CN102694237B - 一种双极化天线单元及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双极化天线单元及基站天线，涉及无线通信技术。所述双极化天线单元包括：四个对称振子和馈电结构；其中，每个所述对称振子包含两个相向设置的振子臂，所述四个对称振子在同一平面围在一起，并且两两对置；所述馈电结构包括四个平行双线、两个馈电片和一个巴伦；所述四个平行双线呈十字形排列，每个所述平行双线的一端连接一个所述对称振子，另一端连接所述巴伦，所述平行双线的每一条导线分别连接所述对称振子的一个振子臂；每个所述馈电片连接对置的两个所述平行双线，所述两个馈电片相互垂直；所述巴伦内部中空。本发明实施例使得所述双极化天线单元或基站天线结构简单，具有方便生产加工的特点，降低了物料成本和制造成本。

Description

一种双极化天线单元及基站天线

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种双极化天线单元及基站天线。

背景技术

基站天线在移动通信中占据举足轻重的地位。为了满足人们对移动通信带宽和速率日益增长的需求，需要更高速率和容量的新的通信系统和新的设备，例如，65度基站天线在郊区和城市密集区覆盖中起到关键作用，它对提升系统容量，减少小区间干扰起到积极的作用。其中，65度基站天线是指半功率波瓣宽度可以等于65度的天线。

现有技术中，65度基站天线通常包括＋45/-45度双极化天线单元，此单元是由四个对称放置的半波对称振子构成，两个对置的半波振子通过电缆并联而成为一个极化，另外两个对置半波振子通过电缆并联成为另一个极化。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：虽然能满足在较窄反射板下3db波束宽度为65度，但天线单元结构复杂，尤其是天线单元馈电结构复杂，导致制造成本高。

发明内容

本发明实施例提供了一种双极化天线单元，包括：四个对称振子和馈电结构；其中，

每个所述对称振子包含两个相向设置的振子臂，所述四个对称振子在同一平面围在一起，并且两两对置；

所述馈电结构包括四个平行双线、两个馈电片和一个巴伦；

所述四个平行双线呈十字形排列，每个所述平行双线的一端连接一个所述对称振子，另一端连接所述巴伦，所述平行双线的每一条导线分别连接所述对称振子的一个振子臂；

每个所述馈电片连接对置的两个所述平行双线，所述两个馈电片相互垂直；

所述巴伦内部中空。

本发明实施例还提供了一种基站天线，包括至少一个双极化天线单元、反射板及两个反射侧板，所述双极化天线单元设置在所述反射板中，两个所述反射侧板分别垂直设置在所述反射板的两端。

相比现有技术，本发明实施例采用四个对称振子围在一起的结构，并利用平行双线、巴伦和馈电片的馈电结构，使得所述双极化天线单元或基站天线结构简单，具有方便生产加工的特点，降低了物料成本和制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的双极化天线单元的俯视图；

图2是本发明一实施例提供的双极化天线单元的立体图；

图3是本发明另一实施例提供的双极化天线单元的俯视图；

图4是本发明另一实施例提供的双极化天线单元的立体图；

图5是本发明再一实施例提供的双极化天线单元的俯视图；

图6是本发明再一实施例提供的双极化天线单元的立体图；

图7为本发明实施例提供的基站天线立体图。

图中各符号表示含义如下：

11第一对称振子，

11a第一对称振子的第一振子臂，11b第一对称振子的第二振子臂，

12第二对称振子,

12a第二对称振子的第一振子臂，12b第二对称振子的第二振子臂，

13第三对称振子,

13a第三对称振子的第一振子臂，13b第三对称振子的第二振子臂，

14第四对称振子，

14a第四对称振子的第一振子臂，14b第四对称振子的第二振子臂，

2馈电结构，

21第一个平行双线，22第二个平行双线，23第三个平行双线，24第四个平行双线，

31第一馈电片，32第二馈电片，

4巴伦，

5反射板，51第一反射侧板，52第二反射侧板，

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1或图2所示，本发明实施例提供了一种双极化天线单元，包括：四个对称振子11、12、13、14及馈电结构2，四个对称振子11、12、13、14在同一平面上围在一起，并且两两对置，第一对称振子11与第三对称振子13对置，第二对称振子12与第四对称振子14对置，每个对称振子均包括两个相向设置的振子臂，例如对称振子11包括第一对称振子的第一振子臂11a和第一对称振子的第二振子臂11b，馈电结构2包括四个平行双线21、22、23、24，一个巴伦4和两个馈电片。四个平行双线中的每个平行双线的一端分别连接一个对称振子，平行双线的每一条导线分别连接相应对称振子的一个振子臂，例如，第一个平行双线21的一端分别连接第一对称振子的第一振子臂11a和第一对称振子的第二振子臂11b，其中，每两个对置的对称振子，例如第一对称振子11与第三对称振子13，通过所述馈电结构2形成一个极化，上述四个对称振子形成两个相互垂直的极化。

