转为平行于所述底座1方向，并沿所述底座1的弧形路线分成两路，形成等幅同相的两条馈线，而后沿对应的所述巴伦5向上进行传输，并在所设置的馈电处转折90
°
后，与辐射单元内部的其中一组平行对置的所述折合振子4进行焊接馈电，在焊接点100处实现馈电；所述第二馈电片3位于所述底座1远离所述折合振子4的一侧，通过另一所述传输腔11位于所述底座1下方的开槽41处穿出，由垂直底座1方向转为平行于所述底座1方向，并沿所述底座1的弧形路线分成两路，形成等幅同相的两条馈线，而后沿对应的所述巴伦5向上进行传输，并在所设置的馈电处转折90
°
后，与辐射单元内部的其中一组平行对置的所述折合振子4进行焊接馈电；则使得辐射单元由原来需要四根电缆焊接馈电的形式，转化为只需要采用两根电缆与馈电片焊接进行馈电的形式；除了焊接点外，所述第一馈电片2以及第二馈电片3与所述折合振子4间都存在等距的缝隙；
70.其中，在一个可选的实施方式中，请参照图2，所述第一馈电片2以及所述第二馈电片3与其对应的所述巴伦5耦合，在耦合点200处实现耦合馈电；采用耦合馈电的形式，能够进一步地减少焊点；
71.请参照图1至图4，所述折合振子4设置有开槽41；四组所述折合振子4关于辐射单元垂直中心面对称，且相邻所述折合振子4互相连接；所述折合振子4的辐射臂42关于与其对应的所述巴伦5对称；所述折合振子4的辐射臂42所在平面与所述底座1所在平面形成夹角，所述夹角的为60
°‑
80
°
；相对设置的两组所述折合振子4的间距为0.45-0.55个天线工作波长；所述折合振子4的辐射臂42为不规则多边形；
72.具体的，所述折合振子4的所述辐射臂42为开槽式回路传输辐射线路，所述辐射臂42位于所述开槽41上的部分形成封闭线路，所述辐射臂42位于所述开槽41下的部分分别与一对所述巴伦5相连，即分别与所述第一馈电部51以及所述第二馈电部52连接，且相邻所述折合振子4的辐射臂42互相连接，形成双极化共辐射臂形式，能够有效缩小辐射单元尺寸，达到小型化目的；在一可选的实施方式中，所述辐射臂42还包括其他形状的异性平面，通过设置异性平面，可增加电电流长度，拓展带宽。
73.实施例二
74.一种天线，包括实施例一中所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元。
75.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，包括底座、第一馈电片、第二馈电片、四组折合振子以及与所述折合振子一一对应的巴伦；所述巴伦的一端与所述折合振子连接，所述巴伦的另一端与所述底座连接；所述第一馈电片的两端分别与两组相对设置的所述巴伦连接；所述第二馈电片的两端分别与另外两组相对设置的所述巴伦连接；所述第一馈电片设置于所述底座靠近所述折合振子的一侧，所述第二馈电片设置于所述底座远离所述折合振子的一侧；所述折合振子设置有开槽；所述折合振子的辐射臂为开槽式回路传输辐射线路；所述辐射臂位于所述开槽上的部分形成封闭线路，相邻所述折合振子的辐射臂互相连接；所述辐射臂位于所述开槽下的部分分别与一对所述巴伦相连。2.根据权利要求1所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述巴伦包括第一馈电部和第二馈电部；所述第一馈电片的两端分别与第一组所述巴伦的第一馈电部以及第三组所述巴伦的第二馈电部连接；第一组所述巴伦与第三组所述巴伦相对设置；所述第二馈电片的两端分别与第二组所述巴伦的第一馈电部以及第四组所述巴伦的第二馈电部连接；第二组所述巴伦与第四组所述巴伦相对设置。3.根据权利要求1或2所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述底座相对的两侧设置有传输腔；所述第一馈电片以及第二馈电片成类“y”型；所述第一馈电片的第三端以及所述第二馈电片的第三端分别设置于一组所述传输腔内。4.根据权利要求1所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，四组所述折合振子关于辐射单元垂直中心面对称。5.根据权利要求4所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述折合振子的辐射臂所在平面与所述底座所在平面形成夹角，所述夹角的为60
°‑
80
°
。6.根据权利要求4所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，相对设置的两组所述折合振子的间距为0.45-0.55个天线工作波长。7.根据权利要求4所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述折合振子的辐射臂为不规则多边形。8.根据权利要求4所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述折合振子的辐射臂关于与其对应的所述巴伦对称。9.根据权利要求2所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元，其特征在于，所述第一馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合连接；所述第二馈电片与其所对应的所述巴伦焊接或耦合。10.一种天线，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的一种碗状双极化超宽带辐射单元。

技术总结

本实用新型公开一种碗状双极化超宽带辐射单元及天线，通过将巴伦与四组折合振子一一对应连接，并且每一组巴伦均与其相邻的巴伦连接，以及通过第一馈电片和第二馈电片分别将相对设置的四组巴伦两两连接，将传统的电缆四点馈电转化为馈电片两点馈电，则辐射单元由原来需要四根电缆焊接馈电的形式，转化为只需要采用两根电缆与两组馈电片焊接馈电的形式，能提高生产效率，解决对三阶互调等性能的影响，从而提高碗状辐射单元的性能。从而提高碗状辐射单元的性能。从而提高碗状辐射单元的性能。