CN103650246B - 一种双极化差分馈电网络、天线及基站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双极化差分馈电网络及天线，涉及通信领域，通过将两个子差分馈电网络分别置于金属地相对的两个表面，向双极化天线辐射单元差分馈电，实现双极化差分馈电网络小型化。本发明实施例提供的双极化差分馈电网络，包括：金属地以及分别与所述金属地连接的两个子差分馈电网络；所述两个子差分馈电网络分别位于所述金属地的正面和反面两个表面，且所述两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络用于向双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电，所述两个子差分馈电网络中的另一个子差分馈电网络用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端口对进行差分馈电。

Description

一种双极化差分馈电网络、天线及基站

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种双极化差分馈电网络、天线及基站。

背景技术

在移动通信系统中，基站天线技术的迅速发展和应用有力地推动了基站天线向小型化、集成化和多功能（即多频段、多极化和多用途）的方向发展。天线的馈电网络是基站天线系统中的重要部件之一，基站天线系统进一步小型化需要高性能、小型化的基站天线馈电网络。因而，设计高性能、小型化的基站天线馈电网络己成为基站天线技术的研究重点。

差分馈电网络是一种新型的基站天线馈电网络，一般用巴伦组成，用于对单极化的双端口天线辐射单元进行馈电。

而双极化辐射单元有四个端口，对双极化辐射单元馈电时，差分馈电网络需要为双极化辐射单元提供四个馈电点和双通道。因此，针对双极化辐射单元的差分馈电网络布局方式相比于单极化辐射单元更为复杂。目前已有的、针对双极化辐射单元的差分馈电网络布局方式，会导致馈电网络线路之间发生结构干涉和馈电网络面积过大，不利于天线系统小型化。

发明内容

本发明的实施例提供一种双极化差分馈电网络、天线及基站，实现双极化差分馈电网络小型化。

为达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是，

一方面，本发明实施例提供一种双极化差分馈电网络，包括：金属地以及分别与所述金属地连接的两个子差分馈电网络；所述两个子差分馈电网络分别位于所述金属地的正面和反面两个表面两个相对的表面，且所述两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络用于向双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电，所述两个子差分馈电网络中的另一个子差分馈电网络用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端口对进行差分馈电。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述每个子差分馈电网络包括介质板、微带传输线以及三个端口，其中，

所述三个端口包括一个输入端口和两个差分输出端口，所述两个差分输出端口中的一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的一对端口对中的一个端口连接，所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的所述端口对的另一个端口连接；

所述微带传输线分别与所述三个端口连接，且所述微带传输线和三个端口都位于所述介质板的一个表面上，所述介质板的另一个表面与所述金属地的一个表面连接。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述双极化差分馈电网络包括第一子差分馈电网络和第二子差分馈电网络，

所述第一子差分馈电网络的输入端口对应位置的所述金属地设置有过孔，所述过孔内设置有金属柱，与所述过孔位置对应的所述第二子差分馈电网络设置有等效输入端口，所述第一子差分馈电网络的输入端口通过所述金属柱与所述第二子差分网馈电网络侧的等效输入端口连接。

结合第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述每个子差分馈电网络还包括一个加载吸收端口；

所述微带传输线包括：

主传输线，所述主传输线用于分别与四个端口连接；

至少两个分支传输线，所述分支传输线用于连接所述主传输线或副传输线；

副传输线，所述副传输线用于所述分支传输线之间的连接；

其中，所述主传输线包括第一主传输线、第二主传输线、第三主传输线和第四主传输线，所述第一主传输线和所述第二主传输线分别与所述两个差分输出端口连接，所述第三主传输线和所述第四主传输线分别与所述输入端口和所述加载吸收端口连接，所述第一主传输线和第二主传输线结合对于传输信号具有90度移相功能；在所述子差分馈电网络与所述双极化天线辐射单元的一对端口对电气连接后，所述主传输线、所述至少两个分支传输线、所述副传输线构成等效巴伦，以通过所述两个差分输出端口对所述双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能实现的方式中，所述子差分馈电网络包括三个分支传输线，所述三个分支传输线包括：与所述第三主传输线和所述第四主传输线连接的第一分支传输线、与所述副传输线连接的第二分支传输线、以及与所述第一主传输线和所述第二主传输线连接的第三分支传输线；

