CN114156638B - 辐射单元及天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射单元，包括巴伦结构和辐射结构，辐射结构包括第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂、第四辐射臂和辐射环，第一辐射臂和第二辐射臂配合形成第一极化，第三辐射臂和第四辐射臂配合形成第二极化，第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂分别与巴伦结构相连，辐射环与第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂均与辐射环间隔设置且耦合连接。相比传统巴伦结构直接与辐射面连接的方式，辐射环可以选用普通的材质，降低了产品的成本，应用在天线上时，天线的三阶互调指标不再受到辐射面的材料影响，而仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量影响，因而保证了天线的三阶互调指标。

Description

辐射单元及天线

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，特别是涉及一种辐射单元及天线。

背景技术

5G天线通常采用Mass MIMO技术，辐射单元为192个或者更多，以2个或者3个辐射单元为一个子阵。传统的辐射单元中，辐射结构的辐射臂与巴伦结构的接地片连接，以将辐射结构和巴伦结构连为一体，高频信号首先通过巴伦耦合至接地片，接着再由接地片引入到辐射结构的辐射臂上并由辐射臂发射至自由空间中。

然而，在该种结构中，天线的三阶互调不仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量影响，而且还受到辐射结构本身的材料影响，难以保证天线的三阶互调指标，同时，该种结构还使得产品的成本较高。

发明内容

基于此，有必要提供一种辐射单元及天线；该辐射单元在应用到天线中时，天线的三阶互调指标仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量或耦合强度影响，而不受辐射结构本身的材料影响，且产品的成本也能够降低；该天线采用前述的辐射单元，天线的三阶互调指标仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量或耦合强度影响，不受辐射结构本身的材料影响，降低了产品的生产成本。

其技术方案如下：

一个实施例提供了一种辐射单元，包括：

巴伦结构；

辐射结构，所述辐射结构包括第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂、第四辐射臂和辐射环，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂配合形成第一极化，所述第三辐射臂和所述第四辐射臂配合形成第二极化，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂分别与所述巴伦结构相连，所述辐射环与所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂间隔设置，且所述辐射环与所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂耦合连接。

上述辐射单元，第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂形成两个极化，以应用于双极化天线；巴伦结构将信号传递给第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂，之后，第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂再将信号耦合至辐射环，最终由辐射环将信号发射到自由空间中；由于巴伦结构与辐射环并不接触，而辐射环的信号由第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂耦合而来，且信号是通过辐射环朝自由空间发射的，也即辐射面处于辐射环上，因此，相比传统巴伦结构直接与辐射面连接并发射信号的方式，辐射环可以选用普通的材质，降低了产品的成本，且应用在天线上时，天线的三阶互调指标不再受到辐射面的材料影响，而仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量或耦合强度影响，因而保证了天线的三阶互调指标。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂均位于所述辐射环内。

在其中一个实施例中，所述辐射环的内轮廓与所述第一极化的外轮廓间隔形成第一间隔区，所述辐射环的内轮廓与所述第二极化的外轮廓间隔形成第二间隔区，所述第一间隔区沿第一方向延伸设置，所述第二间隔区沿第二方向延伸设置，所述第二方向与所述第一方向呈交错设置；

所述第一极化位于所述第一间隔区内并沿所述第一方向延伸设置，以使所述第一辐射臂和所述第二辐射臂均与所述辐射环呈间隔设置；

所述第二极化位于所述第二间隔区内并沿所述第二方向延伸设置，以使所述第三辐射臂和所述第四辐射臂均与所述辐射环呈间隔设置。

在其中一个实施例中，所述辐射结构还包括支撑板，所述支撑板通过所述巴伦结构进行支撑，所述辐射环设在所述支撑板上。

在其中一个实施例中，所述支撑板为通过所述巴伦结构支撑的第一介质板，所述辐射环为设在所述支撑板上的金属层，所述辐射环的环内形成所述第一间隔区和所述第二间隔区；

所述第一极化为设在所述支撑板上的金属层且所述第一极化位于所述第一间隔区内；所述第二极化为设在所述支撑板上的金属层且所述第二极化位于所述第二间隔区内。

在其中一个实施例中，所述支撑板为通过所述巴伦结构绝缘支撑的金属板，所述金属板设有第一通孔，所述第一通孔沿所述第一方向延伸设置，所述第一极化位于所述第一通孔内，以使所述第一通孔的孔轮廓与所述第一极化的外轮廓之间形成所述第一间隔区；所述金属板设有第二通孔，所述第二通孔沿所述第二方向延伸设置，所述第二极化位于所述第二通孔内，以使所述第二通孔的孔轮廓与所述第二极化的外轮廓之间形成所述第二间隔区；所述第一通孔和所述第二通孔使所述金属板形成所述辐射环，所述第一极化和所述第二极化与所述巴伦结构电性连接。