本实施例中两个馈电片分别为第一馈电片31和第二馈电片32（参见图1），所述四个平行双线中的每个平行双线的一端分别连接一个对称振子，具体地，第一个平行双线21连接第一对称振子11，第二个平行双线22连接第二对称振子12，第三个平行双线23连接第三对称振子13，第四个平行双线24连接第四对称振子14，每个平行双线的另一端均与巴伦4相连，具体地，本实施例以第一个平行双线21为例加以说明，第一个平行双线21的一端分别与第一对称振子的第一振子臂11a和第一对称振子的第二振子臂11b相连，第一个平行双线21的一端分别与巴伦4相连，所述巴伦4内部中空，所述两个馈电片即第一馈电片31与第二馈电片32（参见图1）可以设置在所述巴伦4内部，并且所述两个馈电片相互垂直，具体地，本实施例中第一馈电片31和第二馈电片32可以在所述巴伦4内部，并且第一馈电片31和第二馈电片32（参见图1）相互垂直，其中，每个馈电片均与所述巴伦4联合，以给其所对应的两个平行双线馈电，所述两个平行双线给其相连的两个对称振子馈电，具体地，第一馈电片31与巴伦4联合给第二个平行双线22和第四个平行双线24馈电，第二个平行双线22给第二对称振子12馈电，第四个平行双线24给第四对称振子14馈电，对置的第二对称振子12和第四对称振子14与它们的馈电结构实现一个极化，第二馈电片32与巴伦4联合给第一个平行双线21和第三个平行双线23馈电，第一个平行双线21给第一对称振子11馈电，第三个平行双线23给第三对称振子13馈电，对置的第一对称振子11和第三对称振子13与它们的馈电结构实现另一个极化，最终形成垂直的双极化。

本发明实施例采用四个对称振子围在一起的结构，并利用平行双线、巴伦和馈电片的馈电结构，使得所述双极化天线单元结构简单，具有方便生产加工的特点，降低了单元的物料成本和制造成本。

如图1所示，优选的，本实施例中，所述每个对称振子中的振子臂之间设有间隙，相邻的对称振子中的两个相邻的振子臂之间设有间隙，保证了对称振子的独立性，方便对称振子自身的辐射和电压驻波比的匹配，使得单元间没有相互干扰。

如图1所示，优选的，所述每个对称振子中的振子臂关于其所连接的平行双线对称设置，本实施例，以第一对称振子11为例加以说明，第一对称振子的第一振子臂11a和第一对称振子的第二振子臂11b关于第一个平行双线21对称设置，平行的对称振子组成一个极化，例如，第一对称振子11和第三对称振子13组成一个极化，根据阵列天线原理，组阵后天线的波束宽度减少，同时有利于减少天线反射板宽度。

如图1所示，本实施例中优选的，所述四个对称振子11、12、13及14围成正方形，有利于两个极化的正交性。平行的第一对称振子11和第三对称振子13组成一个极化，平行的第二对称振子12和第四对称振子14组成另一个极化，两个极化垂直正交，进而使得包括所属单元的天线的隔离度指标和交叉极化指标好，利于提高系统容量。

当然本领域技术人员可以理解，所述四个对称振子还可以围成圆形等其它形状。

如图3所示，还可以参见图4，本实施例以图3为主加以说明，本发明另一实施例提供的双极化天线单元，其与图1中所示实施例的区别在于：相邻的对称振子中的两个相邻的振子臂相连，具体地，本实施例中第一对称振子的第一振子臂11a与第二对称振子的第二振子臂12b相连，第二对称振子的第一振子臂12a与第三对称振子的第二振子臂13b相连，第三对称振子的第一振子臂13a与第四对称振子的第二振子臂14b相连，第四对称振子的第一振子臂14a与第一对称振子的第二振子臂11b相连，其余为相同之处，本实施例不再赘述。

