一种双极化宽频辐射单元以及小型化天线的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体地是涉及一种双极化宽频辐射单元以及小型化天线。

背景技术：

随着国内三大运营商的LTE快速建设，城市LTE网络逐渐部署到位，运营商开始把建设重点向农村地区转移。但农村的无线环境及用户特性都与城市有很大的区别，因此如何建设好农村4G网络是一个有待进一步探讨的问题。农村用户具有数量少、分布广和密度小的特点，多数情况下只要求通信系统能够提供广域的覆盖、较高的数据速率和较强的穿透就行，对容量的要求并不高。如果利于低频段建设FDD-LTE，正好符合农村移动通信的需求变化趋势，并可提高低频段的使用效率。天线的小型化设计对降低天线成本、充分利用空间、美化环境等都有着莫大的帮助。

因此，本实用新型的实用新型人亟需构思一种新技术以改善其问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种双极化宽频辐射单元以及小型化天线，结构简单、制造简易，适合批量生产，而且具有波束宽度收敛，辐射性能优的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种双极化宽频辐射单元，包括介质片、上层金属层、下层金属层和金属引向片，其中所述金属引向片设置在所述介质片的正上方，所述上层金属层与所述下层金属层相互垂直的覆盖在所述介质片上，所述介质片、所述上层金属层和所述下层金属层三者共同形成PCB单元；所述介质片对角线上设有一缝隙，所述上层金属层和所述下层金属层被分成关于该缝隙对称的两部分，每一部分均包括一馈电结构、馈线金属带和辐射金属体，在所述馈线金属带的中部设有所述馈电结构，所述辐射金属体位于所述馈线金属带的两端并与之有一定的夹角。

优选地，每一所述馈电结构均包含馈电金属片和一通孔，所述馈线金属带上设有第一馈电通孔、第二馈电通孔，其中所述通孔位于所述馈电金属片上并用于焊接同轴电缆；所述第一馈电通孔和所述第二馈电通孔位于所述馈线金属带的中部，二者分别穿过所述下层金属层上的馈电金属片，其中所述上层金属层的第二馈电通孔与同轴电缆外导体相连，该同轴电缆内导体穿过该第二馈电通孔，而后弯曲穿过所述第一馈电通孔，并与所述下层金属层上的第一馈电通孔相连；另外一根同轴电缆穿过所述通孔，与上层金属层的馈电金属片相连，该同轴电缆外导体穿过所述通孔弯曲，并与上层金属层的另一馈电金属片相连。

优选地，所述辐射金属体的末端有两个大小相同的长方形金属体，所述上层金属层和所述下层金属层上的辐射金属体末端相互重叠。

优选地，所述介质片为正方形的环氧树脂板。

优选地，所述金属引向片的对角线与所述介质片的对角线成45°夹角。

一种小型化天线，包含一块长隔板、两块反射板和若干个上述所述的双极化宽频辐射单元，所述双极化宽频辐射单元安装于所述反射板上。

优选地，所述的两块反射板相对于所述长隔板呈镜像排布，每一所述反射板均由底板和与所述双极化宽频辐射单元平行排布的侧板组成。

优选地，所述长隔板位于天线的正中间，通过尼龙柱固定在所述反射板上。

优选地，所述双极化宽频辐射单元通过尼龙柱安装于所述反射板上。

优选地，所述反射板为金属反射板。

采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：

本实用新型所述的双极化宽频辐射单元以及小型化天线，采用介质片两面附交叉垂直金属层的设计方式，性能优良，加工方便，价格便宜。可用于低频四端口天线，在不改变天线电气性能的基础上，充分利用辐射单元的特点，减小了天线的平面尺寸，实现了天线的小型化。