在其中一个实施例中，所述巴伦结构包括第二介质板、第一馈电导线、第二馈电导线、第一接地导线和第二接地导线，所述第一馈电导线、所述第二馈电导线、所述第一接地导线和所述第二接地导线均设在所述第二介质板上；

所述第一辐射臂和所述第二辐射臂中的一者与所述第一馈电导线电性连接或耦合连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂中的另一者与所述第一接地导线电性连接或耦合连接；

所述第三辐射臂和所述第四辐射臂中的一者与所述第二馈电导线电性连接或耦合连接，所述第三辐射臂和所述第四辐射臂中的另一者与所述第二接地导线电性连接或耦合连接。

在其中一个实施例中，所述第二介质板具有相对的正面和反面，所述第一馈电导线位于所述第二介质板的正面，所述第二馈电导线位于所述第二介质板的反面。

在其中一个实施例中，所述第一接地导线位于所述第二介质板的反面，且所述第一接地导线的位置与所述第一馈电导线的位置对应；所述第二接地导线位于所述第二介质板的正面，且所述第二接地导线与所述第二馈电导线的位置对应。

在其中一个实施例中，所述辐射结构还包括辅助馈电片和桥接导线，所述桥接导线的两端分别与所述第一辐射臂和所述辅助馈电片电性连接；

所述辅助馈电片设有第一连接部，所述第二辐射臂设有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第二介质板的相对两侧，所述第一连接部和所述第二连接部中的一者与所述第一馈电导线电性连接，所述第一连接部和所述第二连接部中的另一者与所述第一接地导线电性连接。

在其中一个实施例中，所述支撑板设有第一插槽，所述第二介质板设有第一凸台，所述支撑板通过所述第一插槽插设在所述第一凸台上；

所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第一插槽的相对两侧；所述第三辐射臂和所述第四辐射臂分别对应所述第一插槽的相对两侧。

另一个实施例提供了一种天线，包括如上述任一个技术方案所述的辐射单元。

上述天线，采用前述的辐射单元，由于巴伦结构与辐射环并不接触，而辐射环的信号由第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂和第四辐射臂耦合而来，且信号是通过辐射环朝自由空间发射的，也即辐射面处于辐射环上，因此，相比传统巴伦结构直接与辐射面连接并发射信号的方式，辐射环可以选用普通的材质，降低了产品的成本，且应用在天线上时，天线的三阶互调指标不再受到辐射面的材料影响，而仅受到辐射结构与巴伦结构的焊接质量或耦合强度影响，因而保证了天线的三阶互调指标。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为本发明实施例中辐射单元的辐射结构的俯视图；

图2为本发明实施例中辐射单元的巴伦结构的正面图；

图3为图2实施例中辐射单元的巴伦结构的反面图；

图4为本发明实施例的天线的辐射单元的驻波仿真图；

图5为本发明实施例的天线的辐射单元的隔离度仿真图。

附图标注说明：

100、巴伦结构；111、第一馈电导线；112、第一接地导线；121、第二馈电导线；122、第二接地导线；130、第二介质板；131、第一凸台；200、辐射结构；211、第一辐射臂；212、第二辐射臂；213、第三辐射臂；214、第四辐射臂；215、辅助馈电片；216、桥接导线；220、支撑板；221、辐射环；222、第一间隔区；223、第二间隔区；224、第一插槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参照图1，一个实施例提供了一种辐射单元，包括巴伦结构100和辐射结构200。巴伦结构100向辐射结构200馈电。其中：

如图1所示，所述辐射结构200包括第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213、第四辐射臂214和辐射环221，所述第一辐射臂211和所述第二辐射臂212配合形成第一极化，所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214配合形成第二极化，所述第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214分别与所述巴伦结构100相连，所述辐射环221与所述第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214间隔设置，且所述辐射环221与所述第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214耦合连接。

