CN102280687B

CN102280687B - 一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线

Info

Publication number: CN102280687B
Application number: CN201110109565XA
Authority: CN
Inventors: 吴壁群
Original assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: CN102280687A

Abstract

本发明公开了一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，包括介电质基板、接地平面、馈电网络、四个磁电式偶极子、四个L形带状物、四根空中微带传输线和一根垂直铜线。四个磁电式偶极子呈环状均匀间隔安装在方形接地平面上；每个磁电式偶极子中设有一个L形带状物和一根空中微带传输线，且该L形带状物通过该空中微带传输线与所述馈电网络连接；垂直铜线的一端垂直于接地平面中心。本发明在工作带宽内，四个模的辐射效率都超过了80%，和大多数传统的宽带模式分集天线相比，该天线能够以不同的极化方式提供一个很宽的辐射范围，从而极大地提高系统特性。另外，当被用于阵列结构时，它在波束操控和波束成形方面有附加的角度灵活性。

Description

一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线

技术领域

本发明涉及多端口的多模式分集天线，尤其是涉及一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线。

背景技术

移动通信工业的巨大成功促进了各种无线通信系统的发展，为了达到高通信质量，就必须有复杂的天线系统。在天线和无线通信研究领域，多单元天线都引起了广泛的关注。特别是分集天线，在提高系统的能力方面有突出的表现。分集天线有不同的种类，包括空间分集天线，极化分集天线，和模式分集天线。在复杂的环境中，模式分集和极化分集技术对于解决多径衰落效应是很有效的。和传统的工作于单辐射模的天线相比，模式分集天线能够通过不同的辐射模，同时辐射和接收信号，在相同的安装空间有着更高的有效增益。

由于其的低剖面，小重量，低成本和灵活可变的结构，微带天线被广泛用于单向辐射模。然而，它们的缺点就是带宽窄和工作带宽内的辐射图样不稳定。

有着两个正交L型探针的微带贴片天线、有连接缝隙的堆栈微带天线和用L型探针馈电的两个正交磁电式偶极子都能够产生双极化垂射模式。和它们相比，磁电式偶极子能够在更宽的带宽内产生稳定的垂射模。B.Q.Wu and K.M. Luk，在《A broadband dua-polarized magneto-electric dipole antenna with simple feeds》（刊载于IEEE Antennas Wireless Propagat. Lett., vol. 8, pp. 60-63, 2009）提出了一种作为磁电式偶极子的宽带互补天线。它由一个垂直定向四分之一波长短路贴片天线和一个平面电偶极子组成。相当于由一个磁偶极子和电偶极子组成。这种天线有着出色的电特性例如低反向辐射，工作带宽内稳定的天线增益和E、H平面内对称的辐射图样。它有约67%的阻抗带宽（驻波比<2）以及它的隔离度在整个阻抗带宽内都超过36dB。

