本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低頻輻射單元、天線及基站系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著通信行業(yè)的發(fā)展，在當(dāng)前2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)共存的大環(huán)境下，800MHz和900MHz雙低頻基站天線成為電信和聯(lián)通的主流型號(hào)。

為了實(shí)現(xiàn)雙低頻基站天線小型化，天線底板寬度越來(lái)越窄，目前底板寬度要求約為1.25個(gè)工作波長(zhǎng)，天線需要在有限底板寬度內(nèi)并排排布兩列低頻輻射單元。目前低頻輻射單元的口徑大多長(zhǎng)寬約為0.5個(gè)工作波長(zhǎng)，在1.25個(gè)工作波長(zhǎng)寬的底板上并排排布兩列寬0.5個(gè)工作波長(zhǎng)的低頻輻射單元，兩個(gè)低頻輻射單元之間的耦合度較強(qiáng)，相互影響較大，會(huì)相互影響其水平面的輻射指標(biāo)。

因此，如何在保持低頻輻射單元輻射性能不變的前提下，減小低頻輻射單元口徑是現(xiàn)有技術(shù)中亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)大口徑的低頻輻射單元所造成的兩個(gè)輻射單元之間的耦合度較強(qiáng)，從而會(huì)影響水平面的輻射指標(biāo)的問(wèn)題提供一種在保持低頻輻射單元輻射性能不變的前提下且具有小口徑的低頻輻射單元、天線及基站系統(tǒng)。

一種低頻輻射單元，包括巴倫及兩對(duì)極化正交設(shè)置的偶極子，每個(gè)所述偶極子分別連接于一所述巴倫上，每個(gè)所述偶極子分別包括第一單元水平臂、第二單元水平臂，以及垂直連接于所述第一單元水平臂的第一單元垂直臂、垂直連接于所述第二單元水平臂的第二單元垂直臂，所述第一單元水平臂與所述第二單元水平臂以所述偶極子的一端相向設(shè)置；

所述低頻輻射單元還包括多個(gè)介質(zhì)塊，每個(gè)所述介質(zhì)塊設(shè)置于一個(gè)所述偶極子的所述第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元垂直臂之間。

由于偶極子的單元水平臂與單元垂直臂的長(zhǎng)度和要滿足一定要求(即滿足具有一定的波長(zhǎng)要求)，則其中一個(gè)偶極子的第一單元水平臂的物理長(zhǎng)度變短時(shí)，要保持第一單元水平臂與第一單元垂直臂的長(zhǎng)度和滿足上述不變的波長(zhǎng)要求，則需要增加第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度，但是第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度增加時(shí)，在低頻輻射單元安裝于反射板時(shí)，第一單元垂直臂與反射板的距離變短，則偶極子的輻射性能會(huì)惡化。

本實(shí)用新型提供的低頻輻射單元，通過(guò)在其中一個(gè)偶極子的第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元垂直臂之間設(shè)置介質(zhì)塊，在保證上述第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度不變的情況下，通過(guò)介質(zhì)塊有效增加第一單元垂直臂的電長(zhǎng)度，從而保證偶極子的第一單元水平臂與第一單元垂直臂的長(zhǎng)度和滿足具有一定波長(zhǎng)的要求，如此減小了其中一個(gè)偶極子的第一單元水平臂的長(zhǎng)度，同理可以減小其中偶極子的第二單元水平臂的長(zhǎng)度，同理也可減少其他偶極子的第一單元水平臂及第二單元水平臂的長(zhǎng)度，即在保持低頻輻射單元輻射性能不變的前提下減小了低頻輻射單元的口徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述介質(zhì)塊包括用于夾持一個(gè)所述偶極子的第一單元水平臂及與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元水平臂的固定夾，及設(shè)置于一個(gè)所述偶極子的所述第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元垂直臂之間的填充塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固定夾與所述填充塊垂直設(shè)置，所述固定夾的兩端分別具有第一卡持孔及第二卡持孔，一個(gè)所述偶極子的所述第一單元垂直臂穿過(guò)所述第一卡持孔，與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元垂直臂穿過(guò)所述第二卡持孔，一個(gè)所述偶極子的所述第一單元水平臂及與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元水平臂卡持于所述固定夾。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固定夾的兩端分別具有與所述第一卡持孔相通的第一卡持槽及與所述第二卡持孔相通的第二卡持槽，一個(gè)所述偶極子的所述第一單元垂直臂穿過(guò)所述第一卡持孔，與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元垂直臂穿過(guò)所述第二卡持孔，一個(gè)所述偶極子的所述第一單元水平臂卡持于所述第一卡持槽，與其相鄰的另一個(gè)所述偶極子的所述第二單元水平臂卡持于所述第二卡持槽。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述介質(zhì)塊的介電常數(shù)為2-4。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述低頻輻射單元還包括底座，每個(gè)所述巴倫的一端與每個(gè)所述偶極子的所述第一單元水平臂及所述第二單元水平臂相連，多個(gè)所述巴倫的另一端均與所述底座相連。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，兩對(duì)所述偶極子、多個(gè)所述巴倫及所述底座形成以所述底座為碗底且兩對(duì)所述偶極子為碗口的碗狀結(jié)構(gòu)，相鄰兩所述巴倫均勻間隔設(shè)置并從所述碗底延伸于所述碗口。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述碗口的形狀為圓形或者類似正方形。

