[發明專利]一種超小型化+/-45°雙極化人工介質透鏡天線

在審

• 申請號: 202011098614.X
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112234346A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 王建青;肖良勇;任玉文;陳瀅;焦西斌;田建科;王亞;肖兵;左宏;李天佐;王赟
• 申請（專利權）人: 西安海天天線科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q19/06;H01Q15/08
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 楊蘭蘭

本發明涉及基站天線領域，特別是涉及一種超小型化+/?45°雙極化人工介質透鏡天線，包括天線單元，所述天線單元采用+/?45°雙極化天線，所述+/?45°雙極化天線包括+45°偶極子天線、?45°偶極子天線、金屬底板和帶同軸頭的射頻跳線，所述+45°偶極子天線和?45°偶極子天線相心重疊，并固定在金屬底板上，并焊接帶同軸頭的射頻跳線，本發明采用+/?45°相心重疊的偶極子替代現有的垂直/水平偶極子作為人工介質柱狀透鏡的饋源，將透鏡天線體積及重量減小近三分之二至四分之三，既保留垂直/水平透鏡天線的同等性能，同時實現了透鏡天線的超小型化。

技術領域

本發明涉及基站天線領域，特別是涉及一種超小型化+/-45°雙極化人工介質透鏡天線。

背景技術

人工介質透鏡天線是近年新出現在移動通信基站天線市場的一種新型天線。特別是人工介質柱狀透鏡天線與傳統板狀天線相比，具有質量輕、損耗低、節能環保、無需電調機構獲得高增益寬的垂直瓣寬，使其覆蓋大，從而減少運行及新建基站、降本增效等突出優點。但是在實用中，與傳統板狀天線相比還是顯得外形偏大，影響市場推廣。因此在保留原圓柱透鏡天線性能優點的同時，需要發展更優的電性能，大幅減少天線體積，實現透鏡天線的超小型化。

中國專利文獻CN110518353A公開了一種小型化介質圓柱透鏡多波束天線，包括雙極化透鏡單波束單元，其包括垂直透鏡單波束單元和水平透鏡單波束單元；垂直透鏡單波束單元和水平透鏡單波束單元沿豎直方向排布；垂直透鏡單波束單元包括圓柱透鏡、帶反射板的垂直極化偶極子；垂直極化偶極子的相位中心置于圓柱透鏡外側中環線的焦點；垂直極化偶極子極化方向與圓柱透鏡軸線平行；水平透鏡單波束單元結構與垂直透鏡單波束單元相同，其軸線沿水平方向設置，該發明具有創新性，在滿足移動通信雙流模式及高增益基礎上，擴大了傳統基站天線的輻射覆蓋面積，但該發明體積仍可進一步縮減，該專利中采用的垂直/水平透鏡單波束單元占用的空間較大，這一缺陷極大影響了市場推廣。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種超小型化+/-45°雙極化人工介質透鏡天線，將現有技術中透鏡天線體積及重量大幅減小，在保留透鏡天線原有性能的基礎上，將透鏡天線的體積進一步縮減，進一步實現了透鏡天線的小型化。

具體技術方案如下：

一方面，本發明公開了一種圓柱透鏡+/-45°雙極化2端口(2TR)單波束天線，所述圓柱透鏡+/-45°雙極化2端口(2TR)單波束天線包括一個饋源和一個透鏡單元，所述透鏡單元采用人工介質多層圓柱透鏡，所述饋源采用+/-45°雙極化天線，該+/-45°雙極化天線位于所述人工介質多層圓柱透鏡的側方；所述+/-45°雙極化天線的最大輻射方向指向所述人工介質多層圓柱透鏡的柱體軸線，所述+/-45°雙極化天線與所述人工介質多層圓柱透鏡側面的間距范圍為30-50mm，該圓柱透鏡+/-45°雙極化2端口(2TR)單波束天線與現有技術中垂直/水平雙極化2端口(2TR)單波束天線相比，其體積相當于現有技術天線體積的36％，且可實現30°左右的垂直半功率波瓣寬度，覆蓋水平面60°左右單波束區域。

另一方面，本發明還公開了一種橢圓柱透鏡+/-45°雙極化4端口(4TR)雙波束天線，所述橢圓柱透鏡+/-45°雙極化4端口(4TR)雙波束天線包括兩組饋源和一個透鏡單元，所述透鏡單元采用人工介質多層橢圓柱透鏡，所述饋源采用+/-45°雙極化天線，兩個+/-45°雙極化天線位于所述人工介質多層橢圓柱透鏡的側方；每個+/-45°雙極化天線的最大輻射方向分別指向所述橢圓柱透鏡上焦點位置的柱體軸線，兩個+/-45°雙極化天線的最大輻射方向夾角范圍為50-90°，兩個+/-45°雙極化天線在水平方向上的間距范圍為290-410mm，每個+/-45°雙極化天線與所述人工介質多層橢圓柱透鏡側面的間距范圍為10-30mm，述橢圓柱透鏡+/-45°雙極化4端口(4TR)雙波束天線的體積相當于現有技術中垂直/水平雙極化4端口(4TR)雙波束天線體積的28％，且每個饋源可實現30°左右的水平半功率波瓣寬度，覆蓋水平面120°左右雙波束區域。