其中，所述第一分支传输线、所述第二分支传输线和所述第三分支传输线的电长度相等，且为所述传输信号的波长的四分之一。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能实现的方式中，所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第二分支传输线的阻抗；且所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第三分支传输线的阻抗。

结合第一方面的第四或第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能实现的方式中，所述第二分支传输线的阻抗等于所述第三分支传输线的阻抗。

结合第一方面的第四至第六任一项可能的实现方式，在第一方面的第七种可能实现的方式中，所述副传输线包括：

用于连接所述第一主传输线、所述第三分支传输线和所述第二分支传输线的第一副传输线；或

用于连接所述第二主传输线、所述第三分支传输线和所述第二分支传输线的第二副传输线；或

用于连接所述第三主传输线、所述第一分支传输线和所述第二分支传输线的第三副传输线；或

用于连接所述第四主传输线、所述第一分支传输线和所述第二分支传输线的第四副传输线；

其中，所述第一副传输线、所述第二副传输线、所述第三副传输线和所述第四副传输线的电长度相等，且为所述传输信号的波长的四分之一。

结合第一方面的第四至第七任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能实现的方式中，所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗大于所述第三主传输线和第四主传输线的阻抗；并且所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗小于所述每个分支传输线的阻抗。

结合第一方面的第一至第八任一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能实现的方式中，所述介质板的介电常数为2-4。

结合第一方面的第三至第九任一项可能的实现方式，在第一方面的第十种可能实现的方式中，所述输入端口、所述差分输出端口和所述加载吸收端口的输入阻抗都为50欧姆。

结合第一方面的第三至第十任一种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能实现的方式中，所述第一主传输线和所述第二主传输线还用于对所述两个差分输出端口进行阻抗匹配。

第二方面，本发明实施例提供一种天线，包括：

双极化天线辐射单元，用于向空间辐射或从空间接收电磁波；和

上述任一项双极化差分馈电网络，用于对所述双极化天线辐射单元进行差分馈电。

第三方面，本发明实施例提供一种基站，包括上述任一项双极化差分馈电网络或者上述天线。

本发明的实施例提供了双极化差分馈电网络，通过将两个子差分馈电网络分别置于金属地相对的两个表面，向双极化天线辐射单元差分馈电，实现双极化差分馈电网络小型化。相对于现有技术将两个差分馈电网络放置在一个平面内对双极化辐射单元进行四端口馈电的方案，本发明实施例的方案可以有效解决现有技术方案两个馈电网络线路之间发生结构干涉和馈电网络面积过大的问题，从而有利于天线系统小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电网络原理图；

图2为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电网络馈电原理图；

图3为本发明实施例提供的一种子差分馈电网络的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电网络的结构示意图；

图5为本发明实施例提供另一种双极化差分馈电网络的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种天线的装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯（GlobalSystemofMobilecommunication，简称为“GSM”）系统、码分多址（CodeDivisionMultipleAccess，简称为“CDMA”）系统、宽带码分多址（WidebandCodeDivisionMultipleAccess，简称为“WCDMA”）系统、通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService，简称为“GPRS”）、长期演进（LongTermEvolution，简称为“LTE”）系统、LTE频分双工（FrequencyDivisionDuplex，简称为“FDD”）系统、LTE时分双工（TimeDivisionDuplex，简称为“TDD”）、通用移动通信系统（UniversalMobileTelecommunicationSystem，简称为“UMTS”）或全球互联微波接入（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，简称为“WiMAX”）通信系统等。

