[發明專利]一種適用于4G/5G微基站的雙頻雙極化電磁偶極子天線單元

在審

• 申請號: 201910546179.3
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110190392A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 王斌;祝聰聰;蘇東;羅偉;尹波
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q5/20;H01Q5/307;H01Q9/04;H01Q9/28;H01Q19/10;H01Q21/24
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種適用于4G/5G微基站的雙頻雙極化電磁偶極子天線單元，屬于移動通信基站天線技術領域，包括圓形寄生貼片、塑料柱、“Γ”形交叉饋線、同軸線、輻射結構和盒狀金屬反射板；同軸線穿過盒狀金屬反射板，“Γ”形交叉饋線包括+45°“Γ”形饋線和?45°“Γ”形饋線，二者交錯垂直放置在盒狀金屬反射板上方，分別與兩根同軸線內芯相連，構成饋電部分；輻射結構包括+45°輻射振子和?45°輻射振子，兩輻射振子相互正交擺放在盒狀金屬反射板上，分別與+45°“Γ”形饋線和?45°“Γ”形饋線按同一方向擺放，構成±45°雙極化天線；圓形寄生貼片位于所述±45°雙極化天線正上方，利用兩個固定在盒狀金屬反射板的塑料柱支撐。

技術領域

本發明屬于移動通信基站天線技術領域，涉及一種適用于4G/5G微基站的雙頻雙極化電磁偶極子天線單元。

背景技術

隨著無線通信的快速發展，滿足現代通信需求的基站天線正朝著寬帶化、小型化、多制式系統共存、低成本等方向發展。同時，隨著5G商用化的臨近以及2G、3G逐漸退出市場，實現4G/5G多制式的共存，將會是未來相當長一段時間內基站天線發展的必然趨勢。2017年11月，工信部明確規劃3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段作為6GHz以下的5G工作頻段。2018年12月，工信部將2515-2675MHz頻段也作為5G的工作頻段。加上現階段被4G廣泛應用的LTE2300(2320-2370MHz)和LTE2500(2570-2690MHz)頻段，面向5G通信的多頻雙極化基站天線應當同時實現2300-2690MHz、3400-3600MHz和4800-5000MHz頻段的覆蓋。

目前，學術界和產業界對于多頻基站天線的研究方案一般是將低頻陣子和高頻陣子通過肩并肩嵌套或共軸嵌套的方式組成陣列，但這種方案一方面工作帶寬不夠寬，另一個方面高低頻振子間的互耦將使得方向圖畸變非常嚴重，導致設計中遇到的困難多、挑戰大。鑒于此，國內外學者開始了利用單天線實現多頻基站天線的研究。近年來，利用單天線實現多頻段的方式主要為輻射貼片開縫或引入寄生貼片，以此產生新的諧振點，但上述多頻天線主要是單極化天線，個別雙極化多頻天線也主要應用于2G/3G/4G移動通信基站。此外，應用于微基站地天線受到安裝空間的限制，利用單天線實現多頻段更具有應用價值。因此，研究如何利用單天線實現多頻雙極化，同時能完整覆蓋4G/5G所需的中頻段(2300-3600MHz/4800-5000MHz)，并且在工作頻段的方向圖具有良好的穩定性，具有重要的學術意義和工程價值。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種適用于4G/5G微基站的雙頻雙極化電磁偶極子天線單元，測試VSWR<2的工作帶寬為2.24GHz-3.66GHz和4.68GHz-5.04GHz，完整覆蓋了4G的主要工作頻段(2320-2370MHz和2575-2635MHz)和5G的中頻段(2515-2675MHz、3300-3600MHz和4800-5000MHz)。與現有的多頻電磁偶極子天線相比，該天線實現了雙極化，并具有寬頻帶、低交叉極化和穩定方向圖等特性，可應用于未來4G/5G雙制式共存的微基站中。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種適用于4G/5G微基站的雙頻雙極化電磁偶極子天線單元，包括圓形寄生貼片、塑料柱、“Γ”形交叉饋線、同軸線、輻射結構和盒狀金屬反射板；所述同軸線穿過盒狀金屬反射板，所述“Γ”形交叉饋線包括+45°“Γ”形饋線和-45°“Γ”形饋線，二者交錯垂直放置在盒狀金屬反射板正上方，分別與兩根同軸線內芯相連，共同構成饋電部分；所述輻射結構包括+45°輻射振子和-45°輻射振子，兩輻射振子相互正交擺放在盒狀金屬反射板上，分別與+45°“Γ”形饋線和-45°“Γ”形饋線按同一方向擺放；構成±45°雙極化基站天線；所述圓形寄生貼片位于所述±45°雙極化基站天線正上方，利用兩個固定在盒狀金屬反射板的塑料柱支撐。