一种宽频带低频双极化振子及天线的制作方法

1.本实用新型涉及移动通信基站天线技术领域，具体涉及一种新型宽频带低频双极化振子及天线。


背景技术：

2.随着移动通信的快速发展，700～900mhz频段在5g发展中发挥的作用越来越重要，同样600mhz频段也将为5g的发展做出重要的贡献。随着广电运营商的加入，工作于600mhz频段的基站天线必将成为以后移动通信产品中的重要通讯天线。现有低频宽频振子的频带一般为700mhz～960mhz，然而随着通讯网络的扩容以及提高频率利用率要求，如何拓展带宽达到600mhz成为通信领域的技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种新型宽频带低频双极化振子及天线，可以拓展带宽到600mhz，适用于宽频带、多频段等无线通信系统中。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种新型宽频带低频双极化振子，包括四对振子和一个固定底座，每对振子包含一对辐射臂和一对巴伦支撑结构，辐射臂通过支撑巴伦和固定底座相连接，四对振子的辐射臂围成一个正方框状；每对振子的一个辐射臂和相邻振子的一个辐射臂连接在一起；每对支撑巴伦至少有一个金属短路枝节；通过调节金属短路枝节的长度和在支撑巴伦上的位置，可以实现振子频率谐振的调节，结合整机天线的其他结构设置，可以达到扩展振子工作频带的作用；采用本实用型结构，每个对角线对应的两个振子形成一个同极化信号，通过底端匹配馈电设置金属柱体将两个对角线同一极化信号进行直接合并，从而可以减少焊点，提高三阶互调的可靠性，使振子三阶互调更加稳定。
5.通过设置相对称的振子和巴伦结构，其中两组振子对构成了双极化，而一个振子即为一个偶极子，包括一对辐射臂和一个巴伦结构；辐射臂辐射电磁波，馈电点将焊接在该处的电缆内传输的电磁波(内心焊接在馈电臂上，外皮焊接在与该馈电臂相对的另外一个巴伦上 )，巴伦能够平衡馈电，让两个辐射臂的电流大小相等，同时也起到支撑辐射臂的作用。
6.作为优选，每对振子的一个辐射臂和相邻振子的一个辐射臂一端连接成一体，另一个辐射臂和相邻振子的一个辐射臂通过金属片耦合连接。
7.作为优选，所述短路枝节设置在支撑巴伦背面距底座1/3处，其结构为双导线结构或同轴线结构；所述短路枝节与支撑巴伦合为一体，长度在整个巴伦长度的1/4以上。通过调节金属短路枝节的长度和在支撑巴伦上的位置，可以实现振子频率谐振的调节，可以改善振子的谐振频率，从而改善振子的阻抗特性，结合整机天线的其他结构设置，可以达到扩展振子工作频带的作用。
8.作为优选，每对振子的馈电点设置在与之连接的支撑巴伦1/2处，同轴线外导焊接在巴伦一边上，同轴线芯线延伸向另一个巴伦边，并用焊锡丝焊接在凹槽内，每个支撑巴伦
之间具有一定的间隔，在保证电气开路的同时，能够便于电缆焊接；也能起到阻抗调节匹配的作用。
9.作为优选，每对振子的支撑巴伦内侧设置两个凸台，一个凸台内设置平行于巴伦臂的凹槽，另一个凸台内设置垂直与巴伦臂的凹槽，便于焊接同轴线。
10.作为优选，所述固定底座上设置有两个突出的圆柱腔体，每个圆柱腔体内嵌有一个由绝缘介质包裹着的金属柱体，对角线对应的两对振子的馈电线与圆柱腔体内金属柱体焊接合并，合成一个极化信号。两个对应的振子馈电同轴线一端通过在巴伦1/2处馈电可实现辐射臂上电流分布，另一端朝巴伦下端向底座处的下端延伸，在圆柱腔体内金属柱体合成一个极化信号，电流同向，大小相等，也能达到使放射信号更为集中和增强信号放射强度的效果；通过金属内导体把两个对应的振子信号合成一个极化信号，从而可以减少焊点，提高三阶互调的可靠性，使振子三阶互调更加稳定。
11.作为优选，所述底座呈长方框形，从底座四个边向上延伸出四个凸型边状，提高高频振子辐射信号的隔离度。
12.作为优选，振子辐射臂、支撑巴伦以固定底座为中心相对称，辐射臂的形状向外翻边，延伸的翻边上设有圆孔，便于安装调节片。
13.本实用新型还提供一种天线，包括所述的宽频带低频双极化振子。