参见图1，为本发明实施例提供的一种双极化差分馈电网络100的原理性示意图。如图1所示，该双极化差分馈电网络100包括：金属地10以及分别与所述金属地10连接的两个子差分馈电网络20、30；所述两个子差分馈电网络20、30分别位于所述金属地10的正面和反面两个相对的表面，且所述两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络20用于向双极化天线辐射单元的的一对端口对进行差分馈电，所述两个子差分馈电网络中的另一个子差分馈电网络30用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端口对进行差分馈电。

示例性的，本发明实施例中的两个子差分馈电20、30可以是任意的能够实现差分馈电的差分馈电网络，例如，宽带巴伦，或由电桥和移相器组成的馈电网络，本发明实施例对此不进行限制。

优选的，本发明实施例中两个子差分馈电网络20、30的结构是对称的，能够保证两个子差分馈电网络20、30产生的两个极化通道的一致性，需要说明的是，两个子差分馈电网络20、30的结构对称指的是两个子差分馈电网络20、30属于同一类差分馈电网络，而不必要求两个子差分馈电网络20、30的结构完全一致，例如，两个子差分馈电网络20、30均为宽带巴伦组成的馈电网络。

示例性的，金属地10可以是较厚的金属板，也可以是厚度较小的金属层，优选的，金属地10的厚度为2-3mm。

示例性的，本发明实施例将两个子差分馈电网络分被称为第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30，优选的，当多个第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30分别成阵列分布时，阵列分布的多个第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30可以共用一个金属地10，即多个第一子差分馈电网络20和多个第二子差分馈电网络30分别阵列分布于一个金属地10的正面和反面两个相对的表面。

示例性的，本发明实施例以一种子差分馈电网络为例对双极化差分馈电网络100的馈电原理进行说明。

该子差分馈电网络包括介质板、微带传输线以及三个端口，其中，

三个端口包括一个输入端口和两个差分输出端口，所述两个差分输出端口中的一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的一对端口对中的一个端口连接，所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的所述端口对的另一个端口连接；

微带传输线分别与三个端口连接，且所述微带传输线和三个端口都位于介质板的一个表面上，介质板的另一个表面与金属地的一个表面连接。

参见图2，当金属地10水平放置时，第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30分别位于金属地10的正面（上表面）和反面（下表面），其中，第一子差分馈电网络20包括介质板201、微带传输线202以及端口A1、端口A2、端口A3，其中，端口A1为输入端口，端口A2、端口A3为差分输出端口，微带传输线202分别与端口A1、端口A2、端口A3连接，且微带传输线202与端口A1、端口A2、端口A3都位于介质板201的一个表面上，介质板201的另一个表面与金属地10的表面连接。第二子差分馈电网络30包括介质板301、微带传输线302以及端口B1、端口B2、端口B3，其中，端口B1为输入端口，端口B2、端口B3为差分输出端口，微带传输线302分别与端口B1、端口B2、端口B3连接，且微带传输线302与端口B1、端口B2、端口B3位于介质板301的一个表面上，介质板301的另一个表面与金属地10的表面连接。

天线辐射单元包含四个馈电端口：端口PA2、端口PA3、端口PB2、端口PB3，并构成两组端口对，每组端口对分别用于与一个子差分馈电网络的两个输出端口连接。其中，端口PA2和端口PA3为一组端口对，端口PB2和端口PB3为一组端口对。端口A2通过传输线401与天线辐射单元的端口PA2电连接、端口A3通过传输线402与天线辐射单元的端口PA3电连接；端口B2通过传输线403与天线辐射单元的端口PB2电连接、端口B3通过传输线404与天线辐射单元的端口PB3电连接。

第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30分别通过传输线401、402、403和404同时对天线辐射单元的4个端口PA2、PA3、PB2、PB3进行馈电。第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30的差分激励馈电分别对应两个正交极化通道，例如，第一子差分馈电网络20的差分激励馈电分别对应+45度天线极化状态，第二子差分馈电网络30的差分激励馈电对应-45度天线极化状态。因此，形成+45度和-45度两个正交极化通道。下面分别说明第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30的馈电过程。