一種天線，包括反射板及上述的低頻輻射單元，所述低頻輻射單元的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述低頻輻射單元成排且均勻間隔設(shè)置于所述反射板上。

一種基站系統(tǒng)，包括上述的天線。

本實(shí)用新型提供的天線及基站系統(tǒng)，包括上述的低頻輻射單元，通過(guò)在其中一個(gè)偶極子的第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元垂直臂之間設(shè)置介質(zhì)塊，在保證上述第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度不變的情況下，通過(guò)介質(zhì)塊有效增加第一單元垂直臂的電長(zhǎng)度，從而保證偶極子的第一單元水平臂與第一單元垂直臂的長(zhǎng)度和滿足具有一定波長(zhǎng)的要求，如此減小了其中一個(gè)偶極子的第一單元水平臂的長(zhǎng)度，同理可以減小其中偶極子的第二單元水平臂的長(zhǎng)度，同理也可減少其他偶極子的第一單元水平臂及第二單元水平臂的長(zhǎng)度，即在保持低頻輻射單元輻射性能不變的前提下減小了低頻輻射單元的口徑。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的低頻輻射單元的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1中所提供的低頻輻射單元的俯視圖；

圖3為圖1中所提供的低頻輻射單元的側(cè)視圖；

圖4為圖1中所提供的低頻輻射單元的側(cè)視尺寸圖；

圖5為圖1中所提供的低頻輻射單元的介質(zhì)塊的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的天線的立體結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

本實(shí)用新型一實(shí)施例提供一種低頻輻射單元，包括巴倫及兩對(duì)極化正交設(shè)置的偶極子，每個(gè)偶極子分別連接于一巴倫上，每個(gè)偶極子分別包括第一單元水平臂、第二單元水平臂，以及垂直連接于第一單元水平臂的第一單元垂直臂、垂直連接于第二單元水平臂的第二單元垂直臂，第一單元水平臂與第二單元水平臂以偶極子的一端相向設(shè)置；

低頻輻射單元還包括多個(gè)介質(zhì)塊，每個(gè)介質(zhì)塊設(shè)置于一個(gè)偶極子的第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元垂直臂之間。

由于偶極子的單元水平臂與單元垂直臂的長(zhǎng)度和要滿足一定要求(即滿足具有一定的波長(zhǎng)要求)，則其中一個(gè)偶極子的第一單元水平臂的物理長(zhǎng)度變短時(shí)，要保持第一單元水平臂與第一單元垂直臂的長(zhǎng)度和滿足上述不變的波長(zhǎng)要求，則需要增加第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度，但是第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度增加時(shí)，在低頻輻射單元安裝于反射板時(shí)，第一單元垂直臂與反射板的距離變短，則偶極子的輻射性能會(huì)惡化。

本實(shí)用新型提供的低頻輻射單元，通過(guò)在其中一個(gè)偶極子的第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元垂直臂之間設(shè)置介質(zhì)塊，在保證上述第一單元垂直臂的物理長(zhǎng)度不變的情況下，通過(guò)介質(zhì)塊有效增加第一單元垂直臂的電長(zhǎng)度，從而保證偶極子的第一單元水平臂與第一單元垂直臂的長(zhǎng)度和滿足具有一定波長(zhǎng)的要求，如此減小了其中一個(gè)偶極子的第一單元水平臂的長(zhǎng)度，同理可以減小其中偶極子的第二單元水平臂的長(zhǎng)度，同理也可減少其他偶極子的第一單元水平臂及第二單元水平臂的長(zhǎng)度，即在保持低頻輻射單元輻射性能不變的前提下減小了低頻輻射單元的口徑。

下面以一個(gè)更為具體的實(shí)施例進(jìn)行介紹，參見(jiàn)圖1-圖3，本實(shí)用新型一實(shí)施例提供一種低頻輻射單元10，包括兩對(duì)極化正交的偶極子，分別為第一偶極子1，第二偶極子2，第三偶極子3及第四偶極子4，四個(gè)偶極子形狀大小相同均用于發(fā)射和接收通訊信號(hào)，第一偶極子1、第二偶極子2、第三偶極子3及第四偶極子4分別連接在第一巴倫1c、第二巴倫2c、第三巴倫3c及第四巴倫4c上。

