阅读说明：本技术 一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元 (Low-profile radiation unit capable of improving gain and front-to-back ratio ) 是由 陈后生 庄昆 朱恺贤 赵亮 唐华 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元,包括偶极子、耦合PCB接地板、辐射臂和偶极子巴伦,所述偶极子设置有四个,四个所述偶极子每两两组合呈圆周分布于耦合PCB接地板顶部且与耦合PCB接地板顶部固定连接,每个所述偶极子上皆安装有偶极子巴伦,每相邻两组偶极子巴伦之间安装有辐射臂。该可提高增益及前后比的低剖面辐射单元,将偶极子巴伦设计为向下折弯,满足辐射单元电长度要求,同时降低了辐射单元高度,并在偶极子巴伦与辐射臂相连处增加面积,以满足偶极子巴伦与辐射臂电耦合要求,将相连处进行缝隙开槽设计,提高辐射单元对地辐射高度,达到辐射单元性能要求。(The invention discloses a low-profile radiating unit capable of improving gain and front-to-back ratio, which comprises four dipoles, a coupling PCB (printed circuit board), radiating arms and dipole baluns, wherein every two of the four dipoles are combined and circumferentially distributed on the top of the coupling PCB and fixedly connected with the top of the coupling PCB, each dipole is provided with the dipole balun, and the radiating arms are arranged between every two adjacent groups of the dipole baluns. According to the low-profile radiating element capable of improving the gain and the front-to-back ratio, the dipole balun is designed to be bent downwards, the requirement on the electrical length of the radiating element is met, the height of the radiating element is reduced, the area of the joint of the dipole balun and the radiating arm is increased so as to meet the requirement on the electrical coupling of the dipole balun and the radiating arm, the joint is subjected to gap slotting design, the radiating height of the radiating element to the ground is improved, and the performance requirement of the radiating element is met.)

一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，具体为一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元。

背景技术

随着通信技术的发展，通信系统对天线的要求越来越高，而辐射单元的好坏决定了天线整体性能；同时为满足多家运营商共建共用基站铁塔，运营商对天线尺寸及重量提出了新的要求，从而设计一款小尺寸高性能的辐射单元，将具有十分重要的现实意义。

根据微波原理天线辐射单元在LTE700、CDMA800和GSM900频段内，辐射单元尺寸较大，导致了在满足通信系统性能要求下，天线整体尺寸较大；目前运营商采用共建共用基站模式，一座基站有多家系统同时工作，在现有天线前后比不是很高的情况下，多系统会出现相互干扰，导致通信信号变差，在此情况下提高天线前后比变的日益重要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元，将偶极子巴伦设计为向下折弯，满足辐射单元电长度要求，同时降低了辐射单元高度，并在偶极子巴伦与辐射臂相连处增加面积，以满足偶极子巴伦与辐射臂电耦合要求，将相连处进行缝隙开槽设计，提高辐射单元对地辐射高度，达到辐射单元性能要求等优点，解决了背景技术提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元，包括偶极子、耦合PCB接地板、辐射臂和偶极子巴伦，所述偶极子设置有四个，四个所述偶极子每两两组合呈圆周分布于耦合PCB接地板顶部且与耦合PCB接地板顶部固定连接，每个所述偶极子上皆安装有偶极子巴伦，每相邻两组偶极子巴伦之间安装有辐射臂。

优选的，所述辐射臂与两组偶极子巴伦之间采用电耦合相连。

优选的，所述辐射臂形状设置为倒立的“U”型，能够增加电磁波路径，从而满足电性能要求。

优选的，所述偶极子巴伦底部设置有折弯处，且折弯处固定有馈电电缆焊接块，所述馈电电缆焊接块由钣金折弯而成，这种设置确保了馈电电缆焊接块使用时的稳定性，提升设备的使用寿命。

优选的，所述每相邻两组偶极子在偶极子巴伦中部位置通过耦合平衡块固定连接，此耦合平衡块增加辐射单元S参数带宽，同时也增强了辐射结构强度。

优选的，每个所述偶极子巴伦顶部向外部延伸有一耦合面，且耦合面向远离耦合PCB接地板轴线处分布，由于辐射单元带宽比较宽，能够满足带宽要求，提升设备的使用效果。

(三)有益效果

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明耦合PCB接地板区别于其他振子直流接地形式，以提高天线整体PIM量级。

2、本发明将辐射臂设计为倒U型辐射臂以增加电磁波路径，从而满足电性能要求。

3、本发明将偶极子巴伦设计为向下折弯，满足辐射单元电长度要求，同时降低了辐射单元高度，并在偶极子巴伦与辐射臂相连处增加面积，以满足偶极子巴伦与辐射臂电耦合要求，将相连处进行缝隙开槽设计，提高辐射单元对地辐射高度，达到辐射单元性能要求。

4、本发明利用耦合平衡块，将相邻两个偶极子在偶极子巴伦中部位置连接，此耦合平衡块增加辐射单元S参数带宽，同时也增强了辐射结构强度，保证了整个设备的稳定性。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明仰视结构示意图。

图中：1、偶极子；2、耦合PCB接地板；3、辐射臂；4、偶极子巴伦；5、馈电电缆焊接块；6、耦合平衡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-3所示，一种可提高增益及前后比的低剖面辐射单元，包括偶极子1、耦合PCB接地板2、辐射臂3和偶极子巴伦4，偶极子1设置有四个，四个偶极子1每两两组合呈圆周分布于耦合PCB接地板2顶部且与耦合PCB接地板2顶部固定连接，偶极子1与耦合PCB接地板2的连接方式可以采用铆钉铆接的方式，每个偶极子1上皆安装有偶极子巴伦4，每相邻两组偶极子巴伦4之间安装有辐射臂3，辐射臂3与两组偶极子巴伦4之间采用电耦合相连，通过这种方式能够达到减小增长物理尺寸的效果，节省了设备的生产成本。为满足辐射臂3在设计频段内的波长要求。将偶极子巴伦4与辐射臂3相连处增加面积，以满足偶极子巴伦4与辐射臂3电耦合要求，将相连处进行缝隙开槽设计，提高辐射单元对地辐射高度，达到辐射单元性能要求。辐射臂3形状设置为倒立的“U”型，以增加电磁波路径，从而满足电性能要求。因辐射单元带宽比较宽，为满足带宽要求，每个偶极子巴伦4顶部向外部延伸有一耦合面，且耦合面向远离耦合PCB接地板2轴线处分布。

为满足辐射单元低剖面要求，本发明将偶极子巴伦4设计为向下折弯，满足辐射单元电长度要求，同时降低了辐射单元高度，偶极子巴伦4底部设置有折弯处，且折弯处固定有馈电电缆焊接块5，馈电电缆焊接块5由钣金折弯而成，这种设置能够保证馈电电缆焊接块5的稳定性，不易发生损坏。

每相邻两组偶极子1在偶极子巴伦4中部位置通过耦合平衡块6固定连接，连接的方式可采用焊接或耦合铆接，此耦合平衡块6增加辐射单元S参数带宽，同时也增强了辐射结构强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。