[发明专利]一种天线单元、共轴辐射组件及天线

权利要求书

1、一种单极化多频天线单元，其特征在于，包括：工作于第一频率范围的第一偶极单元，所述第一偶极单元包括第一偶极子臂、第二偶极子臂和第一平衡不平衡变换器，所述第一偶极子臂和第二偶极子臂相互对称，所述第一偶极子臂、第二偶极子臂通过所述第一平衡不平衡变换器电连接于一反射板上，所述第一偶极子臂的结构构成一个工作于第二频率范围的第二偶极单元，所述第二偶极子臂的结构构成另一个工作于第二频率范围的第二偶极单元。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一偶极子臂和第二偶极子臂，分别采用双臂并联折弯的结构。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一、二偶极子臂，包括两个并列的具有一定间距的长臂，该长臂在一特定折弯处向外折弯形成第一折弯段、第二折弯段，其中，该第一折弯段为工作于第二频率范围的第二偶极单元的平衡不平衡变换器，该第二折弯段为工作于第二频率范围的第二偶极单元的偶极子臂，在两个对称的第二折弯段之间的缝隙处形成第二频率范围的馈电点。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一偶极子臂包括第三偶极子臂、第四偶极子臂和第二平衡不平衡变换器，其中，所述第三偶极子臂和第四偶极子臂相互对称，所述第三偶极子臂、第四偶极子臂通过所述第二平衡不平衡变换器与所述第一平衡不平衡变换器连接，至少由所述第三偶极子臂、第四偶极子臂和第二平衡不平衡变换器构成一个工作于第二频率范围的第二偶极单元；

所述第二偶极子臂包括第三偶极子臂、第四偶极子臂和第二平衡不平衡变换器，其中，所述第三偶极子臂和第四偶极子臂相互对称，所述第三偶极子臂、第四偶极子臂通过所述第二平衡不平衡变换器与所述第一平衡不平衡变换器连接，至少由所述第三偶极子臂、第四偶极子臂和第二平衡不平衡变换器构成另一个工作于第二频率范围F2的第二偶极单元。

5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述工作于第一频率范围的第一偶极单元的第一偶极子臂、第二偶极子臂的长度范围L为1/4λ±0.05λ，λ为第一偶极单元的中心频率的工作波长，所述特定折弯处在1/2L±1/4L范围内。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作于第一频率范围的第一偶极单元的第一平衡不平衡变换器的高度H处于(1/4λ±1/8λ)范围内，λ为第一偶极单元的中心频率的工作波长。

7、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述工作于第一频率范围的第一偶极单元的第一偶极子臂、第二偶极子臂之间的间距处于1mm至10mm的范围内；所述工作于第二频率范围F2的第二偶极单元的第三偶极子臂、第四偶极子臂之间的间距处于1mm至10mm的范围内。

8、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一偶极子臂、第二偶极子臂分别与所述第一平衡不平衡变换器形成一定的夹角θ1，所述第一折弯段与第二折弯段之间形成一定的角度θ2，θ1、θ2分别属于45°至90°的范围内。

9、根据权利要求1任一项所述的装置，其特征在于，所述第一频率范围的中心频率与第二频率范围的中心频率的比值处于1∶2.5至1∶1.5的范围内。

10、一种共轴辐射组件，其特征在于，该共轴辐射组件位于反射板上，用于发射和/或接收两种频率范围中的具有两个线性正交极化方向的电磁波，该共轴辐射组件由两个彼此正交布置的如权1-9任一项所述的单极化多频天线单元组成，在该共轴辐射组件中所述单极化多频天线单元中的第二偶极单元构成偶极子方阵。

11、一种双极化多频天线阵列，其特征在于，包括：至少两个如权10所述的共轴辐射组件，所述共轴辐射组件在垂直扩展方向上彼此上下设置在反射板上的，或者，所述共轴辐射组件在水平扩展方向上彼此前后设置在反射板上的，或者，所述共轴辐射组件以多个行及列的方式相互侧向及上下级联的布置。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在两个相邻的用于第一频率范围的共轴辐射组件之间的中间位置设有一个用于第二频率范围的相应辐射组件。