CN106340711A - 双极化天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双极化天线。所述双极化天线包括：第一极化天线单元，所述第一极化天线单元包括第一部分和第二部分；和第二极化天线单元，所述第二极化天线单元包括第三部分和第四部分，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个为环‑缝隙天线，所述环‑缝隙天线具有槽缝，所述槽缝具有开口，其中所述环‑缝隙天线具有馈电点，所述馈电点与馈电单元相连以便形成闭环。根据本发明实施例的双极化天线具有辐射效率高等优点。

Description

双极化天线

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及双极化天线。

背景技术

现有的双极化天线存在辐射效率低的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有辐射效率高的优点的双极化天线。

根据本发明实施例的双极化天线包括：第一极化天线单元，所述第一极化天线单元包括第一部分和第二部分；和第二极化天线单元，所述第二极化天线单元包括第三部分和第四部分，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个为环-缝隙天线，所述环-缝隙天线具有槽缝，所述槽缝具有开口，其中所述环-缝隙天线具有馈电点，所述馈电点与馈电单元相连以便形成闭环。

根据本发明实施例的双极化天线具有辐射效率高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的双极化天线还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的每一个均为所述环-缝隙天线。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分为所述环-缝隙天线，所述第二部分包括至少一个偶极子天线，所述第二部分与馈电单元相连；和/或所述第三部分为所述环-缝隙天线，所述第四部分包括至少一个偶极子天线，所述第四部分与馈电单元相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分和所述第二部分与不同的所述馈电单元相连或与同一个所述馈电单元相连；和/或所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分和所述第四部分与不同的所述馈电单元相连或与同一个所述馈电单元相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分为所述环-缝隙天线且所述第一部分的槽缝的开口朝向所述第二部分，和/或所述第二部分为所述环-缝隙天线且所述第二部分的槽缝的开口朝向所述第一部分；和/或所述第三部分为所述环-缝隙天线且所述第三部分的槽缝的开口朝向所述第四部分，和/或所述第四部分为所述环-缝隙天线且所述第四部分的槽缝的开口朝向所述第三部分。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分和所述第二部分位于同一平面上或位于不同的平面上，优选地，所述第一部分和所述第二部分中的每一个相对水平面倾斜地设置，更加优选地，所述第一部分与水平面的夹角等于所述第二部分与水平面的夹角；和/或所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分和所述第四部分位于同一平面上或位于不同的平面上，优选地，所述第三部分和所述第四部分中的每一个相对水平面倾斜地设置，更加优选地，所述第三部分与水平面的夹角等于所述第四部分与水平面的夹角。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分的形状和大小与所述第二部分的形状和大小相同或不同，所述第一部分的槽缝的形状和大小与所述第二部分的槽缝的形状和大小相同或不同；和/或所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分的形状和大小与所述第四部分的形状和大小相同或不同，所述第三部分的槽缝的形状和大小与所述第四部分的槽缝的形状和大小相同或不同。

根据本发明的一个实施例，所述环-缝隙天线为平板状或非平板状，优选地，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的每一个均为所述环-缝隙天线，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分形成十字对称结构或十字不对称结构。

根据本发明的一个实施例，所述馈电单元为平衡传输线，所述平衡传输线的信号线与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连，所述平衡传输线的返回线与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者所述馈电单元为非平衡传输线，优选地，所述非平衡传输线为同轴线缆，所述同轴线缆的外导体与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连，所述同轴线缆的内导体与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者所述馈电单元包括平衡传输线和同轴线缆，所述平衡传输线的信号线与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连且第二端与所述同轴线缆的内导体相连，所述平衡传输线的返回线与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连且第二端与所述同轴线缆的外导体相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者所述馈电单元包括平衡传输线、巴伦和同轴线缆，所述平衡传输线的第一端与所述馈电点相连且第二端与所述巴伦相连，所述巴伦与所述同轴线缆相连，优选地，所述巴伦包括第一金属件和第一连接线，所述平衡传输线的信号线的第一端与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连且第二端与所述第一连接线相连，所述平衡传输线的返回线的第一端与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连且第二端与所述第一金属件相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对，所述同轴线缆的内导体与所述第一连接线相连，所述同轴线缆的外导体与所述第一金属件相连，更加优选地，所述馈电单元进一步包括非平衡传输部件，所述巴伦通过所述非平衡传输部件与所述同轴线缆相连，更加优选地，所述非平衡传输部件包括第二金属件和第二连接线，所述同轴线缆的内导体通过所述第二连接线与所述第一连接线相连，所述同轴线缆的外导体通过所述第二金属件与所述第一金属件相连；更加优选地，所述第二金属件与所述第一金属件一体形成且设在介质板的第一表面，所述第二连接线与所述第一连接线一体形成且设在所述介质板的第二表面，所述介质板的第一表面与所述介质板的第二表面相对。