进入端口A1（+45度极化端口）的激励信号AS，第一子差分馈电网络20的功率分配和移相，在端口A2和端口A3输出2个等幅反相的信号AS2和AS3，AS2和AS3通过传输线401和402传输到天线辐射单元的PA2和PA3端口对，第一子差分馈电网络20实现对激励信号AS的+45度极化馈电；同理，进入端口B1（-45度极化端口）的激励信号BS，通过第二子差分馈电网络30的功率分配和移相，在端口B2和端口B3输出2个等幅反相的信号BS2和BS3，BS2和BS3通过传输线403和404传输到天线辐射单元的PB2和PB3端口对，第二子差分馈电网络30实现对激励信号BS的-45度极化馈电。双极化差分馈电网络100实现对天线辐射单元的双极化通道馈电。

本发明实施例提供的双极化差分馈电网络100，通过分别位于金属地10正面和反面的两个子差分馈电网络20、30分别向双极化天线辐射单元的一对端口进行差分馈电，实现对双极化天线辐射单元的馈电，且实现了天线系统的小型化。

进一步的，该子差分馈电网络还包括一个加载吸收端口；

所述微带传输线包括：

主传输线，用于分别与四个端口连接；

至少两个分支传输线，用于连接主传输线或副传输线；

副传输线，用于分支传输线之间的连接；

其中，主传输线包括第一主传输线、第二主传输线、第三主传输线和第四主传输线，第一主传输线和第二主传输线分别与两个差分输出端口连接，第三主传输线和第四主传输线分别与输入端口和加载吸收端口连接，第一主传输线和第二主传输线对于传输信号具有90度移相功能；在子差分馈电网络与双极化天线辐射单元的一对端口对电气连接后，主传输线、分支传输线、副传输线构成等效巴伦，以通过两个差分输出端口对双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种子差分馈电网络的结构示意图，因为第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30结构对称，本发明实施例仅对第一子差分馈电网络20的结构进行说明。如图3所示，第一子差分馈电网络20包括：

四个端口A1、A2、A3、A4、主传输线11、12、13、14、三个分支传输线31、32、33和副传输线41、42、43、44。

其中，端口A1为输入端口，用于与激励源连接、端口A2、A3为差分输出端口，用于与天线辐射单元连接；端口A4为加载吸收端口，用于匹配负载。四个端口A1、A2、A3、A4的输入阻抗能够与外部器件的阻抗相匹配，例如能够与激励源的阻抗相匹配，也能够与天线辐射单元的阻抗相匹配。可选地，四个端口A1、A2、A3、A4的输入阻抗都为50欧姆。

应理解，本发明实施例仅以四个端口A1、A2、A3、A4的输入阻抗都为50欧姆为例进行说明，但本发明并不限于此，四个端口A1、A2、A3、A4的输入阻抗也可以为其它值，以与连接的外部器件的阻抗相匹配。

主传输线11、12、13、14可以包括第一主传输线11、第二主传输线12、第三主传输线13和第四主传输线14，其中，第一主传输线11和第二主传输线12分别与端口A2和端口A3连接，并且第一主传输线11和第二主传输线12结合具有90度移相功能，从而能够使得子差分馈电网络20与天线辐射单元电气连接后，子差分馈电网络20构成等效巴伦，以通过子差分馈电网络20的端口A2和端口A3对该天线辐射单元进行差分馈电；第三主传输线13和第四主传输线14分别与该端口A1和端口A4连接。

分支传输线至少有两个，分别用于连接第三主传输线13和第四主传输线14，第一主传输线11和第二主传输线12，优选的，可以增加一条或一条以上的连接在副传输线之间的分支传输线，本实施例以增加一条连接在副传输线之间的分支传输线为例进行说明，但是本发明实施例对此不构成任何限制。具体的，可以包含三个分支传输线31、32、33，具体可以包括：第一分支传输线31，该第一分支传输线31与第三主传输线13和第四主传输线14连接；第二分支传输线32，该第二分支传输线32与副传输线41、42、43、44连接；以及第三分支传输线33，该第三分支传输线33与第一主传输线11和第二主传输线12连接。

