[發明專利]超寬頻帶雙極化天線

在審

• 申請號: 201611217291.5
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN107046167A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 董玉良
• 申請（專利權）人: 董玉良
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q21/24
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,龍莉蘋

技術領域

本發明涉及移動通信等無線通信領域，尤其涉及一種超寬頻帶雙極化天線。

背景技術

TDD/FDD-LTE混合組網已經成為4G網絡建設的主流組網方式，天饋系統共桿共塔安裝、多制式網絡共用共享天饋資源，已成為產業界普遍關注的焦點，具有寬頻帶、小型化、多制式共享特性的多端口天線已成為眾多天線設計師的主攻目標。

現有技術的基站天線單元通常采用傳統雙導體饋電巴倫，該巴倫與單元輻射臂的兩端相連接，由于巴倫長約1/4波長，呈現一定的頻帶特性，天線單元相對頻帶較窄，較難滿足實際使用需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種超寬頻帶雙極化天線及雙超寬頻帶雙極化天線，與傳統天線單元相比，本發明提供的超寬頻帶雙極化天線的頻帶寬度極大地增加。

為了實現上述目的，本發明公開了一種超寬頻帶雙極化天線，包括環形輻射體、巴倫組件、饋電組件和反射板，所述環形輻射體由四個輻射臂組成且平行放置于反射板正上方,四個所述輻射臂之間依次留有四個縫隙或間隙，所述巴倫組件包括與四個所述輻射臂對應的四組巴倫，每組所述巴倫包括一個巴倫臂、兩個或兩個以上巴倫臂，每組所述巴倫中至少有一個所述巴倫臂的一端連接于對應所述輻射臂的中間部位，另一端與所述反射板固定，所述饋電組件包括沿所述巴倫臂和輻射臂鋪設的饋電線并于相鄰輻射臂之間的縫隙或間隙處對所述輻射臂饋電。

與現有技術相比，本發明將連接于輻射臂兩端的巴倫改為連接于輻射臂中間部位的巴倫(以下將連接至輻射臂中間部位的巴倫稱為新型巴倫)，饋電線可沿著巴倫臂鋪設至輻射臂，沿著輻射臂延伸至相鄰輻射臂之間的縫隙或間隙處對相鄰輻射臂饋電，新型巴倫對輻射臂電流分布影響較小，本發明的新型巴倫甚至提升了環天線的輻射帶寬，電磁仿真結果表明，低頻可實現460MHz-960MHz超寬頻雙極化天線，高頻可實現1350MHz-2700MHz超寬頻雙極化天線，帶寬達一個倍頻程，即相對帶寬達67％。再者，新型巴倫長度不受1/4波長的限制，因而極大地增加了天線帶寬。且，本發明可利用環天線工作模式的正交性，進行雙極化四點饋電共享輻射臂，兩兩饋電同相激勵合并，形成±45°極化輻射信號。

較佳地，所述環形輻射體的周長為1至2個設計頻率所對應的波長，所述環形輻射體至所述反射板的距離為1/4個設計頻率所對應的波長。

較佳地，四個所述輻射臂為結構相同的導電體且繞所述環形輻射體的中心對稱設置，以使相鄰兩所述輻射臂互呈90度排列。此時，饋電線在相鄰輻射臂之間的四個縫隙或間隙處對輻射臂或巴倫臂饋電，其饋電線兩兩對應合并激勵±45°極化輻射信號。即同極化180°方向對稱同相饋電，異極化90°方向正交饋電，從而使天線的±45°極化信號耦合度有效對消，天線單元隔離度極大地提高，帶寬成倍地增加。

較佳地，所述饋電線為射頻同軸饋電電纜或者微帶線。

較佳地，所述饋電線與所述巴倫臂和輻射臂之間設有焊接短路點。

較佳地，四組所述巴倫臂的上端連接于對應所述輻射臂的中間部位，下端收攏固定于所述反射板上或者分散固定于所述反射板上。

較佳地，相鄰所述輻射臂之間的縫隙或間隙呈窄矩形狀、階梯狀或漸變型式。

較佳地，所述環形輻射體呈方環、圓環、多邊環等。

較佳地，四組所述巴倫臂相對于所述反射板水平設置并與所述環形輻射體共面設置，所述巴倫臂的外端連接于對應所述輻射臂的中間部位，內端臨近所述環形輻射體中間并通過向下延伸的桿體固定于所述反射板上。

較佳地，所述環形輻射體、巴倫組件和饋電組件由半剛性或者剛性射頻同軸電纜彎折焊接而成，所述射頻同軸電纜的外導體形成所述環形輻射體和巴倫組件，所述饋電組件就是所述半剛性或者剛性射頻同軸電纜本身，且剛性射頻同軸電纜內部傳輸射頻信號，所述內導體與對應輻射臂相連接(即，延伸至間隙或縫隙處的射頻同軸電纜的內導體，與該間隙或縫隙另一側的外導體連接)，從而達到饋電的目的。

較佳地，所述輻射臂呈片狀且所述輻射臂相對于所述反射板平行設置或傾斜設置或垂直設置；所述巴倫臂呈柱型或者片型且相對于所述反射板平行設置、傾斜設置或垂直設置，當所述巴倫臂為片型時，所述巴倫臂與所述輻射臂相連的一端的寬度小于、等于或大于所述輻射臂的寬度，當所述巴倫臂大于或小于所述輻射臂的寬度時，相鄰所述輻射臂之間的縫隙或間隙呈階梯狀或漸變型式。