申请/专利权人：普罗斯通信技术(苏州)有限公司

申请日：2018-03-30

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN110323551B

主分类号：H01Q1/36

分类号：H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q21/29

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.26#授权;2020.11.10#实质审查的生效;2019.10.11#公开

摘要：本发明揭示了一种贴片辐射单元，包括反射板及安装在反射板一侧面上的辐射单元，辐射单元包括一辐射贴片、馈电巴伦和匹配网络，辐射贴片通过馈电巴伦与匹配网络电连接，匹配网络固定于反射板上，辐射贴片呈向远离反射板方向拱起的曲面结构，且辐射贴片上至少开设一条槽线。本发明采用曲面共形及表面开槽的结构，能够在减小辐射单元宽度的前提下有效展宽天线的工作带宽。

主权项：1.一种贴片辐射单元，其包括反射板及安装在反射板一侧的辐射单元，所述辐射单元包括一辐射贴片、馈电巴伦和匹配网络，所述辐射贴片通过馈电巴伦与匹配网络电连接，所述匹配网络固定于反射板上，其特征在于，所述贴片辐射单元还包括至少一耦合片，所述辐射贴片呈向远离反射板方向拱起的曲面结构，且所述辐射贴片上至少开设一条槽线；所述反射板的另一侧也设置一所述辐射单元，两侧的所述辐射单元之间通过所述耦合片耦合或直连，实现空间全向辐射。

