阅读说明：本技术 双极化fad辐射单元 (Dual-polarization FAD radiating element ) 是由 田佰文 任源朋 孙彦明 谢晖 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种双极化FAD辐射单元,包括馈电连接片上、馈电连接片下、介质固定件、辐射体和馈电连接底座；其中,所述辐射体的外轮廓包括多个辐射面；每个所述辐射面内部镂空,所述镂空为由上下两个圆弧面构成的中空结构,每个所述圆弧面的中间位置有一个圆形通孔；所述辐射体固定在所述馈电连接底座上；所述馈电连接片上和所述馈电连接片下镶嵌在所述介质固定件上；所述介质固定件连同镶嵌在其上的馈电连接片上和馈电连接片下安装在所述馈电连接底座的通孔内。本发明通过在辐射元内部采用眼球形的镂空孔,增加辐射面电路路径,扩展频带带宽,改善频带内的驻波以及隔离度,使得辐射元的尺寸相对减小,装配简单,焊接方便。(The invention provides a dual-polarization FAD radiating unit which comprises a feed connecting sheet, a dielectric fixing piece, a radiating body and a feed connecting base, wherein the feed connecting sheet is arranged below the dielectric fixing piece; wherein the outer contour of the radiator comprises a plurality of radiating surfaces; each radiation surface is internally hollowed, the hollow part is of a hollow structure consisting of an upper arc surface and a lower arc surface, and a circular through hole is formed in the middle of each arc surface; the radiator is fixed on the feed connection base; the feed connecting sheet and the feed connecting sheet are embedded on the medium fixing piece; the medium fixing piece, the feed connecting piece embedded on the medium fixing piece and the feed connecting piece are arranged in the through hole of the feed connecting base. The invention adopts the eyeball-shaped hollow hole in the radiation element, increases the circuit path of the radiation surface, expands the bandwidth of the frequency band, and improves the standing wave and the isolation degree in the frequency band, so that the size of the radiation element is relatively reduced, the assembly is simple, and the welding is convenient.)

双极化FAD辐射单元

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种双极化FAD辐射单元。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，人们对移动通信数据的需求也日益增加，随着4G网络的日益普及，原来的通信带宽已无法满足需求，目前D频段的带宽已从60M增加到100M，且160M的D频通信带宽需求已被提出，因此如何扩展D频带的通信带宽成为当前亟待解决的主要问题。

传统FAD辐射单元的内部镂空一般采用全镂空或者简单的直线型镂空，这种传统的辐射元镂空虽然内部结构相对简单，但这种单一结构导致电流路径相对单一，频带内的带宽较窄，导致此类辐射单元不能满足最新的扩频需求。此外，对于全镂空或者简单的直线型镂空方式的辐射单元，物理尺寸为半波振子的全尺寸。传统的辐射单元采用直接馈电方式，即馈电与辐射单元直接焊接。此种焊接装配复杂，焊接起来费时费力，且在焊接过程中容易出现短路，拉丝等现象，不利于生产线的高效装配。

发明内容

为克服上述现有的FAD辐射单元频带内的带宽较窄，装配复杂的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种双极化FAD辐射单元。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种双极化FAD辐射单元，包括馈电连接片上、馈电连接片下、介质固定件、辐射体和馈电连接底座；

