[實用新型]改善交叉極化比的差分寬頻帶雙極化基站天線

有效

• 申請號: 201520966315.1
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205211944U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 涂治紅;柳炎炎;褚慶昕
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q21/24;H01Q19/10;H01Q1/12;H01Q15/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型涉及一種差分寬頻帶雙極化基站天線，尤其是一種改善交叉極化比的 差分寬頻帶雙極化基站天線，屬于無線移動通信技術領域。

背景技術

近20年來，移動通信產業取得了迅猛的發展。截止2012年初，全球手機用戶數 量達到60億，根據中國工信部統計數據，截至2013年3月底，中國共有11.46億移 動通信服務用戶。國際電信聯盟數據顯示，在2014年初，全球手機用戶超過70億。 未來移動通信產業的發展將不可估量，其將對國民經濟和人們生活帶來重大的影響。 在中國，2013年12月4日，工信部向中國移動通信集團公司、中國電信集團公司、中 國聯合網絡通信集團有限公司頒布了“LTE/第四代數字蜂窩移動通信業務(TD-LTE)” 經營許可。中國移動獲得130MHz頻譜資源，分別為1880-1900MHz、2320-2370MHz、 2575-2635MHz；中國聯通獲得40MHz頻譜資源，分別為2300-2320MHz、 2555-2575MHz；中國電信獲得40MHz頻譜資源，分別為2370-2390MHz、 2635-2655MHz。這標志著我國已經進入了4G時代。因此對于基站天線的研究也隨著 移到通信系統的發展而進入了一個“寬頻”和“多頻”的時代。一方面，移動通信系 統的演進是一個長期漫長、循序漸進的過程，可以預料在今后相當長的時間內將維持 2G、3G和4G系統共存的局面，多系統共基站和多系統共天線是行之有效的解決辦法； 另一方面，隨著人們越來越重視視覺污染和電磁輻射污染，加之基站天線的維護成本 高，迫切需要減少數量。寬頻/多頻天線可以一幅天線為多個系統提供服務，有效減少 天線的數量和占用空間，具有十分廣闊的應用空間和實用價值。

日益增長的通信需求，要求通信系統不斷擴容，利用電磁波的正交極化特性設計 通信系統，可使雙極化系統獲得更高的系統容量。為了增加系統容量，減少多徑衰落 的影響，在系統的接收端一般都采用±45雙極化基站天線來接收信號，其分集增益提高 了系統性能。

目前，射頻電路通常采用差分技術傳輸信號，很多射頻前端器件能夠直接集成到 收發器芯片上。但是作為射頻前端電路的重要器件，天線大多數被設計為單端口器件， 不能直接與差分電路集成，通常需要采用巴倫把差分信號轉換為單端口信號然后饋入 天線。巴倫的使用會造成損耗，使系統效率降低，也增加了獨立器件的數量，不利于 系統高度集成和小型化。

據調查與了解，目前公開的現有技術如下：

1)2013年，YingLiu，HaoYi，Fu-WeiWang和Shu-XiGong等人在“IEEE ANTENNASANDWIRELESSPROPAGATIONLETTERS”發表題為“ANovel MiniaturizedBroadbandDual-PolarizedDipoleAntennaforBaseStation”的文章中，使用 傳統的單端口天線設計方法，基本滿足基站天線的參數要求，在天線中引入方環和方 盤分別作為寄生輻射環和引向器，使得天線具有較小的電尺寸。但是半功率波束寬度 偏大，也沒有討論天線的交叉極化比。另一方面，引入寄生輻射環和引向器會使得天 線結構過于復雜，加工難度加大。

2)2012年，ZengdiBao，ZaipingNie和XianzhengZong等人在“IEEE TRANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION”發表題為“ANovel BroadbandDual-PolarizationAntennaUtilizingStrongMutualCoupling”的文章中，采用 傳統單端口設計方式，利用偶極子自身產生的模式和兩對偶極子之間的耦合產生另一 模式達到比較寬的帶寬。但是該天線的反射板形狀過于復雜，尺寸較大，沒有達到合 適的半功率波束寬度，也沒有討論水平面60度范圍內的交叉極化比。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種改善交叉極化比 的差分寬頻帶雙極化基站天線，該天線實現了穩定的輻射方向圖、穩定的半功率波束 寬度和穩定的增益，具有結構簡單、性能良好的優點。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：