附图说明

图1为本实用新型所述的双极化宽频辐射单元的结构示意图；

图2为本实用新型所述的双极化宽频辐射单元的分解结构示意图；

图3为本实用新型所述的PCB单元的俯视图；

图4为本实用新型所述的PCB单元的仰视图；

图5为本实用新型所述的金属引向片的结构示意图；

图6是本实用新型所述的双极化宽频辐射单元的仿真方向图；

图7为本实用新型所述的小型化天线的结构示意图；

图8为本实用新型所述的小型化天线的俯视图；

图9为本实用新型所述的小型化天线的主视图；

图10为本实用新型所述的小型化天线的侧视图；

图11为本实用新型所述的反射板的结构示意图；

图12是本实用新型所述的小型化天线的电路参数图。

其中：1.介质片，2.上层金属层,3.下层金属层,4.金属引向片，5.缝隙，6.馈电结构，7.馈线金属带，8.辐射金属体，9.馈电金属片，10.通孔，11.第一馈电通孔，12.第二馈电通孔，13.长方形金属体，14.长隔板，15.反射板，16.尼龙柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1至图6所示，为符合本实施例的一种双极化宽频辐射单元，包括介质片1、上层金属层2、下层金属层3和金属引向片4，其中所述金属引向片4设置在所述介质片1的正上方，所述上层金属层2与所述下层金属层3相互垂直的覆盖在所述介质片1上，所述介质片1、所述上层金属层2和所述下层金属层3三者共同形成PCB单元；所述介质片1对角线上设有一缝隙5，所述上层金属层2和所述下层金属层3被分成关于该缝隙5对称的两部分，每一部分均包括一馈电结构6、馈线金属带7和辐射金属体8，在所述馈线金属带7的中部设有所述馈电结构6，所述辐射金属体8位于所述馈线金属带7的两端并与之有一定的夹角，夹角的角度在30-60度之间，优选为45度。

优选地，每一所述馈电结构6均包含馈电金属片9和一通孔10，所述馈线金属带7上设有第一馈电通孔11、第二馈电通孔12，其中所述通孔10位于所述馈电金属片9上并用于焊接同轴电缆；所述第一馈电通孔11和所述第二馈电通孔12位于所述馈线金属带7的中部，二者分别穿过所述下层金属层3上的馈电金属片9，其中所述上层金属层2的第二馈电通孔12与同轴电缆外导体相连，该同轴电缆内导体穿过该第二馈电通孔12，而后弯曲穿过所述第一馈电通孔11，并与所述下层金属层3上的第一馈电通孔11相连；另外一根同轴电缆穿过所述通孔10，与上层金属层2的馈电金属片9相连，该同轴电缆外导体穿过所述通孔10弯曲，并与上层金属层2的另一馈电金属片9相连。

优选地，所述辐射金属体8的末端有两个大小相同的长方形金属体13，所述上层金属层2和所述下层金属层3上的辐射金属体8末端相互重叠。

优选地，所述介质片1为正方形的环氧树脂板。

优选地，所述金属引向片4的对角线与所述介质片1的对角线成45°夹角。该金属引向片4不仅起到拓展带宽的作用，还可以在有限的体积限制下，起到增强单元正上方电磁波能量的作用，提高单元增益。

实施例2

如图7至图12所示，为符合本实施例的一种小型化天线，包含一块长隔板14、两块反射板15和若干个实施例1所述的双极化宽频辐射单元，所述双极化宽频辐射单元安装于所述反射板15上。

优选地，所述的两块反射板15相对于所述长隔板14呈镜像排布，每一所述反射板15均由底板和与所述双极化宽频辐射单元平行排布的侧板组成。

优选地，所述长隔板14位于天线的正中间，通过尼龙柱16固定在所述反射板15上。通过调节长隔板14的高度能有效地减少两个紧挨着的天线间的相互影响。

优选地，所述双极化宽频辐射单元通过尼龙柱16安装于所述反射板15上。

优选地，所述反射板15为金属反射板15。

本实用新型采用介质片1两面附交叉垂直金属层的设计方式，性能优良，加工方便，价格便宜。可用于低频四端口天线，在不改变天线电气性能的基础上，充分利用辐射单元的特点，减小了天线的平面尺寸，实现了天线的小型化。采用该尺寸小，成本低、频带宽、性能优的双极化天线，可以更好地保证LTE网络性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。