另一方面，辐射器上的环状电流能够产生水平极化的圆锥波束。N.J. McEwan; R.A. Abd-Alhameed; E.M. Ibrahim; P.S. Excell; J.G Gardiner, 在《A new design of horizontally polarizedand dual-polarized uniplanar conical beam antennas for HIPERLAN》（刊载于Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol.51, no.2, pp. 229-237, Feb 2003）提出了一个产生旋转对称水平极化圆锥波束的方案，就是将一组传统的贴片辐射器环状排列。这一概念的发展就是用狭缝天线代替微带天线。然而，这种设计的缺点就是阻抗带宽窄和天线效率低。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的上述缺陷，提供一种既能产生垂射模又能产生圆锥模的用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，本发明的四端口分集天线阻抗带宽较宽、天线效率高，本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，包括一介电质基板、一完全覆盖于介电质基板一侧的接地平面、一覆盖于介电质基板另一侧的馈电网络、四个磁电式偶极子、四个L形带状物、四根空中微带传输线和一根垂直铜线；所述四个磁电式偶极子以方形接地平面的中心为圆心，呈环状均匀间隔安装在方形接地平面上；每个磁电式偶极子中设有一个L形带状物和一根空中微带传输线，且该L形带状物通过该空中微带传输线与所述馈电网络连接；所述垂直铜线的一端垂直于接地平面中心，并穿过介电质基板与一个SMA连接器相连。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，所述介电质基板的相对介电常数为2.33，厚度为1.57mm，尺寸为1.6λx1.6λ；所述垂直铜线高度为0.24λ，其中λ为天线工作波长。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，每个磁电式偶极子均包括一个电偶极子和一个磁偶极子。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，每个磁电式偶极子均由一个电偶极子和一个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线组成，每个电偶极子包括两个片状电偶臂，每个片状电偶臂的形状为环形的一部分，环形的内半径为IR=0.32λ，外半径为OR=0.48λ，每个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线由两个高为H=0.32λ、宽为W=0.16λ的垂直侧壁和该两垂直侧壁之间的接地平面的一部分组成，两侧壁之间的距离为G=0.08λ；两垂直侧壁相互平行，每个垂直侧壁底端安装在接地平面上，每个垂直侧壁的顶端与一个片状电偶臂相连，其中λ为天线工作波长。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，每个磁电式偶极子中，L形带状物位于垂直定向四分之一波长的短路贴片天线的两垂直侧壁之间，L形带状物的短边与所述接地平面平行，长边与垂直定向四分之一波长的短路贴片天线的垂直侧壁平行，所述空中微带传输线与L形带状物的长边平行。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，所述L形带状物的宽度为TW=0.03λ，短边长度为C_L=0.06λ，长边长度为C_C=0.16λ，L形带状物的长边与较近的短路贴片天线的垂直侧壁的水平距离为TX_H=0.01λ；所述空中微带传输线的宽度为TW=0.03λ，与较近的短路贴片天线的垂直侧壁水平距离为TX_H=0.01λ，空中微带传输线的长度为TX_L=0.23λ。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，所述馈电网络包括两个混合环和一个Wilkinson功分器，每个混合环有四个端口，分别是一个输入端口，两个输出端口和一个隔离端口；Wilkinson功分器有三个端口，分别是一个输入端口和两个输出端口；每个混合环的输入端口与Wilkinson功分器的一个输出端口相连接；每个混合环的输入端口与隔离端口的相位差为90°，每个混合环隔离端口与一个SMA连接器相连接；每个混合环的每个输出端口均与一个空中微带传输线的一端相连接；所述Wilkinson功分器的输入端口也与一个SMA连接器相连接。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，当该天线作为接收天线时，混合环的输出端口变为天线接收信号输入端口，此时混合环的隔离端口用于激励一个垂射模， Wilkinson功分器的输入端口也作为天线接收信号的输出端口；当天线作为发射天线时，混合环的隔离端口也作为信号的输入端口，信号从该输入端口和Wilkinson功分器的输入端口输入，从Wilkinson功分器的输入端口输入的信号平均分配到两个混合环的输入端口，混合环的隔离端口和输入端口输入的信号通过混合环产生一对等幅反向信号分别从混合环的两个输出端口输出到空中微带传输线。