该辐射单元，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214形成两个极化，以应用于双极化天线；巴伦结构100将信号传递给第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214，之后，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214再将信号耦合至辐射环221，最终由辐射环221将信号发射到自由空间中；由于巴伦结构100与辐射环221并不接触，而辐射环221的信号由第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214耦合而来，且信号是通过辐射环221朝自由空间发射的，也即辐射面处于辐射环221上，因此，相比传统巴伦结构100直接与辐射面连接并发射信号的方式，辐射环221可以选用普通的材质（如FR4材料），降低了产品的成本，且应用在天线上时，天线的三阶互调指标不再受到辐射面的材料影响，而仅受到辐射结构200与巴伦结构100的焊接质量或耦合强度影响，因而保证了天线的三阶互调指标。

如图1所示的实施例中，第一辐射臂211和第二辐射臂212形成一个极化，第三辐射臂213和第四辐射臂214形成另一个极化，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214均与辐射环221之间呈开路耦合状态。

可选地，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214配合形成±45°极化。

传统的辐射单元，辐射面直接与巴伦结构100连接，巴伦结构100将信号传送到辐射面之后，辐射面发射到自由空间中。这样存在两个问题：

第一个问题：辐射面的材料必须采用昂贵的高频微波板，使得产品的成本居高不下。

第二个问题：当天线采用这种辐射单元时，天线的三阶互调指标不仅受到辐射结构200与巴伦结构100之间焊接质量的影响，而且还受到辐射结构200（尤其是辐射面）的材料影响，从而无法保证天线的三阶互调指标。

为此，图1所示的实施例采取辐射环221（辐射面）不与巴伦结构100焊接的方式，而是采取辐射臂（即第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214）与巴伦结构100电性连接或耦合连接，由辐射臂从巴伦结构100获取信号（可以是高频信号），然后再将信号耦合给辐射环221，之后通过辐射环221朝自由空间辐射，一方面解决材料成本高的问题，另一方面又保证并提高天线的三阶互调指标。

在一个实施例中，请参照图1，所述第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214均位于所述辐射环221内。

如图1所示的实施例中，辐射环221呈环状设在第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214的外周，以使第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214将信号就近耦合至辐射环221，然后由辐射环221朝周围的自由空间中辐射。

可选地，辐射环221的外轮廓可以是圆环，也可以是多边形环，如图1中的辐射环221的外轮廓为矩形。

在一个实施例中，如图1所示，辐射环221的内边沿与第一辐射臂211、所述第二辐射臂212、所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214均存在间隔，并不接触，通过耦合的方式进行信号的传送，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1，所述辐射环221的内轮廓与所述第一极化的外轮廓间隔形成第一间隔区222，所述辐射环221的内轮廓与所述第二极化的外轮廓间隔形成第二间隔区223，所述第一间隔区222沿第一方向延伸设置，所述第二间隔区223沿第二方向延伸设置，所述第二方向与所述第一方向呈交错设置。

请参照图1，所述第一极化位于所述第一间隔区222内并沿所述第一方向延伸设置，以使所述第一辐射臂211和所述第二辐射臂212均与所述辐射环221呈间隔设置；

请参照图1，所述第二极化位于所述第二间隔区223内并沿所述第二方向延伸设置，以使所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214均与所述辐射环221呈间隔设置。

如图1所示的视角下，第一方向沿左下至右上方向延伸设置，第一辐射臂211设在右上的位置，第二辐射臂212设在左下的位置；第二方向沿右下至左上方向延伸设置，第三辐射臂213设在左上的位置，第四辐射臂214设在右下的位置。

如图1所示，第一辐射臂211和第二辐射臂212沿第一方向设置，且第一辐射臂211和第二辐射臂212均与辐射环221的内边沿之间具有间隔；第三辐射臂213和第四辐射臂214沿第二方向设置，第三辐射臂213和第四辐射臂214均与辐射环221的内边沿之间具有间隔。

在一个实施例中，请参照图1，第一极化的长度（可以理解为第一辐射臂211的长度加上第二辐射臂212的长度）为天线工作中心频率所对应波长的0.2-0.3倍；第一极化的宽度为天线工作中心频率所对应波长的0.01-0.015倍。