全文数据：一种贴片辐射单元技术领域本发明涉及一种移动通信领域，应用于天线网络系统，尤其是涉及一种用做基站天线的贴片辐射单元。背景技术随着通信行业的快速发展，对天线性能的要求越来越高。要求天线在有限的空间，很宽的频段内依然有很好的方向图特性。所以目前研究的热点集中在宽频带、小型化等方面。其中微带天线具有体积小，重量轻，成本低，易于集成等一系列优点，在小型化天线上，有独特的地方，因而问世以来很快得到了广泛的应用。但是现有的贴片天线存在以下几点问题：1、一般相对频带较窄，尺寸大，无法实现当前移动通信的宽频、超宽频要求，2、大多数贴片天线只向半空间辐射，3、一般印制于高介电基板，可能存在表面波，功率容量较低。因此，提供一种在尺寸有限的情况下有效提高天线带宽的贴片辐射单元实为必要。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在减小天线尺寸的前提下可有效展宽天线的工作带宽的贴片辐射单元。为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种贴片辐射单元，其包括反射板及安装在反射板一侧面上的辐射单元，所述辐射单元包括一辐射贴片、馈电巴伦和匹配网络，所述辐射贴片通过馈电巴伦与匹配网络电连接，所述匹配网络固定于反射板上，所述辐射贴片呈向远离反射板方向拱起的曲面结构，且所述辐射贴片上至少开设一条槽线。优选地，所述辐射贴片和反射板之间形成有中空的安装空间，所述匹配网络及部分馈电巴伦位于所述安装空间内。优选地，所述匹配网络所在平面与反射板所在平面平行，所述馈电巴伦所在平面与匹配网络所在平面垂直，且其一端固定于匹配网络上，另一端穿出所述辐射贴片。优选地，所述馈电巴伦远离匹配网络的一端上形成一馈电凸起，所述馈电凸起穿出所述辐射贴片，所述馈电巴伦通过所述馈电凸起与辐射贴片、匹配网络形成馈电回路。优选地，所述辐射贴片包括与反射板所在平面平行的第一辐射面、自第一辐射面的两侧端分别向靠近反射板方向弯折形成的第二辐射面，及自所述第二辐射面的下端向靠近反射板方向弯折形成的第三辐射面。优选地，所述第一辐射面上横向设置两条相平行的槽线。优选地，所述反射板的另一侧也设置一所述辐射单元，所述贴片辐射单元还包括至少一耦合片，两个所述辐射单元之间通过所述耦合片耦合或直连，达到提高阻抗匹配带宽的作用。优选地，所述耦合片的两端与对应侧的辐射贴片均直接焊接。优选地，所述耦合片的一端与对应侧的辐射贴片直接焊接，另一端与对应侧的辐射贴片耦合。优选地，所述耦合片的两端与对应侧的辐射片均耦合。优选地，所述耦合片的两端分别连接对应侧的辐射贴片的第三辐射面。优选地，反射板两侧的两个匹配网络之间通过穿过反射板的U型转接件相电连接。优选地，所述辐射贴片形成的曲面结构至少为圆弧曲面、方形曲面、椭圆曲面、喇叭曲面中的一种。优选地，所述辐射贴片为空气贴片。本发明的有益效果是：1、本发明的辐射贴片设计为曲面共形及表面开槽的结构，极大的展宽了工作带宽也实现了辐射单元的小型化，可以满足宽频需求；同时由于曲流即开槽技术及耦合臂的加入使得匹配及方向图性能得到进一步优化。2、本发明反射板两侧相同的辐射单元设计，两个辐射单元在反射板两侧背对背形成一组贴片单元阵，可实现空间全向辐射。3、本发明耦合贴片采用空气加金属贴片的形式一定程度上提高了功率容量。附图说明图1是本发明贴片辐射单元的结构示意图；图2是图1的侧视结构示意图；图3是本发明贴片辐射单元的爆炸结构示意图；图4是本发明辐射贴片的结构示意图；图5是本发明贴片辐射单元安装单个辐射单元的俯视结构示意图；图6是图5中A-A方向的剖视结构示意图。附图标记：100、反射板，101、转接槽，200、辐射单元，201、辐射贴片，202、馈电巴伦，203、匹配网络，204、第一辐射面，205、第二辐射面，206、第三辐射面，207、槽线，208、馈电凸起，209、通孔，300、安装空间，400、耦合片，500、U型转接件。具体实施方式下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。本发明所揭示的一种贴片辐射单元，采用曲面共形及表面开槽的结构，能够在减小辐射单元宽度的前提下有效展宽天线的工作带宽，可以满足宽频需求。结合图1～图3所示，本发明实施例所揭示的一种贴片辐射单元，包括反射板100及对称安装于反射板100正反两面上的两个辐射单元200，每个辐射单元200包括一辐射贴片201、馈电巴伦202和匹配网络203，辐射贴片201通过馈电巴伦202与匹配网络203电连接，匹配网络203固定于反射板100上。具体地，如图3和图4所示，辐射贴片201整体呈向远离反射板100方向拱起的曲面结构，以形成可曲面共形如与天线外罩的辐射单元，通过曲面共形，能够减小辐射单元的宽度，进而使得本发明能够在减小辐射单元宽度的前提下有效展宽天线的工作带宽。本实施例中，如图4所示，辐射贴片201包括一体的第一辐射面204、第二辐射面205和第三辐射面206，其中，第一辐射面204位于反射板100的上方且与反射板100所在平面平行，第二辐射面205自第一辐射面204的两侧端分别向靠近反射板100方向弯折形成，第三辐射206面自第二辐射面205的下端向靠近反射板100方向弯折形成。当然实施时，辐射贴片201也可选用圆弧曲面、方形曲面、椭圆曲面或喇叭曲面等其他形状的曲面来替代，根据与之共形的对象的曲面形状不同而不同。且，本实施例中，辐射贴片201为空气贴片，耦合贴片201采用空气加金属贴片的形式，易于生产并且可以降低天线整体重量，而且一定程度上提高了功率容量。优选地，如图4所示，辐射贴片201上还设置至少一条槽线207，该槽线207可以是多种形式的，如直线形、曲线形等，辐射贴片201上蚀刻不同形式的曲流特征即开设槽线，可以进一步提高带宽及小型化。具体地，本实施例中，在辐射贴片201的第一辐射面204上横向设置两条相平行的槽线207。辐射贴片201上的曲流特征的加入使得天线匹配及方向图、驻波调试性能得到进一步优化。如图1所示，辐射贴片201与反射板100之间形成有中空的安装空间300，匹配网络203及部分馈电巴伦202位于该安装空间300内。具体地，匹配网络203固定于反射板100上，且匹配网络203所在平面与反射板100所在平面平行。实施时，匹配网络203可通过相应的固定结构图未示固定，如螺钉固定。馈电巴伦202所在平面则与匹配网络203所在平面垂直，且其一端固定于匹配网络203上，如可通过焊接方式固定；另一端则穿出辐射贴片201，具体地，结合图1和图2所示，馈电巴伦202远离匹配网络203的一端即这里的另一端上形成至少一个馈电凸起208，该馈电凸起208穿出辐射贴片201。本实施例中，辐射贴片201上开设有供馈电凸起208穿出的通孔209，馈电凸起208通过该通孔209穿出辐射贴片201。本实施例在馈电巴伦202上设置一个馈电凸起208，这样，馈电巴伦202通过该馈电凸起208与辐射贴片201、匹配网络203之间可形成一路馈电回路。实施时，匹配网络203和馈电巴伦202可为PCB板。两个辐射单元200在反射板100的两侧对称设置，可实现空间的全向辐射。且两个辐射单元200之间耦合或直连，本实施例中，两个辐射单元200通过耦合片400耦合或直连，具体地，结合图1～图3所示，本实施例设置四个耦合片400，每个耦合片400的两端分别连接对应侧的辐射贴片201的第三辐射面206，具体实施时，耦合片400的两端与对应侧的辐射贴片201可以均直接焊接；也可以一端与对应侧的辐射贴片201直接焊接，另一端与对应侧的辐射贴片201耦合；也可以耦合片400的两端与对应侧的辐射贴片201耦合；还可以耦合片400自辐射贴片201的一侧延伸而出与辐射贴片201一体成型，另一端与另一侧的辐射贴片201直接焊接或耦合。本发明在反射板100两侧背对背形成一组贴片单元阵，可实现空间全向辐射，且背对背共用耦合臂的结构通过耦合片实现，利于提高天线的匹配及方向图辐射特性。另外，上下两个匹配网络203之间相电连接，本实施例中，两个匹配网络203之间通过U型转接件500相电连接。具体地，结合图3、图5和图6所示，反射板100上开设有供U型转接件500穿过的转接槽101，U型转接件500穿过该转接槽101，一端与上匹配网络203相电连接，另一端与下匹配网络203电连接，从而将反射板100两侧的两个匹配网络203连接起来。本发明采用的用于上下两部分匹配网络203转接的该U型转接件500结构，大大简化了上下两层匹配网络203的连接复杂度，同时保证良好的电气性能。作为可替换的另一实施例，也可在反射板100的一侧设置多个上述辐射单元200，与上述辐射单元200结构相同，辐射贴片201为曲面共形或平面结构，具体可参照上述描述，这里不做赘述。这样，贴片辐射单元在同一平面利用上述共用臂概念可以实现相同的技术效果。本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