其中，副传输线41、42、43、44可以包括：

用于连接第一主传输线11、第三分支传输线33和第二分支传输线32的第一副传输线41；用于连接第二主传输线12、第三分支传输线33和第二分支传输线32的第二副传输线42；用于连接第三主传输线13、第一分支传输线31和第二分支传输线32的第三副传输线43；用于连接第四主传输线14、第一分支传输线31和第二分支传输线32的第四副传输线44；

进一步地，第一主传输线11可以包括第一主传输线单元11，该第一主传输线单元11可以与端口A2连接，并分别与第三分支传输线33以及第一副传输线41连接；第二主传输线12可以包括第二主传输线单元12，该第二主传输线单元12可以与端口A3连接，并与第三分支传输线33和第二副传输线42连接；第三主传输线13可以包括第三主传输线单元13，该第三主传输线单元13可以与端口A1连接，并与第一分支传输线31和第三副传输线43连接，第三主传输线单元13为传输路径；第四主传输线单元14可以包括第四主传输线单元14，该第四主传输线单元14可以与端口A4连接，并与第一分支传输线31和第一副传输线41连接，第四主传输线单元14为匹配吸收路径。

具体地，参见图3，第一副传输线41可以与第一主传输线单元11、第二分支传输线32、第三分支传输线33和第三副传输线43连接，第二副传输线42可以与第二主传输线单元12、第二分支传输线32、第三分支传输线33和第四副传输线44连接；第三副传输线43可以与第三主传输线单元13、第一分支传输线31、第二分支传输线32和第一副传输线41连接；第四副传输线44可以与第四主传输线单元14、第一分支传输线31、第二分支传输线32和第二副传输线42连接。

可选地，第一主传输线11和第二主传输线12还用于对端口A2和端口A3进行阻抗匹配，例如，进行50欧姆的阻抗匹配。应理解，在本发明实施例中，随着与子差分馈电网络20连接的负载的不同，第三主传输线13和第四主传输线14还可能用于对端口A1和端口A4进行阻抗匹配，例如进行50欧姆的阻抗匹配，但本发明实施例并不限于此。

应理解，本发明实施例仅以主传输线、分支传输线和副传输线的上述连接为例进行说明，但本发明实施例并不限于此，根据本发明实施例的差分馈电网络还可以具有其它连接关系；并且还应注意，本发明实施例中所涉及的“第一”和“第二”等术语的使用仅仅是为了描述的方便，并不对本发明实施例的范围构成限制，由于这些术语是对称的，因而可以互换。

在本发明实施例中，主传输线包括的第一主传输线11和第二主传输线12可以用于对传输信号产生90度移相，并用于对差分端口进行阻抗匹配，例如进行50欧姆的阻抗匹配。具体而言，可选地，在本发明实施例中，该第一主传输线单元11和第二主传输线单元12的电长度比该第三主传输线单元13和第四主传输线单元13的电长度短，且该第一主传输线单元11和第二主传输线单元12的电长度与该第三主传输线单元13和第四主传输线单元14的电长度的差值为该传输信号的波长的四分之一。从而使得通过第三主传输线单元14和第四主传输线单元12输出的传输信号比通过第一主传输线单元11和第二主传输线单元12输出的传输信号延迟90度相位。其中，传输线的电长度是以传输线所传输的电信号的波长为单位来衡量传输线的长度，例如，某传输线的电长度指，该传输线的物理长度与该传输线上所传输电信号波长λ的比值。

应理解，该第一主传输线单元11和第二主传输线单元12的电长度与该第三主传输线单元13和第四主传输线单元14的电长度的差值可以近似为该传输信号的波长的四分之一，例如，该差值为0.22λ、0.24λ、0.26λ或0.28λ等，其中λ为传输信号的波长，例如，该传输信号的频率在1.71GHz至2.17GHz的范围内。