同理，第二极化的长度（可以理解为第三辐射臂213的长度加上第四辐射臂214的长度）为天线工作中心频率所对应波长的0.2-0.3倍；第二极化的宽度为天线工作中心频率所对应波长的0.01-0.015倍。

在一个实施例中，请参照图1，第一极化与辐射环221的内边沿之间的间距均相等（大致相当），该间距（或间隙）的宽度为天线工作中心频率所对应波长的0.01-0.02倍。

同理，第二极化与辐射环221的内边沿之间的间距均相等（大致相当），该间距（或间隙）的宽度为天线工作中心频率所对应波长的0.01-0.02倍。

间隔（或缝隙）太大，会使辐射臂与辐射环221之间的能量耦合减小，导致天线单元增益降低，而间隔（或缝隙）太小，会使辐射臂与辐射环221之间的耦合过强，导致天线单元阻抗难以匹配，工作带宽减小，因此，设定恰当的间距（或缝隙）十分重要。

在一个实施例中，请参照图1，所述辐射结构200还包括支撑板220，所述支撑板220通过所述巴伦结构100进行支撑，所述辐射环221设在所述支撑板220上。

在一个实施例中，所述支撑板220为通过所述巴伦结构100支撑的第一介质板，所述辐射环221为设在所述支撑板220上的金属层，所述辐射环221的环内形成所述第一间隔区222和所述第二间隔区223。

所述第一极化为设在所述支撑板220上的金属层且所述第一极化位于所述第一间隔区222内；所述第二极化为设在所述支撑板220上的金属层且所述第二极化位于所述第二间隔区223内。

该实施方式下，辐射环221、第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214均为设在支撑板220上的金属层。

可以理解的是：

第一介质板可以是覆铜板，辐射环221、第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214在第一介质板上蚀刻而成，不再赘述。

在另一个实施例中，所述支撑板220为通过所述巴伦结构100绝缘支撑的金属板，所述金属板220设有第一通孔，所述第一通孔沿所述第一方向延伸设置，所述第一极化位于所述第一通孔内，以使所述第一通孔的孔轮廓与所述第一极化的外轮廓之间形成所述第一间隔区222；所述金属板220设有第二通孔，所述第二通孔沿所述第二方向延伸设置，所述第二极化位于所述第二通孔内，以使所述第二通孔的孔轮廓与所述第二极化的外轮廓之间形成所述第二间隔区223；所述第一通孔和所述第二通孔使所述金属板形成所述辐射环221，所述第一极化和所述第二极化与所述巴伦结构100电性连接。

可选地，在该实施方式下，支撑板220为金属板，金属板上开设呈十字交错的第一通孔和第二通孔，且第一通孔的孔轮廓与第一极化的外轮廓相适配，第二通孔的孔轮廓与第二极化的外轮廓相适配；第一辐射臂211和第二辐射臂212均设在第一通孔内，以间隔形成第一间隔区222，以使第一极化和辐射环221处于开路耦合状态；第三辐射臂213和第四辐射臂214均设在第二通孔内，以间隔形成第二间隔区223，以使第二极化和辐射环221处于开路耦合状态。

需要说明的是：

在该种状态下，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214可以由巴伦结构100进行支撑，而辐射环221可以理解为支撑板220的一部分，可以由其他结构进行支撑，也可以由巴伦结构100绝缘支撑，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图2和图3，所述巴伦结构100包括第二介质板130、第一馈电导线111、第二馈电导线121、第一接地导线112和第二接地导线122，所述第一馈电导线111、所述第二馈电导线121、所述第一接地导线112和所述第二接地导线122均设在所述第二介质板130上。其中：

所述第一辐射臂211和所述第二辐射臂212中的一者与所述第一馈电导线111电性连接，所述第一辐射臂211和所述第二辐射臂212中的另一者与所述第一接地导线112电性连接。

所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214中的一者与所述第二馈电导线121电性连接，所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214中的另一者与所述第二接地导线122电性连接。

第一辐射臂211和第二辐射臂212，一个与第一馈电导线111电性连接，另一个与第一接地导线112电性连接，以形成一个回路；同理，第三辐射臂213和第四辐射臂214，一个与第二馈电导线121电性连接，另一个与第二接地导线122电性连接，以形成另一个回路。如此设置，实现馈电并将信号通过第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214耦合至辐射环221，并由辐射环221发射至自由空间中。

