CN102299398B - 一种双频双极化天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种双频双极化天线，其包括反射板，以及设于反射板同侧的、分别由两个或两个以上高频振子及低频振子组成的高频振子阵列及低频振子阵列，高频振子及低频振子沿反射板轴向共轴设置，相邻的低频振子之间设置有两个高频振子，且每个低频振子中嵌套有一个高频振子。采用本发明实施例的双频双极化天线，既保证了高频振子之间的间距，又减少了高频振子对低频信号的反射以保证低频振子的各项电气性能，从而有效降低了不同频段之间的相互作用，保证了各频段的电气性能；另外，这种双频双极化天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产，并且具有水平面波束宽度波动小、超宽频带特性等优点。

Description

一种双频双极化天线
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种双频双极化天线。
背景技术
在现代通信系统中，双频双极化天线的应用能够满足通信系统的不断升级的要求，能有效解决多径衰落问题，能减少天线数量、降低天线成本。近年来，随着对双频双极化天线的指标要求逐渐提高，特别是增益、带宽特性、半功率角随频率的波动特性、交叉极化特性等方面，双频双极化天线的实现形式不断革新。
现有技术提供了一种总体性能较佳，具有频带宽、迎风面积小和质量轻等优点的宽频双频双极化天线，其低频振子由两对偶极子正交放置组成近似方形的结构，高频振子通过镶嵌的方式与低频振子共轴放置于反射板上来实现双频双极化，其中单个低频振子中以及相邻的低频振子之间均嵌有一个高频振子，这样，相邻两低频振子之间间距为相邻两高频振子之间间距的2倍。
由于现有技术的宽频双频双极化天线其低频与高频的波长比值最大可达到3以上，而相邻两低频振子之间间距为相邻两高频振子之间间距的2倍，为了保证低频电气性能，一般采用低频振子中心频率对应波长的0.75-0.95倍作为天线的阵列间距，则当高频振子在最高频点工作时，相邻两高频振子之间间距超过其工作频率对应波长的1.16倍，这对高频电气性能存在着严重影响，将导致其电气性能指标下降。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种双频双极化天线，以有效降低不同频段之间的相互作用，保证各频段的电气性能。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种双频双极化天线，包括反射板，以及设于反射板同侧的、分别由两个或两个以上高频振子及低频振子组成的高频振子阵列及低频振子阵列，高频振子及低频振子沿反射板轴向共轴设置，相邻的低频振子之间设置有两个高频振子，且每个低频振子中嵌套有一个高频振子。
进一步地，高频振子之间等间距排列，相邻两高频振子之间间距取值为其中心频率对应波长的0.65-0.9倍。
进一步地，高频振子之间不等间距排列，相邻两高频振子之间间距取值不超过其中心频率对应波长的0.6-0.95倍。
进一步地，低频振子之间等间距排列，相邻两低频振子之间间距取值为其中心频率对应波长的0.75-0.95倍。
进一步地，高频振子工作频率为1710-2690MHz，低频振子工作频率为790-960MHz；相邻两高频振子之间间距取值为100mm，相邻两低频振子之间间距取值为300mm；或者，相邻两高频振子之间间距取值为106mm，相邻两低频振子之间间距取值为318mm。
进一步地，反射板两侧的轴向边沿设置有用于调节低频振子辐射方向图的外层侧板，外层侧板口径不小于低频振子的辐射口径；反射板上靠近高频振子的两侧设置有用于调节高频振子辐射方向图的内层侧板，内层侧板口径大于高频振子的辐射口径。
进一步地，反射板与外层侧板及内层侧板一体拉制成型。
进一步地，高频振子阵列中部分或全部高频振子通过绝缘模块安装于反射板上。
进一步地，低频振子为宽带低频双极化振子，高频振子为超宽带高频双极化振子。
本发明实施例通过提供一种双频双极化天线，其包括反射板，以及设于反射板同侧的、分别由两个或两个以上高频振子及低频振子组成的高频振子阵列及低频振子阵列，高频振子及低频振子沿反射板轴向共轴设置，相邻的低频振子之间设置有两个高频振子，且每个低频振子中嵌套有一个高频振子，这样，既保证了高频振子之间的间距，又减少了高频振子对低频信号的反射以保证低频振子的各项电气性能，从而有效降低了不同频段之间的相互作用，保证了各频段的电气性能；另外，这种双频双极化天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产，并且具有水平面波束宽度波动小、超宽频带特性等优点。
附图说明
图1是本发明实施例的双频双极化天线的立体图。
图2是本发明实施例的双频双极化天线的俯视图。
图3是本发明实施例的双频双极化天线的前方侧视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。
