[發明專利]一種雙極化寬頻天線振子單元以及寬頻天線

有效

• 申請號: 201310400703.9
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103474755A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 譚杰洪;吳壁群
• 申請（專利權）人: 廣東博緯通信科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q21/24;H01Q19/02;H01Q19/10;H01Q21/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 劉新年

技術領域

本發明涉及通訊領域，具體涉及一種雙極化寬頻天線振子單元以及寬頻天線。

背景技術

隨著移動通信的迅猛發展，各種制式的工作頻段也在不斷擴展，TD-SCDMA網絡中的智能天線的工作頻率為1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz；DCS的通信頻率為1710-1880MHz；PCS的通信頻率為1850-1990MHz；UMTS的通信頻率為1920-2170MHz；WiMax（Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access，即全球微波互聯接入）的部分通信頻段為2300-2690MHz。因此，現已提出了能兼顧上述制式的，工作頻段為1710-2690MHz的寬帶天線的市場需求，而1710-2690MHz的相對頻帶寬度則達到44.5%，現有的雙極化天線振子一般都難以滿足，由此組成的天線陣的帶寬也受到限制。

基站天線是移動通信系統的重要組成部分，其特性直接影響各個無線網絡的整體性能。隨著網絡覆蓋和容量的不斷增加，基站和基站天線的數量快速增長，蜂窩之間的相互關系是衡量網絡性能的關鍵指標。這一指標定義了蜂窩之間以及組成蜂窩的扇區之間的能量重疊；通常被稱為扇區功率比，是指由天線輻射圖形成的期望覆蓋區域外信號功率與區域內的信號功率之比(SPR)。扇區功率比越低，天線的抗干擾性能越好。

有鑒于此，有必要針對現有技術中存在的問題，提供一種寬頻、高SPR雙極化天線單元及寬頻天線，有效增加天線帶寬，改善寬頻雙極化天線輻射單元對臨近高頻單元的邊界條件，可以更合理地保障多頻段基站天線設計中，各頻段的各項電性能的獨立性。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術中存在的不足，提供一種雙極化寬頻天線振子單元以及寬頻天線，結構簡單，制造容易，適合批量生產，而且具有波束收斂度，輻射性能優良以及頻帶寬的優點，能實現天線電氣性能的最優化。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種雙極化寬頻天線振子單元，安裝于金屬反射板上，所述雙極化寬頻天線振子單元包括：

輻射主體，包括相互連接的輻射體以及平衡饋電裝置；

金屬引向片，設置于所述輻射體上方的1/8-1/4天線工作波長處，其中，所述金屬引向片的外徑小于天線工作波長的1/2，且所述金屬引向片呈圓形、多邊形或者工字形；

其中，所述輻射體包括四個輻射臂，且所述四個輻射臂兩兩呈正交分布以形成兩對正交的對稱輻射組合，每一個輻射臂上均設置有鏤空結構，且在所述每一個輻射臂上形成有至少一加載段；

其中，所述平衡饋電裝置的一端固定安裝在所述金屬反射板上，所述四個輻射臂均遠離所述金屬反射板，并環繞設置于所述平衡饋電裝置的四周。

優選的，所述平衡饋電裝置為同軸結構，包括外圍導體以及內部導體，其中，所述外圍導體安裝在所述金屬反射板上，包括四個部分，所述外圍導體的每一個部分分別用于支撐并電連接所述輻射體中對應的一個輻射臂，且所述外圍導體的每一個部分相互之間平行并有一定間隙相隔，所述內部導體為空心的圓柱結構。

優選的，所述雙極化寬頻天線振子單元還包括：

金屬饋電片，設置于所述平衡饋電裝置的內部，其中，所述金屬饋電片的一端穿過所述金屬反射板并與所述金屬反射板的底端線纜連接，所述金屬饋電片的另一端與所述輻射體相連，用于通過所述金屬饋電片的電磁耦合對所述輻射體饋電。

優選的，所述平衡饋電裝置的末端連接有固定底座，且在所述固定底座中間開有一固定圓孔，其中，所述平衡饋電裝置的外圍導體與所述固定底座構成平衡/不平衡轉換器。

優選的，所述輻射體與所述平衡饋電裝置構成T型結構，且所述輻射體的四個輻射臂位于同一平面上并均與所述金屬反射板平行。

優選的，所述輻射體的四個輻射臂相互之間有一定間隙相隔，且所述四個輻射臂的高度相等并均與所述平衡饋電裝置相連。

優選的，在所述四個輻射臂中任何不相鄰的兩個輻射臂圍繞所述平衡/不平衡轉換器的中心呈中心對稱分布。

優選的，在所述四個輻射臂中對角的兩個輻射臂互相連接且呈極化正交設置，形成極化方向為正/負45度的兩個極化輻射整體。

優選的，每一個輻射臂的外圍均呈矩形并具有與所述外圍導體的形狀相匹配的缺角部分，且每一個輻射臂的缺角部分與相對應的所述外圍導體的一個部分電性相連。