权利要求：1.一种贴片辐射单元，其包括反射板及安装在反射板一侧面上的辐射单元，所述辐射单元包括一辐射贴片、馈电巴伦和匹配网络，所述辐射贴片通过馈电巴伦与匹配网络电连接，所述匹配网络固定于反射板上，其特征在于，所述辐射贴片呈向远离反射板方向拱起的曲面结构，且所述辐射贴片上至少开设一条槽线。2.根据权利要求1所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述匹配网络所在平面与反射板所在平面平行，所述馈电巴伦所在平面与匹配网络所在平面垂直，且其一端固定于匹配网络上，另一端穿出所述辐射贴片。3.根据权利要求2所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述馈电巴伦远离匹配网络的一端上形成一馈电凸起，所述馈电凸起穿出所述辐射贴片，所述馈电巴伦通过所述馈电凸起与辐射贴片、匹配网络形成馈电回路。4.根据权利要求1所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述辐射贴片包括与反射板所在平面平行的第一辐射面、自第一辐射面的两侧端分别向靠近反射板方向弯折形成的第二辐射面，及自所述第二辐射面的下端向靠近反射板方向弯折形成的第三辐射面。5.根据权利要求4所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述第一辐射面上横向设置两条相平行的槽线。6.根据权利要求4所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述反射板的另一侧也设置一所述辐射单元，所述贴片辐射单元还包括至少一耦合片，两个所述辐射单元之间通过所述耦合片耦合或直连，实现空间全向辐射。7.根据权利要求6所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述耦合片的两端与对应侧的辐射贴片均直接焊接。8.根据权利要求6所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述耦合片的一端与对应侧的辐射贴片直接焊接，另一端与对应侧的辐射贴片耦合。9.根据权利要求6所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述耦合片的两端与对应侧的辐射片均耦合。10.根据权利要求6所述的贴片辐射单元，其特征在于，反射板两侧的两个匹配网络之间通过穿过反射板的U型转接件相电连接。11.根据权利要求1所述的贴片辐射单元，其特征在于，所述辐射贴片形成的曲面结构至少为圆弧曲面、方形曲面、椭圆曲面、喇叭曲面中的一种。

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