图1至图3示出了本发明实施例的双频双极化天线的结构，其主要可包括反射板1，以及由两个或两个以上高频振子2组成的高频振子阵列，以及由两个或两个以上低频振子3组成的低频振子阵列，高频振子阵列与低频振子阵列均设置于反射板1同侧，高频振子2及低频振子3均沿反射板1轴向共轴设置，相邻的低频振子3之间设置有两个高频振子2，且每个低频振子3中嵌套有一个高频振子2，其中，低频振子3为宽带低频双极化振子，高频振子2为超宽带高频双极化振子，采用上述结构的双频双极化天线具有水平面波束宽度波动小、超宽频带特性等优点，由于采用上述低频振子3与高频振子2的位置设置，充分保证了高频振子2之间的间距，又减少了高频振子2对低频信号的反射以保证低频振子3的各项电气性能，从而有效降低了不同频段之间的相互作用，保证了各频段的电气性能；另外，这种双频双极化天线结构简单、安装方便、一致性好、易于生产。
作为一种实施方式，高频振子2之间等间距排列，相邻两高频振子2之间间距取值为其中心频率对应波长的0.65-0.9倍，其取值可以为0.65倍、0.75倍、0.8、0.85倍或0.9倍等。
作为另一种实施方式，高频振子2之间不等间距排列，相邻两高频振子2之间间距取值不超过其中心频率对应波长的0.6-0.95倍，其取值可以为0.6倍、0.7倍、0.85倍、0.9倍或0.95倍等。
而低频振子3之间可等间距排列，相邻两低频振子3之间间距取值为其中心频率对应波长的0.75-0.95倍，其取值可以为0.75倍、0.85倍、0.9倍或0.95倍等。
例如，高频振子2工作频率可为1710-2690MHz，低频振子3工作频率可为790-960MHz，而相邻两高频振子2之间间距取值为100mm，相邻两低频振子3之间间距取值为300mm，或者，相邻两高频振子2之间间距取值为106mm，相邻两低频振子3之间间距取值为318mm，等等。
为增强双频双极化天线的功能，反射板1两侧的轴向边沿设置有用于调节低频振子3辐射方向图的外层侧板4，外层侧板4口径（即两侧外层侧板4之间的距离）不小于低频振子3的辐射口径；反射板1上靠近高频振子2的两侧设置有用于调节高频振子2辐射方向图的内层侧板5，内层侧板5口径（即两侧内层侧板5之间的距离）大于高频振子2的辐射口径。具体地，为实现板体统一，反射板1与外层侧板4及内层侧板5一体拉制成型。
为了使高频振子2与发射版1之间绝缘隔离，高频振子阵列中部分或者全部高频振子2通过绝缘模块6安装于反射板1上，具体安装时，可先在反射板1上开通孔，然后再将绝缘模块6固定于反射板1上，最后把高频振子2的固定座安装于绝缘模块6上，而绝缘模块6可采用塑料模块、陶瓷模块或其他材质的模块。
上述本发明实施例的双频双极化天线通过合理的排阵形式，有效地提高了各频段的电气性能，同时，通过共轴的方式实现超宽频双频双极化天线，能够有效地减小天线的物理尺寸，极大地满足了目前以及将来基站建设对天线性能高、尺寸小、多频段应用等各方面要求。
需要说明的有如下几点：
1、上述说明书附图中以两个低频振子3与六个高频振子2组合排阵为例，其他数量的低频振子3与高频振子2的组合只要满足上述结构要求，均属于本发明保护范围之内。
2、以上实施例列举的为双宽频天线的实现方式，但是采用上述类似结构的双窄频天线也在本发明保护范围之内。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双频双极化天线，包括反射板，以及设于反射板同侧的、分别由两个或两个以上高频振子及低频振子组成的高频振子阵列及低频振子阵列，高频振子及低频振子沿反射板轴向共轴设置，其特征在于，相邻的低频振子之间设置有两个高频振子，且每个低频振子中嵌套有一个高频振子；所述高频振子之间等间距排列或者不等间距排列，其中等间距排列时相邻两高频振子之间间距取值为其中心频率对应波长的0.65-0.9倍不含0.85倍，不等间距排列时相邻两高频振子之间间距取值不超过其中心频率对应波长的0.6-0.95倍不含0.95。
2.如权利要求1所述的双频双极化天线，其特征在于，低频振子之间等间距排列，相邻两低频振子之间间距取值为其中心频率对应波长的0.75-0.95倍。
3.如权利要求1所述的双频双极化天线，其特征在于，高频振子工作频率为1710-2690MHz，低频振子工作频率为790-960MHz；相邻两高频振子之间间距取值为100mm，相邻两低频振子之间间距取值为300mm；或者，相邻两高频振子之间间距取值为106mm，相邻两低频振子之间间距取值为318mm。
4.如权利要求1所述的双频双极化天线，其特征在于，反射板两侧的轴向边沿设置有用于调节低频振子辐射方向图的外层侧板，外层侧板口径不小于低频振子的辐射口径；反射板上靠近高频振子的两侧设置有用于调节高频振子辐射方向图的内层侧板，内层侧板口径大于高频振子的辐射口径。
5.如权利要求4所述的双频双极化天线，其特征在于，反射板与外层侧板及内层侧板一体拉制成型。
6.如权利要求1所述的双频双极化天线，其特征在于，高频振子阵列中部分或全部高频振子通过绝缘模块安装于反射板上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的双频双极化天线，其特征在于，低频振子为宽带低频双极化振子，高频振子为超宽带高频双极化振子。
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