为简化设计，天线的馈电网络以全PCB微带线为主，用一分二或者一分三功分器连接辐射单元。为提高子阵自身的异极化隔离度和子阵之间的耦合度通常需要使功分器的布线尽可能的宽松，以减少线路之间的耦合效应，线与线的间距以三倍线宽为佳。然而，辐射单元的两个巴伦板±45°放置时需要占用大量的宝贵空间。

为此，如图2和图3所示，将第一馈电导线111、第二馈电导线121、第一接地导线112和第二接地导线122均集成在第二介质板130上，相比传统需要两个板正交配合的结构，大大缩小了辐射单元的占用空间，也降低了产品的成本。

在一个实施例中，请参照图2和图3，所述第二介质板130具有相对的正面和反面，所述第一馈电导线111位于所述第二介质板130的正面，所述第二馈电导线121位于所述第二介质板130的反面。

如图2和图3所示的视角分别为第二介质板130的正面和反面，由图2和图3可知，第一馈电导线111设在第二介质板130的正面，第二馈电导线121设在第二介质板130的反面。可以理解的是：第一馈电导线111和第二馈电导线121分别设在第二介质板130的相对两个侧面，以提高第一极化和第二极化之间的隔离度。

在一个实施例中，请参照图2和图3，所述第一接地导线112位于所述第二介质板130的反面，且所述第一接地导线112的位置与所述第一馈电导线111的位置对应；所述第二接地导线122位于所述第二介质板130的正面，且所述第二接地导线122与所述第二馈电导线121的位置对应。

如图2所示的视角下，第二介质板130的正面设有第一馈电导线111和第二接地导线122，第一馈电导线111位于左侧，第二接地导线122位于右侧；如图3所示的视角下，第二介质板130的反面设有第二馈电导线121和第一接地导线112，第二馈电导线121位于左侧，第一接地导线112位于右侧。结合图2和图3的视角可知，第一馈电导线111的位置和第一接地导线112的位置在第二介质板130的正反面上相互对应，第二馈电导线121的位置和第二接地导线122的位置在第二介质板130的正反面上相互对应，且第一馈电导线111和第二馈电导线121分别位于第二介质板130的正反面上，第一接地导线112和第二接地导线122分别位于第二介质板130的反正面上，以提高第一极化和第二极化之间的隔离度；同时，由于集成设置，只需一个第二介质板130即可，而无需两个巴伦板，使得功分器的布线空间得到了极大扩展，利于天线的整体布线设计。

在一个实施例中，请参照图1，所述辐射结构200还包括辅助馈电片215和桥接导线216，所述桥接导线216的两端分别与所述第一辐射臂211和所述辅助馈电片215电性连接。

如图1所示，所述辅助馈电片215设有第一连接部，所述第二辐射臂212设有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第二介质板130的相对两侧，所述第一连接部和所述第二连接部中的一者与所述第一馈电导线111电性连接，所述第一连接部和所述第二连接部中的另一者与所述第一接地导线112电性连接。

如图1所示的视角并结合图2和图3可知，第一馈电导线111、第一接地导线112、第二馈电导线121和第二接地导线122均集成在第二介质板130上，而第一馈电导线111和第一接地导线112的位置对应且位于第二介质板130的相对两侧，因此，第一辐射臂211和第二辐射臂212的连接部应当与第一馈电导线111和第一接地导线112的位置大体对应。

如图1所示的视角下，第一辐射臂211位于右上的位置，第二辐射臂212处于左下的位置，为了与第一馈电导线111和第一接地导线112的位置对应，需要使第一辐射臂211延伸至与第二辐射臂212的上方位置大体对应的位置。然而，如果第一辐射臂211直接朝第二辐射臂212的上方延伸，则会与第三辐射臂213相交导电，这是不允许的。因此，专门在第二辐射臂212的上方位置布置辅助馈电片215，辅助馈电片215的位置和第二辐射臂212的位置恰好能够与第一馈电导线111和第一接地导线112对应，通过桥接导线216连接辅助馈电片215和第一辐射臂211即可满足各方面的要求，不再赘述。