上述的四端口分集天线进一步优化的方案是，每个混合环的每个输出端口均与一根空中微带传输线的一端相连接，且与一个混合环的两个输出端口分别连接的两个空中微带传输线的相位差为180°。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：本发明的四端口分集天线，只要简单地激励接地平面中心的垂直铜线，就能让该天线产生垂直极化的圆锥波束。这时四个磁电式偶极子就像四个没有激励源的寄生元件。和传统的线单极子相比，被四个磁电式偶极子包围的垂直线能产生更宽的带宽。电流密度分布的仿真结果显示，当激励源的相位为0°时，垂直铜线上的电流密度非常大。而相位为90°时四个磁电式偶极子的垂直侧壁上的电流密度非常大。四个磁电式偶极子的垂直侧壁能够保护垂直铜线和四个偶极子的输入端口的耦合以及提高两个正交圆锥模之间的隔离度。本发明通过在接地平面上设置环状分布的磁电式偶极子和垂直铜线，在接地平面下设置馈电网络，获得了两种垂射辐射模式和两种圆锥辐射模式，兼顾使天线有较高的天线增益、较高的隔离度、较高的天线效率和较宽的阻抗带宽。具有天线尺寸紧凑，造价低，制作容易，尤其是具有阻抗带宽好、隔离度高、良好的灵活性和系统适应性等优点，可以广泛用于移动通信。经试验，天线展示了四个端口有22.2%的重叠带宽。两个正交垂射模有约11dBi的平均增益。但是对两个正交圆锥模，平均增益只有6dBi。在工作带宽内，测试的四个简并模的辐射图样很稳定。不同端口在重叠带宽内的隔离度小于-26dB。工作带宽内，四个模的辐射效率都超过了80%。和大多数传统的宽带模式分集天线相比，该天线能够以不同的极化方式提供一个很宽的辐射范围，从而极大地提高系统特性。另外，当被用于阵列结构时，它在波束操控和波束成形方面有附加的角度灵活性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的立体视图；