分支传输线和副传输线可以用于产生耦合分支传输路径，从而控制传输信号的幅度和相位，具体地，通过多条耦合分支路径的信号叠加，使得端口A1与端口A4隔离，并且使得通过差分端口的传输信号再产生90度的相位差，即使得通过端口A3输出的传输信号比通过端口A2输出的传输信号再延迟90度相位，从而使得通过该差分端口A2和A3对天线辐射单元进行差分馈电。

在本发明实施例中，第一分支传输线31、第二分支传输线32和第三分支传输线33的电长度都可以近似为传输信号的波长的四分之一，例如，各分支传输线的电长度在0.2λ至0.3λ之间，其中λ为传输信号的波长；又例如，各分支传输线的电长度为0.14λ、0.24λ、0.26λ或0.28λ等。可选地，该第一分支传输线31、该第二分支传输线32和该第三分支传输线33的电长度相等，且为该传输信号的波长的四分之一。

在本发明实施例中，可选地，该第一副传输线41、该第二副传输线42、该第三副传输线43和该第四副传输线44的电长度相等，且为该传输信号的波长的四分之一。应理解，各副传输线的电长度也都可以近似为传输信号的波长的四分之一，例如，各副传输线的电长度在0.2λ至0.3λ之间，其中λ为传输信号的波长；又例如，各副传输线的电长度为0.14λ、0.24λ、0.26λ或0.28λ等，但本发明实施例并不限于此。

在本发明实施例中，可选地，第一分支传输线31的阻抗大于或等于第二分支传输线32的阻抗；且第一分支传输线31的阻抗大于或等于第三分支传输线33的阻抗。第二分支传输线32的阻抗与第三分支传输线33的阻抗相近，优选地，第二分支传输线32的阻抗等于第三分支传输线33的阻抗。

在本发明实施例中，可选地，第一主传输线11和第二主传输线12的阻抗大于第三主传输线13和第四主传输线14的阻抗；并且第一主传输线11和第二主传输线12的阻抗小于每个分支传输线的阻抗。

本发明实施例的子差分馈电网络20，通过与天线辐射单元电气连接后，子差分馈电网络20包括的主传输线、三个分支传输线以及副传输线构成等效巴伦，从而能够通过子差分馈电网络20的两个差分输出端口对天线辐射单元进行差分馈电，由此能够避免使用阻抗器件，减小能量损耗，并提高子差分馈电网络20的性能。并且子差分馈电网络20不仅能够在较宽的带宽范围内保持通过差分端口的传输信号反相，还能够在较宽的带宽范围内保持通过差分端口的传输信号等幅，并具有反射系数低、尺寸小以及损耗低等优点。

参见图4，为由上述子差分馈电网络组成的双极化差分馈电网络100的一种具体构造。该双极化差分馈电网络100包括：

金属地10；金属地10的上表面和下表面紧密与介质板201和301的一个表面连接，介质板201和介质板301的另一表面分别设置有多条微带线，介质板201和其上的微带线组成第一子差分馈电网络20，介质板301和其上的微带线组成第二子差分馈电网络30。

其中，金属地10厚度为1.5mm，介质板201和301的厚度均为0.8mm，介质板201和301的介电常数分别为2.55和2.6。应理解，本发明实施例仅以上述具体数值为例进行说明，但本发明并不限于此，在具体实施中，根据本发明实施例的差分馈电网络的传输线组结构、阻抗及其长度可以根据需求进行优化。

第一子差分馈电网络20包括4个端口A1、A2、A3和A4，其中，端口A1为输入端口，端口A2、A3为差分输出端口，端口A4为加载吸收端口。类似的，第二子差分馈电网络30包括4个端口B1、B2、B3和B4，其中，端口B1为输入端口，端口B2、B3为差分输出端口，端口B4为加载吸收端口。端口A2和端口A3组成+45度极化差分端口对，端口B2和端口B3组成-45度极化差分端口对。通过传输线同时对天线辐射单元的4个端口馈电，从而实现双极化通道馈电。