第一偶極子1包括第一單元水平臂1a1、第二單元水平臂1b1、第一單元垂直臂1a2及第二單元垂直臂1b2，第一偶極子1的第一單元水平臂1a1的一端與第一巴倫1c的一端連接，其另一端與第一單元垂直臂1a2垂直設(shè)置，第一偶極子1的第二單元水平臂1b1的一端與第一巴倫1c的一端連接，其另一端與第二單元垂直臂1b2垂直設(shè)置；第二偶極子2包括第一單元水平臂2a1、第二單元水平臂2b1、第一單元垂直臂2a2及第二單元垂直臂2b2，第二偶極子2的第一單元水平臂2a1的一端與第二巴倫2c的一端連接，其另一端與第一單元垂直臂2a2垂直設(shè)置，第二偶極子2的第二單元水平臂2b1的一端與第一巴倫2c的一端連接，其另一端與第二單元垂直臂2b2垂直設(shè)置；第三偶極子3包括第一單元水平臂3a1、第二單元水平臂3b1、第一單元垂直臂3a2及第二單元垂直臂3b2，第三偶極子3的第一單元水平臂3a1的一端與第三巴倫3c的一端連接，其另一端與第一單元垂直臂3a2垂直設(shè)置，第三偶極子3的第二單元水平臂3b1的一端與第三巴倫3c的一端連接，其另一端與第二單元垂直臂3b2垂直設(shè)置；第四偶極子4包括第一單元水平臂4a1、第二單元水平臂4b1、第一單元垂直臂4a2及第二單元垂直臂4b2，第四偶極子4的第一單元水平臂4a1的一端與第四巴倫4c的一端連接，其另一端與第一單元垂直臂4a2垂直設(shè)置，第四偶極子4的第二單元水平臂4b1的一端與第四巴倫4c的一端連接，其另一端與第二單元垂直臂4b2垂直設(shè)置。第一偶極子1的第一單元水平臂1a1、第二單元水平臂1b1,第二偶極子2的第一單元水平臂2a1、第二單元水平臂2b1，第三偶極子3的第一單元水平臂3a1、第二單元水平臂3b1，及第四偶極子4的第一單元水平臂4a1、第二單元水平臂4b1在一平面上依次排設(shè)。

且該低頻輻射單元10還包括第一介質(zhì)塊5、第二介質(zhì)塊6、第三介質(zhì)塊7及第四介質(zhì)塊8，第一介質(zhì)塊5設(shè)置于第一偶極子1的第一單元垂直臂1a2與第四偶極子4的第二單元垂直臂4b2之間，第二介質(zhì)塊6設(shè)置于第一偶極子1的第二單元垂直臂1b2與第二偶極子2的第一單元垂直臂2a2之間，第三介質(zhì)塊7設(shè)置于第二偶極子2的第二單元垂直臂2b2與第三偶極子3的第一單元垂直臂3a2之間，第四介質(zhì)塊8設(shè)置于第三偶極子3的第二單元垂直臂3b2與第四偶極子4的第一單元垂直臂4a2之間。

為了減小低頻輻射單元的10的口徑，在保持第一偶極子1的第一單元水平臂1a1與第四偶極子4的第二單元水平臂4b1，第四偶極子4的第一單元水平臂4a1與第三偶極子3的第二單元水平臂3b1、第三偶極子3的第一單元水平臂3a1與第二偶極子2的第二單元水平臂2b1、第二偶極子2的第一單元水平臂2a1與第一偶極子1的第二單元水平臂1b1各自之間的間距不變的前提下，需要縮短第一偶極子1的第一單元水平臂1a1、第四偶極子4的第二單元水平臂4b1、第四偶極子4的第一單元水平臂4a1、第三偶極子3的第二單元水平臂3b1、第三偶極子3的第一單元水平臂3a1、第二偶極子2的第二單元水平臂2b1、第二偶極子2的第一單元水平臂2a1、第一偶極子1的第二單元水平臂1b1的長(zhǎng)度。