图2是本发明具体实施方式的俯视图；

图3是本发明具体实施方式的透视图；

图4是本发明具体实施方式的馈电网络图；

图5a是具体实施方式的一个电偶极子和一个磁偶极子辐射图样在H平面内的组合图；

图5b是具体实施方式的一个电偶极子和一个磁偶极子辐射图样在E平面内的组合；

图6是具体实施方式的垂直铜线作为电单极子工作时驻波比和增益随工作频率变化而变化的仿真和实物测量函数图。

图7a是具体实施方式的垂直铜线作为电单极子工作于2.4GHz工作频率时正视面内的仿真辐射图样。

图7b是具体实施方式的垂直铜线作为电单极子工作于2.4GHz工作频率时正视面内的实测辐射图样。

图7c是具体实施方式的垂直铜线作为电单极子工作于2.4GHz工作频率时方位面内的仿真辐射图样。

图7d是具体实施方式的垂直铜线作为电单极子工作于2.4GHz工作频率时方位面内的实测辐射图样。

图8是具体实施方式的垂直铜线作为磁单极子工作时驻波比和增益随工作频率变化而变化的仿真和实物测量函数图。

图9a是具体实施方式的垂直铜线作为磁单极子工作于2.4GHz工作频率时正视面内的仿真辐射图样。

图9b是具体实施方式的垂直铜线作为磁单极子工作于2.4GHz工作频率时正视面内的实测辐射图样。

图9c是具体实施方式的垂直铜线作为磁单极子工作于2.4GHz工作频率时方位面内的仿真辐射图样。

图9d是具体实施方式的垂直铜线作为磁单极子工作于2.4GHz工作频率时方位面内的实测辐射图样。

图10是四端口分集天线工作于-45°极化垂射模时驻波比和增益随工作频率变化而变化的仿真和实物测量函数图。

图11a是四端口分集天线工作于-45°极化垂射模且在2.4GHz工作频率下工作的正视面内的仿真辐射图样。

图11b是四端口分集天线工作于-45°极化垂射模且在2.4GHz工作频率下工作的正视面内的实测辐射图样。

图12是四端口分集天线工作于+45°极化垂射模时驻波比和增益随工作频率变化而变化的仿真和实物测量函数图。

图13a是四端口分集天线工作于+45°极化垂射模且在2.4GHz工作频率下工作的正视面内的仿真辐射图样。

图13b是四端口分集天线工作于+45°极化垂射模且在2.4GHz工作频率下工作的正视面内的实测辐射图样。

图14a是四端口分集天线各种工作模式下隔离度随工作频率变化而变化的仿真测量函数图。

图14b是四端口分集天线各种工作模式下隔离度随工作频率变化而变化的实物测量函数图。

图15是四端口分集天线各种工作模式下天线效率随工作频率变化而变化的实物测量函数图。

具体实施方式

下面结合附图是实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施不限于此。

如图1、图2、图3，一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线包括一介电质基板1、一完全覆盖于介电质基板一侧的方形接地平面2、一覆盖于介电质基板另一侧的馈电网络7、四个磁电式偶极子3、四个L形带状物5、四根空中微带传输线6和一根垂直铜线4；所述四个磁电式偶极子以方形接地平面的中心为圆心，呈环状均匀间隔安装在方形接地平面上；每个磁电式偶极子中设有一个L形带状物和一根空中微带传输线，且该L形带状物通过该空中微带传输线与所述馈电网络连接；所述垂直铜线的一端垂直于接地平面中心，并穿过介电质基板与一个SMA连接器相连。

如图2，所述介电质基板1的厚度为T_SUB=1.57mm，相对介电常数为2.33。所述接地平面2的尺寸为GDxGD=1.6λx1.6λ。所述四个磁电式偶极子3以方形接地平面2的中心为圆心，呈环状均匀间隔分布，方位角分别为0°、90°、180°、270°。四个磁电式偶极子分别由一个电偶极子和一个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线组成，相当于由一个电偶极子和一个磁偶极子组成一个辐射单元。

每个磁电式偶极子4均由一个电偶极子和一个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线组成，每个电偶极子包括两个片状电偶臂，每个片状电偶臂的形状为环形的一部分，环形的内半径为IR=0.32λ，外半径为OR=0.48λ，相邻两个磁电式偶极子的片状电偶臂的距离CW=0.12λ,每个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线由两个高为H=0.32λ、宽为W=0.16λ的垂直侧壁和该两垂直侧壁之间的接地平面的一部分组成，两侧壁之间的距离为G=0.08λ；两垂直侧壁相互平行，每个垂直侧壁底端安装在接地平面上，每个垂直侧壁的顶端与一个片状电偶臂相连，其中λ为天线工作波长。每个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线由两个高为H=0.32λ、宽为W=0.16λ的垂直侧壁和两垂直侧壁之间的接地平面的一部分组成，两侧壁之间的距离为G=0.08λ。所述L形带状物5的宽度为TW=0.03λ，短边与水平面平行，长度为C_L=0.06λ，长边与短路贴片天线的侧壁平行，长度为C_C=0.16λ，L形带状物5的长边与短路贴片天线的侧壁的水平距离为TX_H=0.01λ。所述空中微带传输线6的宽度为TW=0.03λ，它与垂直定向四分之一波长的短路贴片天线的侧壁平行，距离短路贴片天线的水平距离为TX_H=0.01λ，空中微带传输线的长度为TX_L=0.23λ。所述垂直铜线4位于方形接地平面中心，高度为EH=0.24λ。以上λ为天线工作波长。

所述馈电网络7由两个混合环8和一个Wilkinson功分器9组成。每个混合环有四个端口，分别是一个输入端口10，两个输出端口11和一个隔离端口12。Wilkinson功分器有三个端口，分别是一个输入端口13和两个输出端口14。每个混合环的输入端口分别与Wilkinson功分器的一个输出端口相连接。每个混合环的输入端口与隔离端口的相位差为90°，隔离端口与50ΩSMA连接器相连接。每个混合环的每个输出端口均与一个空中微带传输线6的一端相连接。所述Wilkinson功分器的输入端口也与50ΩSMA连接器相连接。

馈电网络有两级激励源。在第一级，两个混合环7的输出端口11分别与一个空中微带传输线6的一端相连接。当该天线作为接收天线时，混合环的输出端口11变为天线接收信号输入端口，此时混合环的隔离端口12用于激励一个垂射模；当天线作为发射天线时，混合环的隔离端口12可以作为信号的输入端口，和另一个输入端口10输入的信号通过混合环产生一对等幅反向信号分别从两个输出端口11输出到空中微带传输线。在第二级，每个混合环的输入端口10连接着Wilkinson功分器的一个输出端口14。当该天线作为接收天线时，Wilkinson功分器的输入端口13也作为天线接收信号的输出端口；当该天线作为发射天线时信号从Wilkinson功分器的输入端口13输入并平均分配到两个混合环，再经由混合环输出到空中微带传输线。