本发明实施例提供的双极化差分馈电网络100，通过分别位于金属地10相对的两个表面的子差分馈电网络20、30分别向双极化天线辐射单元的一对端口进行差分馈电，实现对双极化天线辐射单元的馈电，且实现了天线系统的小型化。

参见图5，为本发明实施例提供的另一种双极化差分馈电网络100的具体构造。该双极化差分馈电网络100包括：

金属地10；金属地10的正面和反面紧密与介质板201和301的一个表面连接，介质板201和介质板301的另一表面分别设置有多条微带线，介质板201和其上的微带线组成第一子差分馈电网络20，介质板301和其上的微带线组成第二子差分馈电网络30。第一子差分馈电网络20包括4个端口A1、A2、A3和A4，其中，端口A1为输入端口，端口A2、A3为差分输出端口，端口A4为加载吸收端口。类似的，第二子差分馈电网络30包括4个端口B1、B2、B3和B4，其中，端口B1为输入端口，端口B2、B3为差分输出端口，端口B4为加载吸收端口。端口A2和端口A3组成+45度极化差分端口对，端口B2和端口B3组成-45度极化差分端口对。通过传输线同时对天线辐射单元的4个端口馈电，从而实现双极化通道馈电。

第一子差分馈电网络20的输入端口A1对应位置的金属地10设置有过孔50，过孔50内设置有金属柱60，与该过孔50位置对应的第二差分馈电网络30的介质板301上设置有等效输入端口A11，第一子差分馈电网络20的输入端口A1通过金属柱60与第二差分网馈电网络30侧的等效输入端口A11连接。

示例性的，过孔50内的金属柱60与金属地10绝缘连接，可选的，金属柱60与金属地10可通过空气绝缘连接，本发明实施例对比不进行限制。

本发明实施例提供的双极化差分馈电网络100，通过分别位于金属地10相对的两个表面的子差分馈电网络20、30分别向双极化天线辐射单元的一对端口进行差分馈电，实现对双极化天线辐射单元的馈电，且实现了天线系统的小型化。通过过孔的设置可以实现第一子差分馈电网络20和第二子差分馈电网络30的输入端口处在一个平面上，使得+45极化通道和-45度极化通道的功分馈电网络共面布置，有利于天线馈电网络的布局。

一方面，本发明实施例提供了一种天线60，参见图6，包括：

双极化天线辐射单元600，用于向空间辐射或从空间接收电磁波；

上述任一实施例所述的双极化差分馈电网络100，用于对所述双极化天线辐射单元600进行差分馈电。

本发明实施例提供的天线，双极化差分馈电网络100通过分别位于金属地相对的两个表面的子差分馈电网络分别向双极化天线辐射单元600的一对端口进行差分馈电，实现对双极化天线辐射单元600的馈电，且实现了天线系统的小型化。

一方面，本发明实施例提供了一种基站，包括上述任一实施例所述的双极化差分馈电网络100或任一实施例所述的天线60。

本发明实施例提供的基站，通过分别位于金属地相对的两个表面的子差分馈电网络分别向双极化天线辐射单元的一对端口进行差分馈电，实现对双极化天线辐射单元的馈电，且实现了天线系统的小型化。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种双极化差分馈电网络，其特征在于，包括：

金属地以及分别与所述金属地连接的两个子差分馈电网络；

所述两个子差分馈电网络分别位于所述金属地的正面和反面两个相对的表面，且所述两个差分馈电网络中的一个子差分馈电网络用于向双极化天线辐射单元的的一对端口对进行差分馈电，所述两个子差分馈电网络中的另一个子差分馈电网络用于向所述双极化天线辐射单元的另一对端口对进行差分馈电；

每个所述子差分馈电网络分别包括介质板、微带传输线以及三个端口，其中，所述三个端口包括一个输入端口和两个差分输出端口，所述两个差分输出端口中的一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的一对端口对中的一个端口连接，所述两个差分输出端口中的另一个差分输出端口用于与所述双极化天线辐射单元的所述端口对的另一个端口连接；