14.本实用新型提供的一种新型宽频带低频双极化振子能够覆盖600mhz～894mhz频带，适用于宽频带，多频段等无线通信系统中，该频率范围覆盖了目前无线广播电视600mhz，在不增加天线数目的前提下，为下一步该频段应用于5g移动通信网络奠定了技术基础。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的立体图。
16.图2为本实用新型实施例的俯视图。
17.图3为本实用新型实施例的侧视图。
18.图4为本实用新型实施例的结构拆解图。
19.图5为本实用新型实施例驻波比vswr的仿真结果图。
20.图6为本实用新型实施例隔离度iso的仿真结果图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体详细实施例对本实用新型所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
22.参阅图1-4，其揭示了本实用新型一优选实施例，在本实施例中，宽频带低频双极化振子具有固定长方形底座10以及从固定底座10上通过一对支撑巴伦21延伸出来的四对半波振子，每对振子有两个辐射臂220,221，一个辐射臂221和相邻振子的一个辐射臂221相互连接成一体，另一个辐射臂220和相邻振子的一个辐射臂220通过耦合的长方形金属片320垫绝缘片连接起来。
23.每对振子具有两个辐射臂220,221，两个辐射臂对通过固定底座10延伸出来的巴
伦支撑，两个辐射臂220,221向外延伸成一定宽度，延伸的翻边上面设有圆孔，便于安装调节片。辐射臂的形状向下延伸有一定的高度，延伸断开处开有固定孔，便于安装耦合金属片。
24.每对振子的一对支撑巴伦21分别从长方形底座10的相应两固定条110的连接处延伸出来，在每对支撑巴伦21的1/3处向上和向外延伸，呈平行的翻边，每对振子上方设置一个塑料卡扣40，安装和固定于支撑巴伦之间，保证两平行边间距，从而使振子的阻抗接近容性，调节振子的阻抗匹配。
25.每对振子的短路枝节23设置在支撑巴伦21的背面，其结构为双导线结构或同轴线结构。短路支节23与振子底座之间的巴伦支柱合为一体，长度大于整个巴伦长度的1/4以上。
26.固定底座10呈长方框形，其具有两个相互平行的固定边条110，两个边条之间向上镂空成凹型，便于嵌套其中高频振子的微带网络通过。由于底座10呈长方框形，且从底座四个边向上延伸出四个凸型边状111，从而在和高频振子嵌套设置时可以提高高频振子辐射信号的隔离度。
27.固定边条110下面设置有金属圆环112，通过自攻螺丝穿过反射板上(图中未示) 紧压固定在基站天线反射板上，金属圆环既可以提高宽频带低频双极化振子的三阶互调，也能是其三阶互调更稳定。
28.固定边条110下面设置有两个突出的圆柱腔体113，与固定边110条成为一体化；上端设置有3个缺口槽，下端设置2个缺口槽，两个突出的圆柱腔体113长度约30mm；每个圆柱腔体113内嵌有一个由绝缘介质50包裹着的金属柱体60，金属柱体两端变粗整体呈哑铃式，金属柱体60两端设置凹槽，便于同轴线芯线焊接。
29.支撑巴伦21内侧两边1/2处各设置两个突出的凸台22,20，一个凸台22内设置平行于巴伦臂的凹槽，便于焊接馈电的同轴线外导体；另一侧凸台20内设置垂直于巴伦臂的凹槽，便于焊接馈电的同轴线芯线。馈电同轴电缆向固定底座延伸，同轴线外导体固定于圆柱腔体113上端的凹槽里面，芯线固定在嵌于圆柱腔体113内的金属柱体60凹槽内。
30.图5、6分别是应用仿真软件仿真的驻波比vswr和隔离度iso的曲线图，右图可知本实施例在600mhz～894mhz频带驻波比小于1.7，隔离度小于-16db。本实用新型能够覆盖600mhz～894mhz频带，适用于宽频带，多频段等无线通信系统中，为下一步600mhz频段应用于5g移动通信网络奠定了技术基础。
31.本实用新型实施例还公开一种基站天线，包括上述实施例中的宽频带低频双极化振子。
32.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。