本发明能够激励四种辐射图样。可通过激励一对相位差为180°的磁电式偶极子，就能产生一个垂射模。对于每一对磁电式偶极子，两个L形带状物应该以180°相位馈电。理论上这个结构能够减少四个垂直微带多余的正交极化。当t=0，在四个磁电式偶极子的垂直侧壁表面的电流密度非常大，说明一个磁偶极子模式被强烈激发。当t=T/4，在四个磁电式偶极子的水平板面的电流密度非常大，说明一个电偶极子模式被强烈激发。±45°极化的垂射模能够通过以超过180°的相位激励两个位于-X轴和-Y轴的磁电式偶极子产生。当每组磁电式偶极子被激励时，它能像两个元件阵列一样在-Z方向产生一个垂射模。

图5a和图5b是电偶极子和磁偶极子组合产生的辐射图样。两个辐射源呈互相垂直放置从而以互补的方式辐射。实线和点线分别代表电偶极子和磁偶极子的场辐射图样。在H平面内（图5a），电偶极子单向辐射，磁偶极子双向辐射。而在E平面内（图5b），电偶极子双向辐射，磁偶极子单向辐射。当电偶极子和磁偶极子同时激励且振幅、周期均合适，这时在H和E平面内就会产生一个低后瓣的对称的心形辐射图样。

当四个磁电式偶极子被同相激励，一个近似水平的恒电流环会在接地平面上产生。这能产生一个旋转对称的水平极化圆锥波束。馈电网络通过空中微带传输线与L形带状物相连接，充当四个磁电式偶极子的激励源，使四个磁电式偶极子能被同相激励。

当t=0，在四个磁电式偶极子的垂直侧壁表面的电流密度非常大，说明一个磁偶极子模式被强烈激发。当t=T/4，在四个磁电式偶极子的水平板面的电流密度非常大，说明一个电偶极子模式被强烈激发。一个磁偶极子模式和一个电偶极子模式的同时激励提供了一个在带宽内宽带的阻抗匹配和一个稳定辐射图样。

本实例中，λ可以取125mm，为天线的工作波长，对应工作频率为2.4GHz。

仿真及实物测量结果

驻波比、辐射图样和增益的仿真结果是使用软件HFSS得到的。而实物测量是使用软件Agilent E5071C Network Analyzer进行驻波测量，使用近场测量系统SATIMO Near-field Measurement System 进行方向图测量的。

A．电单极子辐射模式（垂直极化圆锥波束）

如图6所示，电单极子辐射的仿真阻抗带宽约为39%（驻波比<2）范围为1.92GHz到2.85GHz。实物测量的阻抗带宽约为38.6%（驻波比<2）范围为1.9GHz到2.81GHz。可以看到实测结果与仿真结果非常相符。图6同时给出了电单极子的仿真和实测增益。在2.15GHz到2.65GHz频率范围内，仿真和实测增益约为6dBi，有约0.1dBi的波动。

图7a、图7b、图7c和图7d显示了电单极子在2.4GHz工作频率的仿真和实测辐射图样。在正视面，仿真和实测辐射图样在工作带宽内稳定且对称。仿真结果的正交极化水平低于-30dB而实测结果的正交极化水平低于-15dB。仿真和实测结果的后瓣辐射都小于-16dB。在方位面内的仿真和实测辐射图样都几乎是全向辐射的，有约4dB的波动。

B.磁单极子辐射模式（水平极化圆锥波束）

如图8所示，磁单极子辐射模式的仿真和实测阻抗带宽约为22.2%（驻波比<2）范围为2.12GHz到2.66GHz。还可看到仿真和实测的驻波比非常相符。图像还显示了磁单极子的仿真和实测增益。在2.15GHz到2.65GHz的频率范围内，实测增益稍稍高于仿真增益。实测的平均增益约为6dB，有0.3dB的波动。

