[實用新型]寬帶雙極化電磁偶極子天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720440808.0
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN207233933U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 郭瑩;朱俊杰;陳新蕾
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q9/26;H01Q1/52;H01Q21/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔,徐曉鷺

技術領域

本實用新型涉及雙極化天線技術領域，尤其涉及新型寬帶雙極化電磁偶極子天線。

背景技術

雙極化天線因其極化多樣性，可以有效地在有限的安裝空間內(nèi)擴展信道容量，大大緩解通信系統(tǒng)中的多徑衰落的問題而在近些年得到普遍的應用。傳統(tǒng)的采用探針激勵的微帶天線，雖然可以實現(xiàn)雙極化的特性，但是這種雙探針激勵出來的工作頻帶一般很窄，這也是其在實際應用中遇到的最大的瓶頸。

利用電磁偶極子互補原理實現(xiàn)寬帶雙極化電磁偶極子天線，相比于傳統(tǒng)的探針激勵的微帶天線，可以大大提高天線的工作帶寬，這種天線巧妙地利用電偶極子與磁偶極子在E面，H面方向圖互補的特性，適當調(diào)節(jié)電偶極子與磁偶極子的相對位置，實現(xiàn)E面和H面方向圖一致的特性。同時，相比于傳統(tǒng)探針激勵的雙極化微帶天線，該天線采用正交的Γ型饋線結(jié)構(gòu)，大大提高雙極化天線的隔離度，另外，天線增益也有很大的提高。

寬帶雙極化電磁偶極子天線結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低，不但可以節(jié)省設備安裝的空間，還可以大大減小天線的制作成本。因此對這種天線進行研究從而獲得更高性能的天線技術指標具有重要的實際工程價值。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種新型寬帶雙極化電磁偶極子天線，通過采用縫隙加載，使用寬帶電偶極子和與之互補磁偶極子，折疊的Γ型饋線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)天線的寬帶雙極化性能。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

新型寬帶雙極化電磁偶極子天線，所述天線包括正交的領結(jié)型電磁偶極子，所述每個電磁偶極子包括一個電偶極子，一個磁偶極子，所述電偶極子包括一對正交領結(jié)型貼片，所述磁偶極子包括與領結(jié)型短邊相連的垂直貼片以及兩者之間的地磁偶極子高度為四分之一波長，調(diào)整電偶極子與磁偶極子位置使其正交放置，實現(xiàn)天線寬帶雙極化的特性。

所述電磁偶極子采用彎折的Γ型饋電結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)饋電，所述饋電結(jié)構(gòu)包括三部分：饋線的第一部分是與地板底部的同軸接接的垂直部分；與第一部分相連同時分別朝上下兩個相反方向彎折的水平部分為第二部分；第三部分為連接在所述第二部分上的末端的垂直貼片；其中，同軸接頭與饋線通過錫焊進行連接，饋線的三個部分是一個整體貼片，經(jīng)過沖壓彎折技術成型。

進一步的，所述電偶極子上開有對稱縫隙，利用縫隙加載技術可以增加高頻諧振性能。

進一步的，所述Γ饋線的第二部分通過反復向上向下彎折，用于提高天線的隔離度。

進一步的，在所述天線的四周設置與天線等高的金屬圍欄以及在所述天線底部設置金屬底面，整體形成上部開口的金屬盒子。

進一步的，所述磁偶極子中垂直貼片底部開有矩形凹槽，用來提高天線良好的方向圖特性。

進一步的，所述金屬盒子為銅制。本實用新型具有如下創(chuàng)新：

1.本實用新型主要提出一種新型寬帶雙極化電磁偶極子天線，通過電磁偶極子天線互補原理實現(xiàn)天線寬帶雙極化，高隔離度，高增益，E面H面方向圖良好的一致性。

2.結(jié)構(gòu)簡單：結(jié)構(gòu)為金屬構(gòu)造，簡單緊湊，方便加工。

3.創(chuàng)新性強，技術前瞻性好：本實用新型在使用正交的領結(jié)型縫隙加載貼片構(gòu)成電偶極子，實現(xiàn)了寬帶特性，同時使用彎折的饋電結(jié)構(gòu)提高提高天線的隔離度，創(chuàng)新性強；其可與PCB技術配合使用，實現(xiàn)低剖面等功能，拓展了基站天線的應用范圍，具有很好的技術前瞻性。

4.寬帶高隔離度高增益：寬帶雙極化天線能夠?qū)崿F(xiàn)相對帶寬83.3％，E、H面方向圖一致性良好，整個工作頻帶內(nèi)天線的增益在7dBi以上，且增益穩(wěn)定。

5.加工成本低：整個天線單元采用0.2毫米厚度的黃銅加工，成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型電磁偶極子天線整體圖；

圖2、圖3分別為電磁偶極子天線的主視圖和側(cè)視圖；

圖4為本實用新型正交的Γ型饋電結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型S11與S22結(jié)果圖；

圖6為本實用新型隔離度結(jié)果圖；

圖7為本實用新型天線增益圖；

圖8為本實用新型天線前后比圖；

圖9、圖10、圖11分別為天線在2.4GHz,3.4GHz,4.4GHz工作方向圖；

其中，1-垂直銅片，2-領結(jié)型銅片，3-反射盒子，4-正交饋電結(jié)構(gòu)。

具體實施方式