間接耦合天線單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種間接耦合天線單元。
【背景技術(shù)】
[0002]2G/3G/4G多頻段多制式網(wǎng)絡(luò)協(xié)同構(gòu)建正在成為新常態(tài)，TDD/FDD-LTE混合組網(wǎng)必將成為4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要演進方向。既建網(wǎng)路資源的合理利用、新增網(wǎng)絡(luò)資源的集約化建設(shè)和運營已成為移動通信運營商的基本共識，通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施共建共存、基站設(shè)備共站址共機房設(shè)置、天饋系統(tǒng)共桿共塔安裝、多制式網(wǎng)絡(luò)共用共享天饋資源等等，已成為產(chǎn)業(yè)界普遍關(guān)注的焦點。具有超寬頻帶特性、多頻帶特性、波束獨立控制特性、以及具有多收多發(fā)功能的多通道多端口天線是滿足未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所必需的最佳解決方案，適時研制開發(fā)已是當(dāng)務(wù)之急。
[0003]基本天線輻射單元是構(gòu)成基站天線的關(guān)鍵部件，現(xiàn)有技術(shù)的雙極化天線單元的輻射體由四個相同的導(dǎo)電輻射臂構(gòu)成，輻射臂形狀為正方形，相鄰輻射臂之間直接耦合電磁信號以提高單元輻射性能并拓寬頻帶，相對應(yīng)的兩個輻射臂為一組，兩兩一組構(gòu)成±45°極化天線輻射單元。
[0004]但現(xiàn)有的移動通信基站天線產(chǎn)品設(shè)計同質(zhì)化、結(jié)構(gòu)雷同現(xiàn)象十分普遍，尤其是較高頻段的天線輻射單元，幾乎千篇一律地采用直接耦合方形雙極化天線單元形式、或由其所派生的天線輻射單元形式，這些派生單元形式上雖千變?nèi)f化而實質(zhì)上卻無任何創(chuàng)新之處，理應(yīng)歸屬于原始創(chuàng)新設(shè)計的母本輻射單元形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供一種新型的間接耦合天線單元，該間接耦合天線單元可替代現(xiàn)有基站天線單元，且不同于傳統(tǒng)的天線單元結(jié)構(gòu)，另外，該間接耦合天線單元具有超寬頻帶輻射特性、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和成型。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種間接耦合天線單元，包括輻射體、饋電裝置和耦合體，輻射體與饋電裝置連接，耦合體與輻射體相耦合。其中，輻射體包括四個導(dǎo)電的輻射臂，耦合體包括至少四個導(dǎo)電的耦合臂，且輻射臂與耦合臂間隔交替排列分布。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的間接耦合天線單元包括與輻射體相耦合的耦合臂，輻射體包括四個導(dǎo)電的輻射臂，耦合體包括至少四個導(dǎo)電的耦合臂，且輻射臂與耦合臂間隔交替排列分布；已知的現(xiàn)有技術(shù)的方形天線單元通過輻射臂之間的窄縫隙進行直接電磁耦合以達(dá)到其拓展頻帶特性的目的，不同于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明天線單元通過在輻射臂之間增加耦合臂且彼此間形成窄縫隙進行間接電磁耦合以達(dá)到其拓展頻帶特性的目的。如上所述，本發(fā)明間接天線單元具有超寬頻帶(1700MHz?2700MHz)輻射特性，從而可替代現(xiàn)有的基站天線單元，是移動通信寬頻帶雙極化天線和多頻段多端口天線的關(guān)鍵部件。
[0008]具體地，耦合體為共面結(jié)構(gòu)，每個耦合臂由單導(dǎo)體或復(fù)導(dǎo)體構(gòu)成，四個耦合臂于耦合體所在的平面依次呈90°旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)置。
[0009]可選地，每一耦合臂為三角形或梯形或扇形的平面結(jié)構(gòu)，或為長方體或圓柱體或圓錐體的立體結(jié)構(gòu)，或為鏤空結(jié)構(gòu)。
[0010]具體地，相鄰的輻射臂和耦合臂之間設(shè)置有電磁耦合窄縫隙。
[0011]具體地，輻射體為共面結(jié)構(gòu)，四個輻射臂形成一對相互正交的X型對稱振子，四個輻射臂于輻射體所在的平面依次呈90°旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)置。
[0012]可選地，每一輻射臂為三角形或梯形或扇形的平面結(jié)構(gòu)，或為長方體或圓柱體或圓錐體的立體結(jié)構(gòu)。
[0013]具體地，相對應(yīng)的兩個輻射臂兩兩組合并分別經(jīng)饋電激勵以輻射±45°極化波，輻射體沿±45°極化方向的長度約為1/2-1設(shè)計頻率所對應(yīng)的波長，輻射臂的長度為輻射體長度的一半。
[0014]具體地，饋電裝置由饋電體和饋電巴倫組成，饋電體的內(nèi)外導(dǎo)電體分別與對應(yīng)的所述輻射臂相連接，饋電巴倫由四個平行導(dǎo)電體組成，其中兩個平行導(dǎo)電體為饋電外導(dǎo)體，饋電巴倫的底部相互連接，饋電巴倫的頂部分別與四個輻射臂相連接，饋電裝置采用同軸饋電方式或微帶饋電方式。
[0015]較佳地，所述輻射體與所述耦合體為立體結(jié)構(gòu)時可用塑膠介質(zhì)材料作固定和支撐。特別地，輻射體與耦合體為平面結(jié)構(gòu)時可用PCB實現(xiàn)，此時輻射體與耦合體可同層面設(shè)置或異層面設(shè)置，亦即輻射臂與耦合臂可位于PCB的相同層面或不同層面。
[0016]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。
【附圖說明】
[0017]圖1A為本發(fā)明間接耦合天線單元一實施例的俯視圖。
[0018]圖1B為本發(fā)明間接耦合天線單元一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2A為三角形輻射臂和耦合臂的示意圖。
[0020]圖2B為扇形輻射臂和耦合臂的示意圖。
[0021]圖2C為長方形輻射臂和復(fù)導(dǎo)體耦合臂的示意圖。
[0022]圖2D為長方形輻射臂和扇形耦合臂異層面設(shè)置的示意圖。
[0023]圖2E為長方形輻射臂和梯形耦合臂異層面設(shè)置的示意圖。
[0024]圖2F為細(xì)圓柱形輻射臂和U形耦合臂立體型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖就本發(fā)明的實施例進行描述。
[0026]請參考圖1A和圖1B，本發(fā)明間接耦合天線單元包括輻射體101、耦合體103及饋電裝置。其中，該福射體101為一對彼此正交的X型對稱振子，該X型對稱振子由四個導(dǎo)電的輻射臂102組成，耦合體103則由四個導(dǎo)電的耦合臂104組成，且四個輻射臂102和四個耦合臂104相互間隔交替排列分布，相鄰的輻射臂102和耦合臂104之間設(shè)置有電磁耦合窄縫隙105。
[0027]在本實施例中，四個輻射臂102呈共面設(shè)置(即輻射體101為共面結(jié)構(gòu))且四個輻射臂102于輻射體101所在的平面依次呈90°旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)置，四個耦合臂104也呈共面設(shè)置(即耦合體103為共面結(jié)構(gòu))，且四個耦合臂104于耦合體102所在的平面依次呈90°旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)置。且，輻射體101和耦合體103共層面設(shè)置，兩者以介質(zhì)基材106所承載，且在本實施例中該介質(zhì)基材106為PCB基板，即輻射體101和耦合體103通過蝕刻方法形成于PCB板的同一