图9a、图9b、图9c和图9d显示了磁单极子在2.4GHz工作频率的仿真和实测辐射图样。在正视面，仿真和实测辐射图样在工作带宽内稳定且对称。仿真和实测结果的正交极化水平都低于-15dB。仿真和实测结果的后瓣辐射都小于-15dB。在方位面内的仿真和实测辐射图样都几乎是全向辐射的，有约5dB的波动。

C.-45°极化贴片辐射模式（-45°线极化垂射模）

参考图1和图2的天线系统，可以看到，±45°极化贴片辐射模能够通过激励位于-X轴和-Y轴相差180°相位的两个磁电式偶极子得到。如图10所示，仿真阻抗带宽约为44.8%（驻波比<2）范围为1.89GHz到2.98GHz。实物测量的阻抗带宽约为43.1%，范围为1.87GHz到2.90GHz。图像同时显示了仿真和实测的天线增益。在工作带宽内，实测增益稍稍低于仿真增益。实测增益约为11dBi。

图11a和图11b显示了天线在2.4GHz工作频率的仿真和实测辐射图样。在正视面，仿真和实测辐射图样在工作带宽内稳定且对称。仿真和实测结果的正交极化水平都低于-25dB。天线的低正交极化水平主要是由于使用了反相馈电技术。仿真和实测结果的后瓣辐射都小于-20dB。

D．+45°极化贴片辐射模式（+45°线极化垂射模）

如图12所示，+45°极化贴片辐射模式的仿真阻抗带宽约为39.8%（驻波比<2）范围为1.97GHz到2.95GHz。实物测量的阻抗带宽约为39.2%，范围为1.95GHz到2.90GHz。图像同时显示了仿真和实测的天线增益。在工作带宽内，实测增益稍稍低于仿真增益。实测增益约为11dBi。

图13a和图13b显示了天线在2.4GHz工作频率的仿真和实测辐射图样。在正视面，仿真和实测辐射图样在工作带宽内稳定且对称。仿真和实测结果的正交极化水平都低于-20dB。仿真和实测结果的后瓣辐射都小于-18dB。

表1列出了四种模式的仿真和实测的驻波比。四种模式的仿真和实测重叠阻抗带宽都约为22.2%，频率范围为2.12GHz到2.66GHz。如图14所示，在工作带宽内，两个正交垂射模之间的仿真隔离度小于-47dB，实测隔离度小于-40dB。在工作带宽内，两个正交圆锥模之间的仿真隔离度小于-41dB，实测隔离度小于-38dB。在四个模式的重叠带宽内，一个垂射模和一个圆锥模的仿真隔离度小于-29dB，实测隔离度小于-26dB。

表1

辐射图样	仿真阻抗带宽	实测阻抗带宽
			电单极子辐射模式	1.92GHz-2.85GHz(39%)	1.90GHz-2.81GHz(38.6%)
磁单极子辐射模式	2.12GHz-2.66GHz(22.2%)	2.12GHz-2.66GHz(22.2%)
			-45°极化贴片辐射模式	1.89GHz-2.98GHz(44.8%)	1.87GHz-2.90GHz(43.1%)
+45°极化贴片辐射模式	1.97GHz-2.95GHz(39.8%)	1.97GHz-2.90GHz(39.2%)

图15显示了四种模式在不同频率的实测辐射效率。在工作带宽内，垂直极化圆锥模（电单极子辐射模式）的实测辐射效率为87%到92%，而水平极化圆锥模（磁单极子辐射模式）的实测辐射效率为81%到89.5%。-45°极化贴片辐射模式（-45°极化垂射模）的实测辐射效率为82%到94%。+45°极化贴片辐射模式（+45°极化垂射模）的实测辐射效率为80%到94%。