需要说明的是：

由于第一辐射臂211和第三辐射臂213不能导通，因此，桥接导线216不能与第三辐射臂213导通。

在一个实施例中，支撑板220为第一介质板，支撑板220具有相对的正面和反面，第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213、第四辐射臂214和辅助馈电片215均为设在支撑板220的正面上的金属层，第一辐射臂211的朝向第二辐射臂212的一侧设有第一金属孔，辅助馈电片215设有第二金属孔，桥接导线216位于支撑板220的反面并通过第一金属孔和第二金属孔将第一辐射臂211和辅助馈电片215连通。

当然，如果支撑板220为金属板，则桥接导线216可以根据空间情况进行布设，确保桥接导线216、第一辐射臂211和辅助馈电片215均不与第三辐射臂213导通即可，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1至图3，所述支撑板220设有第一插槽224，所述第二介质板130设有第一凸台131，所述支撑板220通过所述第一插槽224插设在所述第一凸台131上。

支撑板220通过第一插槽224插设在第二介质板130上，以使辐射结构200与巴伦结构100连接为一体。

可选地，第一插槽224可以是盲槽，也可以是通槽。

在一个实施例中，请参照图1至图3，所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第一插槽224的相对两侧。

如图1所示的视角下，辅助馈电片215位于第一插槽224的上侧，则第一连接部位于第一插槽224的上侧；而第二辐射臂212位于第一插槽224的下侧，则第二连接部位于第一插槽224的下侧；结合图2和图3可知，辅助馈电片215通过第一连接部实现与第一接地导线112电性连接如焊接，从而实现第一辐射臂211与第一接地导线112的连通，第二辐射臂212通过第二连接部与第一馈电导线111电性连接如焊接，不再赘述。

在一个实施例中，请参照图1至图3，所述第三辐射臂213和所述第四辐射臂214分别对应所述第一插槽224的相对两侧。

在一个实施例中，第三辐射臂213的朝向第四辐射臂214的位置设有第三连接部，第四辐射臂214的朝向第三辐射臂213的位置设有第四连接部，第三连接部和第四连接部分别位于第一插槽224的相对两侧，从而与第二馈电导线121和第二接地导线122相适配。

具体地：

结合图1至图3，第三辐射臂213和第四辐射臂214分别位于第一插槽224的上方和下方，则第三连接部和第四连接部分别位于第一插槽224的上方和下方，第三辐射臂213通过第三连接部与第二馈电导线121电性连接如焊接，第四辐射臂214通过第四连接部与第二接地导线122电性连接如焊接。

另一个实施例提供了一种天线，包括如上述任一个实施例所述的辐射单元。

该天线采用前述的辐射单元，由于巴伦结构100与辐射环221并不接触，而辐射环221的信号由第一辐射臂211、第二辐射臂212、第三辐射臂213和第四辐射臂214耦合而来，且信号是通过辐射环221朝自由空间发射的，也即辐射面处于辐射环221上，因此，相比传统巴伦结构100直接与辐射面连接并发射信号的方式，辐射环221可以选用普通的材质，降低了产品的成本，且应用在天线上时，天线的三阶互调指标不再受到辐射面的材料影响，而仅受到辐射结构200与巴伦结构100的焊接质量影响，因而保证了天线的三阶互调指标。

在一个实施例中，天线还包括底板和功分板，功分板设在底板上，功分板设有功分网络，辐射单元设有至少两个，辐射单元设在功分板上并与功分网络电性连接，辐射单元呈阵列布置。

可选地，巴伦结构100垂直于辐射单元的子阵列方向，极大减少了巴伦结构100对功分器的占用空间。

图4和图5所示的辐射单元的驻波仿真图和隔离度仿真图，从仿真结果来看，该辐射单元在3.4-3.8GHz具有良好的匹配，第一极化和第二极化的隔离度与传统辐射单元的隔离度相当。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种辐射单元，其特征在于，包括：

巴伦结构；

辐射结构，所述辐射结构包括第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂、第四辐射臂和辐射环，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂配合形成第一极化，所述第三辐射臂和所述第四辐射臂配合形成第二极化，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂分别与所述巴伦结构相连，所述辐射环与所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂间隔设置，且所述辐射环与所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂耦合连接；

所述巴伦结构包括第二介质板、第一馈电导线、第二馈电导线、第一接地导线和第二接地导线，所述第一馈电导线、所述第二馈电导线、所述第一接地导线和所述第二接地导线均设在所述第二介质板上；

