本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種半波振子、輻射單元及天線。

背景技術：

目前基站天線所使用的壓鑄振子都是經(jīng)典的高度為四分之一波長半波振子；隨著通訊業(yè)的快速發(fā)展對天線的小型化提出了越來越迫切的要求，而降低振子的高度也就是減小天線的厚度對縮小天線的體積的貢獻顯然是最大的。此外，微帶天線可以解決現(xiàn)有天線的高度問題，但是微帶天線的帶寬有限，隔離和交叉極化比都無法滿足現(xiàn)有基站天線的要求。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種半波振子、輻射單元及天線，該半波振子可以改變天線的阻抗特性，有助于減小天線厚度，該輻射單元及天線在不影響隔離和交叉極化比的性能的前提下，減小天線厚度。

本發(fā)明提供一種半波振子，包括對稱分布的金屬片，所述對稱分布的金屬片作為該半波振子的兩臂，

每一金屬片上的至少一側邊上設置有具有容性加載作用的翼型結構，通過所述翼型結構的容性加載改變天線的阻抗特性；

在所述半波振子的端部設置有下沉柱。

優(yōu)選地，在所述半波振子的每一個金屬片在相對的位置均設置有一個缺口；所述翼型結構設置在每一金屬片上與所述缺口相鄰的至少一側邊上。

本發(fā)明提供的一種輻射單元，包括：包括：一組或兩組相互正交的半波振子、饋電支撐柱、耦合的巴倫饋電探針；其中，所述半波振子的兩臂為對稱分布的金屬片，每一金屬片下設置有一下沉的饋電支撐柱，所述半波振子的對稱中心與各饋電支撐柱所圍成的柱形結構對應的軸線相重合；

每一金屬片上至少一側邊上設置有具有容性加載作用的翼型結構；

所述巴倫饋電探針設置在所述饋電支撐柱中，并在交叉處彎折，上下錯開，每一組所述半波振子的兩個金屬片的相鄰頂角之間通過所述巴倫饋電探針電連接；

在所述半波振子的端部連接有下沉柱，所述下沉柱與所述饋電支撐柱相平行。

優(yōu)選地，所述半波振子的每一個金屬片在相對的位置均設置有一個缺口，每一缺口處設置有所述饋電支撐柱，所述饋電支撐柱上端與金屬片固定連接，各饋電支撐柱的另一端均與一凸臺固定連接；

每一金屬片上與所述缺口相鄰的至少一側邊上設置有所述翼型結構。

優(yōu)選地，所述饋電支撐柱、所述下沉柱與所述半波振子一體成型形成連接。

優(yōu)選地，金屬片的中間鏤空，且鏤空的圖形為對稱的多邊形；所述下沉柱的形狀為圓柱體或者片狀。

優(yōu)選地，連接在金屬片上的所述翼型結構向下彎折，且與金屬片之間垂直。

優(yōu)選地，所述下沉柱的長度為0.05-0.1個中心波長。

優(yōu)選地，輻射單元的整體高度為八分之一個中心波長。

本發(fā)明還提供一種天線，包括至少一個上述的輻射單元，還包括：反射板、饋電網(wǎng)絡；

所述輻射單元中的凸臺固定在所述反射板上，所述輻射單元以組陣方式構成天線陣，所述饋電網(wǎng)絡夾在所述輻射單元與所述反射板中間。

本發(fā)明還提供一種天線，包括至少一個上述的輻射單元，還包括：反射板、饋電網(wǎng)絡，所述饋電網(wǎng)絡包括功分器；

所述輻射單元中的凸臺固定在所述反射板上，所述輻射單元以組陣方式構成天線陣，所述饋電網(wǎng)絡夾在所述輻射單元與所述反射板中間；

所述功分器的輸入輸出端口與所述輻射單元中的巴倫饋電探針和所述饋電網(wǎng)絡連接，用于接收來自所述饋電網(wǎng)絡的信號，并將該信號分為至少兩路后分別輸送至不同的所述輻射單元發(fā)送，或者接收來自不同輻射單元的信號合成一路后輸送至所述饋電網(wǎng)絡。

優(yōu)選地，所述功分器為集成化設計的微帶形式的功分器。

優(yōu)選地，所述功分器的輸入輸出端口與所述巴倫饋電探針之間通過焊接方式連接；所述輻射單元中的所述凸臺通過螺釘固定在所述反射板上。

實施本發(fā)明，具有如下有益效果：本發(fā)明通過在半波振子上加載翼型結構和耦合巴倫饋電探針，通過翼型結構的容性加載改變天線的阻抗特性，還通過在振子上設計下沉柱來拓展天線的阻抗帶寬，在不影響天線的性能基礎上便可以大大降低了天線的高度，減少了基站和微基站的體積，使產(chǎn)品更纖薄。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的輻射單元的解剖圖。

圖2是本發(fā)明提供的輻射單元的側視圖。

圖3是本發(fā)明提供的天線的解剖圖。

圖4是本發(fā)明提供的輻射單元與功分器之間的接線圖。

圖5是本發(fā)明提供的天線的完整示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的天線的側視圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種輻射單元，如圖1所示，包括兩組相互正交形成±45°雙極化輻射特性的半波振子100、饋電支撐柱200及耦合的巴倫饋電探針300；其中，半波振子100的兩臂為對稱分布的金屬片110，為了方便看清輻射單元的結構，在圖1中有一個半波振子100的金屬片未畫出來，結合圖2可以看到，半波振子100的每一個金屬片在相對的位置均設置有一個缺口111，每一缺口111處設置有一個垂直下沉的饋電支撐柱200，饋電支撐柱200上端與金屬片固定連接，各饋電支撐柱200的另一端均與一凸臺400固定連接，半波振子100的對稱中心與各饋電支撐柱200所圍成的柱形結構對應的軸線相重合。這里需要說明的是，該輻射單元選擇一組半波振子也可以。