总而言之，在2.12GHz到2.66GHz的频率范围内，本具体实施方式的分集天线的仿真隔离度总是小于-29dB，实测隔离度总是小于-26dB。在工作带宽内，天线四种模式的辐射效率都大于80%。可以广泛用于移动通信。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，其特征在于包括一介电质基板、一完全覆盖于介电质基板一侧的接地平面、一覆盖于介电质基板另一侧的馈电网络、四个磁电式偶极子、四个L形带状物、四根空中微带传输线和一根垂直铜线；所述四个磁电式偶极子以接地平面的中心为圆心，呈环状均匀间隔安装在方形接地平面上；每个磁电式偶极子中设有一个L形带状物和一根空中微带传输线，且该L形带状物通过该空中微带传输线与所述馈电网络连接；所述垂直铜线的一端垂直于接地平面中心，并穿过介电质基板与一个SMA连接器相连；所述介电质基板的相对介电常数为2.33，厚度为1.57mm，尺寸为1.6λx1.6λ；所述垂直铜线高度为0.24λ；每个磁电式偶极子均由一个电偶极子和一个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线组成，每个电偶极子包括两个片状电偶臂，每个片状电偶臂的形状为环形的一部分，环形的内半径为IR=0.32λ，外半径为OR=0.48λ，每个垂直定向四分之一波长的短路贴片天线由两个高为H=0.32λ、宽为W=0.16λ的垂直侧壁和该两垂直侧壁之间的接地平面的一部分组成，两侧壁之间的距离为G=0.08λ；两垂直侧壁相互平行，每个垂直侧壁底端安装在接地平面上，每个垂直侧壁的顶端与一个片状电偶臂相连，其中λ为天线工作波长；每个磁电式偶极子中，L形带状物位于垂直定向四分之一波长的短路贴片天线的两垂直侧壁之间， L形带状物的短边与所述接地平面平行，长边与垂直定向四分之一波长的短路贴片天线的垂直侧壁平行，所述空中微带传输线与L形带状物的长边平行；所述L形带状物的宽度为TW=0.03λ，短边长度为C_L=0.06λ，长边长度为C_C=0.16λ，L形带状物的长边与较近的短路贴片天线的垂直侧壁的水平距离为TX_H=0.01λ；所述空中微带传输线的宽度为TW=0.03λ，与较近的短路贴片天线的垂直侧壁水平距离为TX_H=0.01λ，空中微带传输线的长度为TX_L=0.23λ；所述馈电网络包括两个混合环和一个Wilkinson功分器，每个混合环有四个端口，分别是一个输入端口，两个输出端口和一个隔离端口；Wilkinson功分器有三个端口，分别是一个输入端口和两个输出端口；每个混合环的输入端口与Wilkinson功分器的一个输出端口相连接；每个混合环的输入端口与隔离端口的相位差为90°，每个混合环隔离端口与一个SMA连接器相连接；每个混合环的每个输出端口均与一个空中微带传输线的一端相连接；所述Wilkinson功分器的输入端口也与一个SMA连接器相连接。

2.按照权利要求1所述的用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，其特征在于：当该天线作为接收天线时，混合环的输出端口变为天线接收信号输入端口，此时混合环的隔离端口用于激励一个垂射模， Wilkinson功分器的输入端口也作为天线接收信号的输出端口；当天线作为发射天线时，混合环的隔离端口也作为信号的输入端口，信号从该输入端口和Wilkinson功分器的输入端口输入，从Wilkinson功分器的输入端口输入的信号平均分配到两个混合环的输入端口，混合环的隔离端口和输入端口输入的信号通过混合环产生一对等幅反向信号分别从混合环的两个输出端口输出到空中微带传输线。

3.按照权利要求1所述的用于移动通信的高隔离度的四端口分集天线，其特征在于：每个混合环的每个输出端口均与一根空中微带传输线的一端相连接，且与一个混合环的两个输出端口分别连接的两个空中微带传输线的相位差为180°。