所述第二介质板具有相对的正面和反面，所述第一馈电导线位于所述第二介质板的正面，所述第二馈电导线位于所述第二介质板的反面；所述第一接地导线位于所述第二介质板的反面，且所述第一接地导线的位置与所述第一馈电导线的位置对应；所述第二接地导线位于所述第二介质板的正面，且所述第二接地导线与所述第二馈电导线的位置对应。

2.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂均位于所述辐射环内。

3.根据权利要求2所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射环的内轮廓与所述第一极化的外轮廓间隔形成第一间隔区，所述辐射环的内轮廓与所述第二极化的外轮廓间隔形成第二间隔区，所述第一间隔区沿第一方向延伸设置，所述第二间隔区沿第二方向延伸设置，所述第二方向与所述第一方向呈交错设置；

所述第一极化位于所述第一间隔区内并沿所述第一方向延伸设置，以使所述第一辐射臂和所述第二辐射臂均与所述辐射环呈间隔设置；

所述第二极化位于所述第二间隔区内并沿所述第二方向延伸设置，以使所述第三辐射臂和所述第四辐射臂均与所述辐射环呈间隔设置。

4.根据权利要求3所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射结构还包括支撑板，所述支撑板通过所述巴伦结构进行支撑，所述辐射环设在所述支撑板上。

5.根据权利要求4所述的辐射单元，其特征在于，所述支撑板为通过所述巴伦结构支撑的第一介质板，所述辐射环为设在所述支撑板上的金属层，所述辐射环的环内形成所述第一间隔区和所述第二间隔区；

所述第一极化为设在所述支撑板上的金属层且所述第一极化位于所述第一间隔区内；所述第二极化为设在所述支撑板上的金属层且所述第二极化位于所述第二间隔区内。

6.根据权利要求4所述的辐射单元，其特征在于，所述支撑板为通过所述巴伦结构绝缘支撑的金属板，所述金属板设有第一通孔，所述第一通孔沿所述第一方向延伸设置，所述第一极化位于所述第一通孔内，以使所述第一通孔的孔轮廓与所述第一极化的外轮廓之间形成所述第一间隔区；所述金属板设有第二通孔，所述第二通孔沿所述第二方向延伸设置，所述第二极化位于所述第二通孔内，以使所述第二通孔的孔轮廓与所述第二极化的外轮廓之间形成所述第二间隔区；所述第一通孔和所述第二通孔使所述金属板形成所述辐射环，所述第一极化和所述第二极化与所述巴伦结构电性连接。

7.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述第一极化的长度为天线的工作中心频率所对应波长的0.2-0.3倍；所述第一极化的宽度为天线的工作中心频率所对应波长的0.01-0.015倍；

所述第二极化的长度为天线的工作中心频率所对应波长的0.2-0.3倍；所述第二极化的宽度为天线的工作中心频率所对应波长的0.01-0.015倍。

8.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂、所述第三辐射臂和所述第四辐射臂配合形成±45°极化。

9.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂中的一者与所述第一馈电导线电性连接或耦合连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂中的另一者与所述第一接地导线电性连接或耦合连接；所述第三辐射臂和所述第四辐射臂中的一者与所述第二馈电导线电性连接或耦合连接，所述第三辐射臂和所述第四辐射臂中的另一者与所述第二接地导线电性连接或耦合连接。

10.根据权利要求1所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射结构还包括辅助馈电片和桥接导线，所述桥接导线的两端分别与所述第一辐射臂和所述辅助馈电片电性连接；

所述辅助馈电片设有第一连接部，所述第二辐射臂设有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第二介质板的相对两侧，所述第一连接部和所述第二连接部中的一者与所述第一馈电导线电性连接，所述第一连接部和所述第二连接部中的另一者与所述第一接地导线电性连接。

11.根据权利要求10所述的辐射单元，其特征在于，所述辐射结构还包括支撑板，所述支撑板通过所述巴伦结构进行支撑，所述辐射环设在所述支撑板上；

所述支撑板设有第一插槽，所述第二介质板设有第一凸台，所述支撑板通过所述第一插槽插设在所述第一凸台上；

所述第一连接部和所述第二连接部分别对应所述第一插槽的相对两侧；所述第三辐射臂和所述第四辐射臂分别对应所述第一插槽的相对两侧。

12.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的辐射单元。

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