[實用新型]超寬帶高增益雙極化全波振子天線

有效

• 申請號: 201821498083.1
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN209133673U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 李道鐵;吳中林;劉木林
• 申請（專利權）人: 廣東通宇通訊股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q7/00;H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q21/24
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

超寬帶高增益雙極化全波振子天線，包括兩個正交設置的對稱振子組成的雙極化全波振子、反射板以及與雙極化全波振子連接進行饋電的同軸電纜，雙極化全波振子豎直設置在反射板上方；所述的雙極化全波振子的增益為10.12~10.53dBi，雙極化全波振子的邊長為0.45?λ_C?0.55?λ_C，其總路徑長為0.9?λ_C?1.1?λ_C；兩個所述的對稱振子均包括一對按對角對稱設置且閉環鏤空的振子臂，振子臂上開設有至少一條順著振子臂方向并按振子臂對角線對稱的縱向槽，并且振子臂上還連接有導體條，本天線超寬帶、高增益、雙極化、高交叉極化比、高效率、低剖面，以及低互調、高可靠、結構簡單、低成本、易生產。

技術領域

本實用新型涉及移動通信天線設備與技術，具體說的是超寬帶高增益雙極化全波振子天線。

背景技術

對稱振子或偶極子（dipole）是無線通信中應用最廣泛的一種天線。由它演變而來的天線變種不計其數，如蜂窩基站天線中的基本輻射單元—雙極化振子或交叉振子。然而，目前基站天線中所用的各類雙極化振子均為半波振子，帶寬雖可達30%~40%甚至更寬，如698~960 MHz（BW=31.6%） /1710~2700 MHz （BW=44.9%）頻段振子，但由于物理口徑僅半個波長，增益僅為8-9dBi。半波振子的較低增益，使其在很多場合難以滿足應用要求，比如微基站天線增益G=9.5~10.5dBi，兩振子組陣可達到增益要求，但總體尺寸遠超過要求。另外，在某些高增益場合，比如人口稀少的偏遠農村或郊區，基站需要覆蓋更大的地理區域，陣列天線則需要更多半波振子組陣。然而，根據陣列天線理論，當單元數目增加一倍時，陣列增益僅提升3dBi，但物理尺寸卻增加了一倍。另外，饋電網絡設計更復雜、損耗變大，重量和成本也會增加。由此可見，僅增加陣元提高增益，其代價無疑是巨大的，尤其是當陣列規模很大時，陣元增加所帶來的增益提升剛好被饋電損耗增加所抵消。相比之下，若將提高陣元增益提高3dBi的話，那么相同增益條件下，陣元數量將減少一半，饋電網絡復雜性大大降低，重量、成本也將大幅減小。由此看來，增加振子單元的增益，對于提升陣列性能意義巨大。然而，提高振子增益十分困難，原因在于增大尺寸提高增益的同時，阻抗匹配將變得異常困難，是故學術界和工程界一直沒有研究出電尺寸大于半個波長的振子天線，比如全波振子。全波振子的物理原型，是電長度約一個波長的細線偶極子。由于其阻抗實部幾千歐，虛部為負幾百歐，匹配非常困難，但增益可達到3.80dBi左右，比半波振子足足高了1.7dBi，而且跟半波一樣具有理想的水平全向方向圖。以上兩個特點，使得全波振子具有巨大的應用價值。顯然，阻抗匹配是突破全波振子技術的關鍵。要同時實現高增益和阻抗匹配，則振子外形尺寸需設計得十分巧妙。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種超寬帶、高增益、雙極化、高交叉極化比、高效率、低剖面，以及低互調、高可靠、結構簡單、低成本、易生產的超寬帶高增益雙極化全波振子天線。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：超寬帶高增益雙極化全波振子天線，包括兩個正交設置的對稱振子組成的雙極化全波振子、反射板以及與雙極化全波振子連接進行饋電的同軸電纜，雙極化全波振子豎直設置在反射板上方；