所述微带传输线分别与所述三个端口连接，且所述微带传输线和三个端口都位于所述介质板的一个表面上，所述介质板的另一个表面与所述金属地的一个表面连接；

所述双极化差分馈电网络包括第一子差分馈电网络和第二子差分馈电网络，

所述第一子差分馈电网络的输入端口对应位置的所述金属地设置有过孔，所述过孔内设置有金属柱，与所述过孔位置对应的所述第二子差分馈电网络设置有等效输入端口，所述第一子差分馈电网络的输入端口通过所述金属柱与所述第二子差分网馈电网络侧的等效输入端口连接。

2.根据权利要求1所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，

所述每个子差分馈电网络还包括一个加载吸收端口；

所述微带传输线包括：

主传输线，所述主传输线用于分别与四个端口连接；

至少两个分支传输线，所述分支传输线用于连接所述主传输线或副传输线；

副传输线，所述副传输线用于所述分支传输线之间的连接；

其中，所述主传输线包括第一主传输线、第二主传输线、第三主传输线和第四主传输线，所述第一主传输线和所述第二主传输线分别与所述两个差分输出端口连接，所述第三主传输线和所述第四主传输线分别与所述输入端口和所述加载吸收端口连接，所述第一主传输线和第二主传输线结合对于传输信号具有90度移相功能；在所述子差分馈电网络与所述双极化天线辐射单元的一对端口对电气连接后，所述主传输线、所述至少两个分支传输线、所述副传输线构成等效巴伦，以通过所述两个差分输出端口对所述双极化天线辐射单元的一对端口对进行差分馈电。

3.根据权利要求2所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述子差分馈电网络包括三个分支传输线，所述三个分支传输线包括：与所述第三主传输线和所述第四主传输线连接的第一分支传输线、与所述副传输线连接的第二分支传输线、以及与所述第一主传输线和所述第二主传输线连接的第三分支传输线；

其中，所述第一分支传输线、所述第二分支传输线和所述第三分支传输线的电长度相等，且为所述传输信号的波长的四分之一。

4.根据权利要求3所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第二分支传输线的阻抗；且所述第一分支传输线的阻抗大于或等于所述第三分支传输线的阻抗。

5.根据权利要求3或4所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述第二分支传输线的阻抗等于所述第三分支传输线的阻抗。

6.根据权利要求5所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述副传输线包括：

用于连接所述第一主传输线、所述第三分支传输线和所述第二分支传输线的第一副传输线；或

用于连接所述第二主传输线、所述第三分支传输线和所述第二分支传输线的第二副传输线；或

用于连接所述第三主传输线、所述第一分支传输线和所述第二分支传输线的第三副传输线；或

用于连接所述第四主传输线、所述第一分支传输线和所述第二分支传输线的第四副传输线；

其中，所述第一副传输线、所述第二副传输线、所述第三副传输线和所述第四副传输线的电长度相等，且为所述传输信号的波长的四分之一。

7.根据权利要求6所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗大于所述第三主传输线和第四主传输线的阻抗；并且所述第一主传输线和第二主传输线的阻抗小于所述每个分支传输线的阻抗。

8.根据权利要求7所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述介质板的介电常数为2-4。

9.根据权利要求8所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述输入端口、所述差分输出端口和所述加载吸收端口的输入阻抗都为50欧姆。

10.根据权利要求9所述的双极化差分馈电网络，其特征在于，所述第一主传输线和所述第二主传输线还用于对所述两个差分输出端口进行阻抗匹配。

11.一种天线，其特征在于，包括：

双极化天线辐射单元，用于向空间辐射或从空间接收电磁波；和

如权利要求1至10任一项所述的双极化差分馈电网络，用于对所述双极化天线辐射单元进行差分馈电。

12.一种基站，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的双极化差分馈电网络或权利要求11所述的天线。