其中，所述辐射体的外轮廓包括多个辐射面；

每个所述辐射面内部镂空，所述镂空为由上下两个圆弧面构成的中空结构，每个所述圆弧面的中间位置有一个圆形通孔；

所述辐射体固定在所述馈电连接底座上；

所述馈电连接片上和所述馈电连接片下镶嵌在所述介质固定件上；

所述介质固定件连同镶嵌在其上的馈电连接片上和馈电连接片下安装在所述馈电连接底座的通孔内。

优选地，所述辐射体的外轮廓包括四个矩形辐射面；

四个所述矩形辐射面位于同一平面内，呈田字形进行排列。

优选地，所述圆弧面的端点位于所述矩形辐射面的对角线上；

所述圆弧面的方向垂直于辐射单元的极化方向；

对于任一所述圆弧面，该圆弧面中间的圆形孔与该圆弧面在该圆弧面的中间位置处相切。

优选地，相邻两个所述矩形辐射面之间有一矩形缝隙，所有所述矩形缝隙构成十字形状；

十字形状的所述矩形缝隙贯穿所述辐射体和所述馈电连接底座的上部，并在所述馈电连接底座的下部闭合；

所述馈电连接底座的下部用于将四个所述矩形辐射面连接成一体。

优选地，所述馈电连接底座中心有四个对称的通孔，所述通孔靠近所述馈电连接底座的中心且贯穿整个所述馈电连接底座；

在所述馈电连接底座的中心有一螺纹孔，用于与反射板进行固定；

所述馈电连接片上和馈电连接片下用所述介质固定件进行固定后，***到所述馈电连接底座中间的四个通孔内。

优选地，所述馈电连接片上和所述馈电连接片下均为U形结构；

所述U形结构包括长臂端和短臂端；

所述长臂端贯穿整个所述馈电连接底座的通孔；

所述短臂端的长度小于所述长臂端的长度，并***所述馈电连接底座的通孔内；

所述U形结构上附带有匹配枝节。

优选地，所述介质固定件的俯视外形为矩形十字交叉；

所述介质固定件的下方有四个呈中心对称的介质圆柱；

每个所述介质圆柱内开有通孔，所述介质圆柱内通孔的形状与所述馈电连接片上和所述馈电连接片下的横截面相同，用于***所述馈电连接片上和所述馈电连接片下；

所述介质圆柱***所述馈电连接底座的通孔内。

优选地，在所述矩形十字交叉的十字形的四个端点处分别设有一个卡扣，所述端点处的卡扣用于将所述介质固定件与所述辐射面固定。

优选地，所述馈电连接片上和所述馈电连接片下互相呈90度夹角，且所述馈电连接片上和所述馈电连接片下为上下结构。

优选地，介质固定件内部设有两对交错的卡扣，两对所述卡扣在空间上呈上下分布，上面的一对所述卡扣用于固定所述馈电连接片上，下面的一对所述卡扣用于固定所述馈电连接片下；两对所述卡扣互相呈90度夹角。

本发明实施例提供一种双极化FAD辐射单元，通过在辐射元内部采用眼球形的镂空孔，增加辐射面电路路径，扩展频带带宽，改善频带内的驻波以及隔离度，使得辐射元的尺寸相对减小，装配简单，焊接方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双极化FAD辐射单元的立体***结构示意图；

图2为本发明实施例提供的双极化FAD辐射单元的正面俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的双极化FAD辐射单元的侧视结构示意图；

其中，1、馈电连接片上，2、馈电连接片下，3、介质固定件，4、辐射体，5、镂空孔，6、馈电连接底座，7、螺纹孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在本发明的一个实施例中提供一种双极化FAD辐射单元，图1为本发明实施例提供的双极化FAD辐射单元的立体***结构示意图，包括馈电连接片上1、馈电连接片下2、介质固定件3、辐射体4和馈电连接底座6；

其中，所述辐射体4的外轮廓包括多个辐射面；优选地，辐射体4的外轮廓包括四个矩形辐射面，四个矩形辐射面位于同一平面内，呈田字形进行排列，如图2所示。优选地，矩形辐射面为方形辐射面，辐射面置于辐射单元的上部，四个辐射面的底部使用馈电连接底座6进行连接，馈电连接底座6为一体压铸成型结构。馈电连接底座6的中心处有与反射板固定连接的螺纹孔7。

每个所述辐射面内部镂空，所述镂空为由上下两个圆弧面构成的中空结构，每个所述圆弧面的中间位置有一个圆形通孔，上下两个圆弧面与其中间位置的圆形孔共同构成眼球形状的镂空孔5。此结构特性可有效改善频带内的驻波以实现宽频带及小型化性能。

本实施例中圆形孔的孔径决定了辐射元在高频段的频率范围，构成镂空的上下两个圆弧面决定了辐射元低频段的范围，因此可以根据需要灵活的改变上下两个圆弧面以及圆弧面上圆形孔的大小，进而改变辐射元高频段以及低频段的门限值。

