[發明專利]采用非對稱振子的天線振子單元

無效

• 申請號: 201310534832.7
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103633422A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王金菊;李耀煥
• 申請（專利權）人: 安弗施無線射頻系統（上海）有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q21/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明概括而言涉及無線通信領域，更具體而言，涉及一種采用非對稱振子的天線振子單元。

背景技術

目前，在通信網絡建設和維護工作中，如何解決網絡高話務量密度區的容量和干擾問題，提高全網的接通率，降低掉話率和提高通話質量，已經成為近期工作的重點和難點。采用合適的天線技術將是能夠有效地控制覆蓋范圍，降低同頻干擾和改善手機信號的接收效果的方法之一。

圖1所示為現有的雙極化基站天線單元，由其組合成陣列，形成+45°和-45°方向相互正交的雙極化天線陣，同時工作在收發雙工模式下。基站天線由振子組陣構成，每個振子包括4個振子臂11、12、13和14，其中兩個以+45度極化方向工作，另外兩個以-45度極化方向工作。通常地，作為基站天線的振子的輻射單元，這四個振子臂的長度相同且形狀也相同。當前，在基站天線的設計中，往往要求方向圖(Azimuth?pattern)盡可能地對稱，以得到較好的小區容量和覆蓋，并使得從一個小區到另外一個小區的不必要的分散輻射最小化，從而提升小區覆蓋的效果。設計與使用方向圖對稱的天線陣列的另外一個關鍵原因是交叉極化鑒別率(cross?polarization?discrimination，簡稱XPD)會隨著對稱性的提升而提升。

圖1顯示了現有技術中的對稱的天線振子單元的示例。因為振子饋電的不平衡，由這些對稱振子組成的陣列的水平方向圖將不對稱，進而造成較低的交叉極化鑒別率。

圖2a為現有技術中，采用隔離墻和對稱的天線振子單元的陣列示意圖。雖然采用隔離墻21可以有效實現方向圖的對稱，但是采用隔離墻21后，天線系統具有以下缺點：(1)隔離墻21影響振子22的電壓駐波比(Voltage?Standing?Wave?Ratio，VSWR)，如此造成阻抗不匹配，還影響整個天線陣列的VSWR；(2)隔離墻21干擾其附近的振子22的幅度和相位的分布，這將導致垂直面上的旁瓣電平較高，對相鄰小區產生干擾；(3)安裝隔離墻21，需要增加人力物力，增加了成本；還會導致互調信號的產生，對系統造成干擾；(4)由于隔離墻21的數量較大，加之加工過程中的不確定性，給天線系統的工作帶來了不穩定性。

另外，隔離墻21對陣列中單個振子22的阻抗存在影響，如圖2b、2c所示。圖2b為現有技術中未采用隔離墻對阻抗造成影響的示意圖；圖2c為現有技術中采用隔離墻對阻抗造成影響的示意圖。由圖2c可知，采用隔離墻21后，阻抗曲線會比較發散，在應用中難以調試。

因此，亟需一種穩定性高、經濟的天線系統。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種采用非對稱振子的天線振子單元。

根據本發明的第一個方面，提供了一種第一振子臂對，其包括第一振子臂和第二振子臂；第二振子臂對，其包括第三振子臂和第四振子臂；饋電模塊，所述第一、第二振子臂對通過所述饋電模塊連接至射頻設備；其中，所述第一、第二振子臂對相互正交，并且所述第一和／或第二振子臂對為非對稱結構。

根據本發明的一個實施例，從所述饋電模塊到所述第一振子臂末端的電長度小于從所述饋電模塊到所述第二振子臂末端的電長度，其中，所述第一振子臂的末端處設有第一金屬棒，用于增大所述第一振子臂的有效電長度，其中，所述第一振子臂的有效電長度為所述第一金屬棒對應的電長度與所述第一振子臂的電長度之和；和／或從所述饋電模塊到所述第三振子臂末端的電長度小于從所述饋電模塊到所述第四振子臂末端的電長度，其中，所述第三振子臂的末端處設有第二金屬棒，用于增大所述第三振子臂的有效電長度，其中，所述第三振子臂的有效電長度為所述第二金屬棒對應的電長度與所述第三振子臂的電長度之和。

根據本發明的一個實施例，所述第一振子臂的有效電長度大于等于八分之一波長且小于等于二分之一波長；和／或所述第三振子臂的有效電長度大于等于八分之一波長且小于等于二分之一波長。

根據本發明的一個實施例，所述第一振子臂的電長度等于所述第二振子臂的電長度，其中，所述第一振子臂的臂長比所述第二振子臂長；和／或所述第三振子臂的電長度等于所述第四振子臂的電長度，其中，所述第三振子臂的臂長比所述第四振子臂長。

根據本發明的一個實施例，所述第一、第二振子臂的長度之差小于等于八分之一波長；和／或所述第三、第四振子臂的長度之差小于等于八分之一波長。