采用耦合的巴倫饋電探針300，可以平衡輻射體電流，避免了傳統(tǒng)的同軸電纜需要先將絕緣皮剝掉，再焊接對輻射單元進行饋電的輻射裝配過程，能夠減少生產(chǎn)工序、提高生產(chǎn)效率。為了避免由于兩組相互垂直的半波振子100的饋電探針發(fā)生交叉，耦合巴倫饋電探針300在交叉處彎折，上下錯開，同時該結構有利于提高相互垂直的兩組半波振子100之間的隔離度。

圖1中，每一金屬片上述缺口111相鄰的至少一側邊上設置有具有容性加載作用的翼型結構500，通過翼型結構500的容性加載改變天線的阻抗特性。

翼型結構500起到容性加載作用，用于改變輻射單元的阻抗特性，以實現(xiàn)良好的駐波比。

巴倫饋電探針300設置在饋電支撐柱200中，且不高于半波振子100所在的平面，巴倫饋電探針300在交叉處彎折，上下錯開，每一組半波振子的兩個金屬片的相鄰頂角之間通過巴倫饋電探針300電連接。

在每一半波振子100的端部連接有下沉柱600，下沉柱600與饋電支撐柱200相平行，用于調節(jié)輻射單元的低頻駐波比及輻射單元的交叉極化比，下沉柱600與半波振子100之間成垂直關系，且向下。下沉柱600可以在一定的程度上加大輻射單元的長度，起到調節(jié)低頻駐波比的作用，并拓展天線的阻抗帶寬；另外通過仿真和測試發(fā)現(xiàn)金屬下沉柱600還可以起到平衡輻射單元正交方向電流的作用，能夠有效的改善輻射單元的交叉極化比。

其中，下沉柱600的形狀為圓柱體或者片狀，或者不限于圓柱體和片狀。

進一步地，饋電支撐柱200、下沉柱600與半波振子100一體成型形成連接。

進一步地，金屬片110的中間鏤空，且鏤空的圖形為對稱的多邊形，例如可以是正方形、正五邊形等等。

進一步地，連接在金屬片110上的翼型結構500向下彎折，且翼型結構500與金屬片110之間垂直。

進一步地，下沉柱600的長度為0.05-0.1個中心波長。輻射單元的整體高度為八分之一個中心波長。

本發(fā)明還提供一種天線，包括至少一個上述的輻射單元，如圖3所示，該天線包含兩個輻射單元10，還包括：反射板30、饋電網(wǎng)絡20，饋電網(wǎng)絡20包括功分器200。輻射單元10中的凸臺400固定在反射板30上，輻射單元10以組陣方式構成天線陣，饋電網(wǎng)絡20夾在輻射單元10與反射板30中間。當然，在本發(fā)明的另一實施例中，天線包含兩個輻射單元10，還包括：反射板30、饋電網(wǎng)絡20，其中饋電網(wǎng)絡包括功分器200不包括功分器200。輻射單元10中的凸臺400固定在反射板30上，輻射單元10以組陣方式構成天線陣，饋電網(wǎng)絡20夾在輻射單元10與反射板30中間。

如圖3和圖4以及圖6所示，圖6是圖3對應的側視圖，功分器200的輸入輸出端口201與輻射單元10中的巴倫饋電探針300連接，輸入輸出端口202與饋電網(wǎng)絡20連接，功分器20用于接收來自饋電網(wǎng)絡20的信號，并將該信號分為至少兩路后分別輸送至不同的輻射單元10發(fā)送，或者接收來自不同輻射單元10的信號合成一路后輸送至饋電網(wǎng)絡20。例如，圖3和圖4中輻射單元10的個數(shù)是2，且輻射單元10為兩組正交的半波振子，則功分器200為一分二功分器，將來自不同的輻射單元10的信號合為1路后輸送至饋電網(wǎng)絡20，或者接收饋電網(wǎng)絡20的信號分成2路路后分別輸送至兩個不同的輻射單元10，通過兩個不同的輻射單元10發(fā)射出去。其中，一分二功分器是將支持+45°極化、-45°極化。

進一步地，功分器200為集成化設計的微帶形式的功分器。

進一步地，功分器200輸入輸出端口與巴倫饋電探針300之間通過焊接方式連接。

進一步地，輻射單元10中的凸臺400通過螺釘固定在反射板30上。

如圖5所示，圖5是包含2個輻射單元10的天線的完整示意圖。

綜上所述，由于輻射單元10距離反射板30的高度對天線的方向圖和駐波比有較大的影響，傳統(tǒng)的基站天線高度一般為四分之一波長半波長。本發(fā)明在半波振子100上加載翼型結構500、耦合巴倫饋電探針300、下沉柱600，通過翼型結構500的容性加載改變天線的阻抗特性，還通過在半波振子100上設計下沉柱600來拓展天線的阻抗帶寬，便可以在不影響天線的性能基礎上大大降低了天線的高度，減少了基站和微基站smallcellpico的體積，使產(chǎn)品更纖薄。

本發(fā)明的輻射單元的半波振子高度可以只有八分之一波長，相比傳統(tǒng)四分之一波長高度的半波振子而言，體積縮小一半，性能卻基本沒有惡化。

本發(fā)明的輻射單元及天線還易于裝配，裝配流程簡單，且穩(wěn)定性更好，焊點少，出錯率低。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。