优选地，圆弧面的端点位于矩形辐射面的对角线上，圆弧面的方向垂直于辐射单元的极化方向，两圆弧面中间的圆形孔与两圆弧面在其中间位置处相切。相对于传统的辐射面内直线形镂空或者全镂空，辐射面内的眼球形镂空结构中电流路径更加多样化，因而具有更宽的阻抗带宽，而圆弧相对于直线来说具有更长的电流路径，使得辐射单元的尺寸也相对减小。

所述辐射体4固定在所述馈电连接底座6上；所述馈电连接片上1和所述馈电连接片下2镶嵌在所述介质固定件3上；所述介质固定件3连同镶嵌在其上的馈电连接片上1和馈电连接片下2安装在所述馈电连接底座6的通孔内。

优选地，馈电连接片上1和馈电连接片下2固定在介质固定件3上，互相呈90度夹角，且馈电连接片上1与馈电连接片下2为上下结构。

优选地，FAD辐射单元的中心频率波长为λ₀，辐射单元的辐射臂全长为0.9*(λ₀/2)。

本实施例通过在辐射元内部采用眼球形的镂空孔，增加辐射面电路路径，扩展频带带宽，改善频带内的驻波以及隔离度，使得辐射元的尺寸相对减小，装配简单，焊接方便。

在上述实施例的基础上，如图3所示，本实施例中相邻两个所述矩形辐射面之间有一矩形缝隙，所有所述矩形缝隙从外形上看呈十字形状；该十字形状的缝隙贯穿所述辐射体4和所述馈电连接底座6的上部，并在所述馈电连接底座6的下部闭合，用于将四个矩形辐射面连接成一体。

在上述各实施例的基础上，本实施例中所述馈电连接底座6的中心设有四个对称的通孔，所述通孔靠近所述馈电连接底座6的中心且贯穿整个所述馈电连接底座6；优选地，馈电连接底座6的外形为矩形，中间有四个对称的圆柱形通孔，四个通孔与辐射体4的四个辐射面一一对应，都靠近辐射单元的物理中心位置，且对称分布。在所述馈电连接底座6的中心有一螺纹孔，用于与反射板进行固定。

所述馈电连接片上1和馈电连接片下2用所述介质固定件3进行固定后，***到所述馈电连接底座6中间的四个通孔内。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述馈电连接片上1和所述馈电连接片下2均为U形结构；所述U形结构包括长臂端和短臂端；所述长臂端贯穿整个所述馈电连接底座6的通孔；所述短臂端的长度小于所述长臂端的长度，并***所述馈电连接底座6的通孔内；所述U形结构上附带有匹配枝节。

其中，U形结构的两个臂为一长一短，短臂端的长度小于长臂端的长度。优选地，短臂端的长度为长臂端长度的一半左右，可根据实际情况进行长度调节；馈电连接片上1与馈电连接片下2的横截面为矩形。此外，该U形结构上附带有矩形匹配枝节，调节匹配枝节的位置与大小可有效改善辐射元输入阻抗。

在上述实施例的基础上，本实施例中所述介质固定件3的俯视外形为矩形十字交叉；所述介质固定件3的下方有四个呈中心对称的介质圆柱；每个所述介质圆柱内开有通孔，所述介质圆柱内通孔的形状与所述馈电连接片上1和所述馈电连接片下2的横截面相同，如均为矩形，用于***所述馈电连接片上1和所述馈电连接片下2；所述介质圆柱***所述馈电连接底座6的通孔内。

在上述实施例的基础上，本实施例中在所述十字交叉的十字形的四个端点处分别设有一个卡扣，所述端点处的卡扣用于将所述介质固定件3与所述辐射面固定，使得介质固定件3不会脱离辐射体4。

在上述实施例的基础上，本实施例中介质固定件3内部设有两对交错的卡扣，两对所述卡扣在空间上呈上下分布，上面的一对所述卡扣用于固定所述馈电连接片上1，下面的一对所述卡扣用于固定所述馈电连接片下2；两对所述卡扣互相呈90度夹角。通过将馈电连接片上1和馈电连接片下2固定在卡扣内，使得馈电连接片上1和馈电连接片下2也呈90度夹角，且在空间上为上下分布。最后馈电连接片上1、馈电连接片下2与介质固定件3共同固定在馈电连接底座6的通孔内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。