本实施例中对称振子连接在一起，有利于增加结构强度，而且对天线的辐射性能不影响，不会影响电压驻波比的匹配。

如图5所示，还可以参见图6，本实施例以图5为主加以说明，本发明再一实施例提供的双极化天线单元，其与图1中所示实施例的区别在于：所述每个对称振子中的两个振子臂弯折形成折合振子，具体地，第一对称振子的第一振子臂11a和第一对称振子的第二振子臂11b向上弯折形成折合振子，第二对称振子的第一振子臂12a和第二对称振子的第二振子臂12b向上弯折形成折合振子，第三对称振子的第一振子臂13a和第三对称振子的第二振子臂13b向上弯折形成折合振子，第四对称振子的第一振子臂14a和第四对称振子的第二振子臂14b向上弯折形成折合振子，不同的对称振子之间设有间隙，具体地，第一对称振子11与第二对称振子12之间设有间隙，第二对称振子12与第三对称振子13之间设有间隙，第三对称振子13与第四对称振子14之间设有间隙，第四对称振子14与第一对称振子11之间设有间隙，其余为相同之处，本实施例不再赘述。

本实施例所述对称振子的阻抗高，两个对置的对称振子组合后，有利于所述双极化天线单元的阻抗匹配到50欧姆。

参见图7，本发明实施例还提供了一种基站天线，包括至少一个前文实施例所述的双极化天线单元、反射板5及两个反射侧板51和52，这里仅以图1所示的双极化天线单元为例加以说明，其它实施例中的双极化天线单元也可以应用到该实施例中，所述双极化天线单元设置在所述反射板5中，所述两个反射侧板为第一反射侧板51和第二反射侧板52，第一反射侧板51和第二反射侧板52分别垂直设置在所述反射板5的两端，所述双极化天线单元的具体结构本实施例不再赘述。

本发明实施例采用四个对称振子围在一起的结构，并利用平行双线、巴伦和馈电片的馈电结构，使得所述双极化天线单元结构简单，具有方便生产加工的特点，降低了单元的物料成本和制造成本，进而，当所述双极化天线单元应用到基站天线时，能在窄的反射板5上面实现65度，不但满足网络覆盖需求，而且减少了天线对站点的安装要求，同时满足10dB波束宽度比较小，使用时候不会干扰邻区。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双极化天线单元，其特征在于，包括：四个对称振子和馈电结构；其中，

每个所述对称振子包含两个相向设置的振子臂，所述四个对称振子在同一平面围在一起，并且两两对置；

所述馈电结构包括四个平行双线、两个馈电片和一个巴伦；

所述四个平行双线呈十字形排列，每个所述平行双线的一端连接一个所述对称振子，另一端连接所述巴伦，所述平行双线的每一条导线分别连接所述对称振子的一个振子臂；

所述两个馈电片设置在所述巴伦内部，所述两个馈电片相互垂直，每个馈电片与所述巴伦联合给对置的两个所述平行双线馈电；

所述巴伦内部中空；

所述对称振子与相邻的所述对称振子连接或断开；

当两相邻的对称振子连接时，两相邻的对称振子连接成为一体。

2.如权利要求1所述的双极化天线单元，其特征在于，每个所述对称振子中的两个振子臂之间设有间隙，相邻的所述对称振子中的两个相邻的振子臂之间设有间隙。

3.如权利要求1所述的双极化天线单元，其特征在于，每个所述对称振子中的两个振子臂之间设有间隙，相邻的对称振子中的两个相邻的振子臂相连。

4.如权利要求1所述的双极化天线单元，其特征在于，每个所述对称振子中的两个振子臂弯折形成折合振子，相邻的所述对称振子之间设有间隙。

5.如权利要求2-4任一项权利要求所述的双极化天线单元，其特征在于，每个所述对称振子中的两个振子臂关于其所连接的所述平行双线对称设置。

6.如权利要求2-4任一项权利要求所述的双极化天线单元，其特征在于，所述四个对称振子围成正方形。

7.如权利要求2-4任一项权利要求所述的双极化天线单元，其特征在于，所述四个对称振子围成圆形。

8.一种基站天线，其特征在于，包括至少一个权利要求1-7任一项权利要求所述的双极化天线单元、反射板及两个反射侧板，所述双极化天线单元设置在所述反射板中，两个所述反射侧板分别垂直设置在所述反射板的两端。