[發(fā)明專利]超寬帶雙極化輻射單元及交錯陣列天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310749336.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103700927A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜盼;劉勁松;劉君;劉滔;陸銘
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港保稅區(qū)國信通信有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q21/24
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超寬帶雙極化輻射單元及交錯陣列天線，屬于移動通信基站天線領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，多系統(tǒng)及多制式共存，對基站陣列天線的要求也越來越高，天線集成化、寬帶化成為發(fā)展的趨勢。在雙極化定向基站陣列天線的常用頻段內(nèi)，DCS?網(wǎng)絡(luò)的工作頻率為1710MHz~1800MHz?；PCS?的工作頻率為1850MHz~1990MHz?；UMTS的工作頻率為1920MHz?~2170MHz?；而隨著LTE和TD-LTE?的發(fā)展，現(xiàn)實中需要有工作頻率能完全覆蓋1710MHz?~?2700MHz?的超寬頻天線（相對帶寬44.9%），其能夠包含以上所有的網(wǎng)絡(luò)制式，滿足基站天線寬帶化及通用性的要求。

基站天線的使用不僅僅需要滿足寬帶化的要求，其輻射性能也同樣重要。這種寬帶天線比常規(guī)的基站天線帶寬都要寬，天線的駐波比和輻射指標(biāo)要求也更為嚴(yán)格，除了一般的輻射指標(biāo)外，為了完善覆蓋效果，水平面波束偏移，在超寬頻天線設(shè)計中亦要有充份的考慮，這無疑在設(shè)計上提出了很大的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的解決辦法是在將上述雙極化寬頻輻射單元組陣成天線時，將相鄰的雙極化寬頻輻射單元旋轉(zhuǎn)180°排布，然后在饋電網(wǎng)絡(luò)中的個別電纜上來彌補180°的相位差。但是由于使用的頻帶寬，電纜網(wǎng)絡(luò)高頻和低頻的相位斜率差異較大，不易實現(xiàn)準(zhǔn)確的相位彌補，從而導(dǎo)致組陣的天線增益有所犧牲和垂直面的賦形扭曲，這種方法在寬頻中不適合使用，且會使得整個天線的組陣結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，不利于優(yōu)化生產(chǎn)裝配。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可以減少和克服在寬頻帶上兩個極化出現(xiàn)的個別頻點的波束偏移的超寬帶雙極化輻射單元以及可以改善天線的隔離度和交叉極化鑒別率，以減少因調(diào)試隔離度和交叉極化鑒別率而放置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的交錯陣列天線。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種超寬帶雙極化輻射單元，它包括輻射體、巴倫、饋電導(dǎo)體、反射板、饋電介質(zhì)以及絕緣介質(zhì)，絕緣介質(zhì)設(shè)置于反射板的上表面，所述絕緣介質(zhì)上設(shè)置有巴倫，所述巴倫上設(shè)置有輻射體，所述饋電導(dǎo)體設(shè)置于輻射體以及巴倫的中間，所述饋電介質(zhì)設(shè)置于饋電導(dǎo)體的頂部，所述輻射體包括四個振子臂，分別為第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂以及第四振子臂，巴倫包括四個分別位于四個振子臂下方的導(dǎo)體，分別為第一巴倫、第二巴倫、第三巴倫以及第四巴倫，饋電導(dǎo)體包括呈正交設(shè)置的第一饋電導(dǎo)體以及第二饋電導(dǎo)體，第一饋電導(dǎo)體以及第二饋電導(dǎo)體的較長的垂直段穿過絕緣介質(zhì)的安裝孔與反射板連接。

作為一種優(yōu)選，所述第一振子臂以及第二振子臂為外側(cè)帶有缺口的鈴鐺形，第三振子臂以及第四振子臂為外側(cè)帶有加載的鈴鐺形。

作為一種優(yōu)選，所述加載為圓柱、方柱、多邊形柱或其他形狀。

作為一種優(yōu)選，相鄰兩個振子臂之間設(shè)置有不等寬的間隙。

一種交錯陣列天線，該交錯陣列天線包括交錯排列的上述的多個超寬帶雙極化輻射單元，多個超寬帶雙極化輻射單元橫向間距為0.2~0.4個中心波長，多個超寬帶雙極化輻射單元的縱向間距0.6~0.85個中心波長。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明超寬帶雙極化輻射單元，其輻射體包括呈軸線對稱具有不相同形狀的兩種四個振子臂，該不對稱結(jié)構(gòu)可以減少寬頻帶上兩個極化出現(xiàn)的個別頻點的波束偏移。本發(fā)明的交錯陣列天線，其滿足超寬帶性能的前提下，還可以改善天線的隔離度和交叉極化鑒別率，以減少因調(diào)試隔離度和交叉極化鑒別率而放置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。且其結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，低成本高性能，易于生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明超寬帶雙極化輻射單元示意圖。

圖2為本發(fā)明超寬帶雙極化輻射單元裝配示意圖。

圖3為本發(fā)明輻射體俯視圖。

圖4為本發(fā)明交錯陣列天線的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明交錯陣列天線的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

反射板1

輻射體2、第一振子臂21、第二振子臂22、第三振子臂23、第四振子臂24

饋電導(dǎo)體3、第一饋電導(dǎo)體31、第二饋電導(dǎo)體32

饋電介質(zhì)4

巴倫5、第一巴倫51、第二巴倫52、第三巴倫53、第四巴倫54

絕緣介質(zhì)6。

具體實施方式