如圖3及圖4所示，以第一偶極子1為例進(jìn)行說(shuō)明，第一偶極子1的第一單元水平臂1a1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)_1a1、第一單元垂直臂1a2的長(zhǎng)度為L(zhǎng)_1a2，如果沒(méi)有安裝第一介質(zhì)塊5，第一偶極子1需要滿足L_1a1+L_1a2≈0.25λ(λ為工作波長(zhǎng))。為了減小低頻輻射單元口徑，需要減短第一單元水平臂1a1的長(zhǎng)度L_1a1，隨之第一單元垂直臂1a2的長(zhǎng)度L_1a2會(huì)增長(zhǎng)。當(dāng)?shù)谝粏卧怪北?a2的長(zhǎng)度L_1a2變長(zhǎng)時(shí)，第一單元垂直臂1a2與其安裝于的反射板的距離L₂變短，第一偶極子1的輻射性能指標(biāo)會(huì)惡化。為了保持低頻輻射單元10的輻射性能指標(biāo)不變，需保持第一單元垂直臂1a2與反射板的距離L₂不變，本實(shí)施例通過(guò)安裝第一介質(zhì)塊5，在保持第一單元垂直臂1a2的物理長(zhǎng)度不變的前提下，有效增加1a2的電長(zhǎng)度，使其滿足L_1a1+ε*L_1a2≈0.25λ(2≤ε≤4，其中ε一般都是只需要大于等于1就可可以了)，因此L_1a1+L_1a2<0.25λ。從而實(shí)現(xiàn)低頻輻射單元10的輻射性能指標(biāo)保持不變的前提下，L_1a1長(zhǎng)度變短，輻射單元口徑也隨之變小。對(duì)于第二偶極子2、第三偶極子3及第四偶極子4的情況同第一偶極子1。

在本實(shí)施例中，低頻輻射單元10還包括底座9，第一巴倫1c、第二巴倫2c、第三巴倫3c及第四巴倫4c的另一端均與底座9連接。具體地，第一偶極子1、第二偶極子2、第三偶極子3、第四偶極子4、第一巴倫1c、第二巴倫2c、第三巴倫3c、第四巴倫4c及底座形成以底座為碗底且兩對(duì)偶極子為碗口的碗狀結(jié)構(gòu)，相鄰兩巴倫均勻間隔設(shè)置并從碗底延伸于碗口。且在本實(shí)施例中，碗口的形狀為圓形或者類似正方形。

在本實(shí)施例中，介質(zhì)塊包括用于夾持一個(gè)偶極子的第一單元水平臂及與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元水平臂的固定夾，及設(shè)置于一個(gè)偶極子的第一單元垂直臂與與其相鄰的另一個(gè)偶極子的第二單元垂直臂之間的填充塊。

參見(jiàn)圖5，以第一介質(zhì)塊5為例，第一介質(zhì)塊5包括固定夾5a及填充塊5b。具體地，固定夾5a與填充塊5b垂直設(shè)置，固定夾5a的兩端分別具有第一卡持孔及第二卡持孔，第一偶極子1的第一單元垂直臂1a2穿過(guò)第一卡持孔，第四偶極子4的第二單元垂直臂4b2穿過(guò)第二卡持孔，第一偶極子1的第一單元水平臂1a1及與第四偶極子4的第二單元水平臂4b1卡持于固定夾5b，且第一偶極子1的第一單元垂直臂1a2及與第四偶極子4的第二單元垂直臂4b2夾持于填充塊5b的兩側(cè)，填充塊5b為實(shí)心結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，固定夾5a的兩端分別具有與第一卡持孔相通的第一卡持槽及與第二卡持孔相通的第二卡持槽，第一偶極子1的第一單元垂直臂1a2穿過(guò)第一卡持孔，第四偶極子4的第二單元垂直臂4b2穿過(guò)第二卡持孔，第一偶極子1的第一單元水平臂1a1卡持于第一卡持槽，第四偶極子4的第二單元水平臂4b1卡持于第二卡持槽。

在本實(shí)施例中，第二介質(zhì)塊6、第三介質(zhì)塊7及第四介質(zhì)塊8均與第一介質(zhì)塊5的結(jié)構(gòu)相同，即第二介質(zhì)塊6包括固定夾6a及填充塊6b，第三介質(zhì)塊7包括固定夾7a及填充塊7b，第四介質(zhì)塊8包括固定夾8a及填充塊8b，且各個(gè)介質(zhì)塊的介電常數(shù)為2-4。

參見(jiàn)圖6，本實(shí)用新型一實(shí)施例還提供一種天線，包括反射板20及上述的低頻輻射單元10，低頻輻射單元10設(shè)于反射板20上。具體地，低頻輻射單元10的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)低頻輻射單元10成排且均勻間隔設(shè)置于反射板20上，低頻輻射單元10可以排成兩排且每排為兩個(gè)，且反射板20為金屬反射板。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，低頻輻射單元10的數(shù)量是不受限定的。

本實(shí)用新型一實(shí)施例還提供一種包括上述天線的基站系統(tǒng)。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。