根据本发明的一个实施例，所述双极化天线进一步包括反射板，所述反射板设在所述第一极化天线单元和所述第二极化天线单元的下方，优选地，所述反射板具有至少两个位于不同平面的部分；更加优选地，所述反射板具有上端敞开的凹槽，所述馈电单元的至少一部分设在所述凹槽内；更加优选地，所述反射板为弧形板，所述反射板的中部位于所述反射板的边缘的下方，或者所述反射板包括下板以及设在所述下板的上表面上的上板，所述上板的上表面上设有所述凹槽，或者所述反射板包括下板以及设在所述下板的上表面上的多个围板，多个所述围板依次配合且限定出所述凹槽，所述双极化天线进一步包括：至少一个第一引向器，所述至少一个第一引向器设在所述第一极化天线单元的上方，所述至少一个第一引向器的延伸方向与所述第一极化天线单元的电场主极化方向相一致；和至少一个第二引向器，所述至少一个第二引向器设在所述第二极化天线单元的上方，所述至少一个第二引向器的延伸方向与所述第二极化天线单元的电场主极化方向相一致；所述双极化天线进一步包括加载板，所述加载板设在所述第一极化天线单元与所述第二极化天线单元之间，所述加载板与所述第一极化天线单元所在的平面的夹角大于0度且小于等于90度，所述加载板与所述第二极化天线单元所在的平面的夹角大于0度且小于等于90度，优选地，所述加载板为四个，优选地，所述加载板垂直于所述第一极化天线单元所在的平面，所述加载板垂直于所述第二极化天线单元所在的平面；所述双极化天线进一步包括介质板，所述第一极化天线单元、所述第二极化天线单元和所述馈电单元中的每一个均设在或形成在所述介质板上。

附图说明

图1是根据本发明的第一个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图2是根据本发明的第二个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图3是根据本发明的第三个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图4是根据本发明的第四个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图5是根据本发明的第五个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图6是根据本发明的第六个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图7是根据本发明的第七个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图8是根据本发明的第八个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图9是根据本发明的第九个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图10是根据本发明的第十个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图；

图11是根据本发明的第一个实施例的双极化天线的结构示意图；

图12是根据本发明的第二个实施例的双极化天线的结构示意图；

图13是根据本发明的第三个实施例的双极化天线的局部结构示意图；

图14是根据本发明的第四个实施例的双极化天线的局部结构示意图；

图15是根据本发明的第五个实施例的双极化天线的局部结构示意图；

图16是根据本发明的第六个实施例的双极化天线的局部结构示意图；

图17是根据本发明的第七个实施例的双极化天线的局部结构示意图；

图18是根据本发明实施例的双极化天线的第一种馈电方式的结构示意图；

图19是根据本发明实施例的双极化天线的第二种馈电方式的结构示意图；

图20是根据本发明实施例的双极化天线的第三种馈电方式的结构示意图；

图21是根据本发明实施例的双极化天线的结构示意图；

图22是根据本发明的第十一个实施例的双极化天线的第一极化天线单元或第二极化天线单元的结构示意图。

附图标记：

双极化天线1、

第一极化天线单元101、槽缝1011、外周缘1012、内周缘1013、第一本体1014、第一凸出部1015、第一竖直板10151、第二竖直板10152、水平板10153、第一倾斜板10154、第二倾斜板10155、第三倾斜板10156、第四倾斜板10157、辅助槽缝1016、侧部1017、第一部分1018、第二部分1019、

第二极化天线单元102、槽缝1021、外周缘1022、内周缘1023、第二本体1024、第二凸出部1025、交叉的部分1026、侧部1027、第三部分1028、第四部分1029、

环-缝隙天线103、槽缝1031、开口1032、馈电点1033、外周缘1034、内周缘1035、

馈电单元20、平衡传输线202a、同轴线缆204、巴伦205、第一金属件2051、第一连接线2052、非平衡传输部件206、第二金属件2061、第二连接线2062、

反射板40、凹槽401、弧形板402、

第一引向器50、第二引向器60、加载板70

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的双极化天线1。如图1-图22所示，根据本发明实施例的双极化天线1包括第一极化天线单元101和第二极化天线单元102。

第一极化天线单元101包括第一部分1018和第二部分1019，第二极化天线单元102包括第三部分1028和第四部分1029。第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的至少一个为环-缝隙天线103，环-缝隙天线103具有槽缝1031，槽缝1031具有开口1032。其中，环-缝隙天线103具有馈电点1033，馈电点1033与馈电单元20相连以便形成闭环。

换言之，环-缝隙天线103为大体环形，槽缝1011为敞开的，环-缝隙天线103具有断开的外周缘1034和由槽缝1031限定出的断开的内周缘1035，即槽缝1031的边缘为环-缝隙天线103的内周缘1035。

现有的双极化天线的第一极化天线单元和第二极化天线单元均为偶极子天线，即现有的双极化天线的第一极化天线单元和第二极化天线单元均包括两个臂。也就是说，现有的双极化天线的每个偶极子天线包括两个臂。此外，每个臂均可以设有槽缝，但是由于每个偶极子天线的两个臂不直接连接，因此每对偶极子天线的两个臂的槽缝相互独立、不能互通。

下面以现有的双极化天线的第一极化天线单元为例进行说明。现有的第一极化天线单元的两个臂上可以有槽缝，但是该槽缝内部不会产生电场，该槽缝不是辐射结构，只有该第一极化天线单元才是辐射结构。现有的双极化天线的偶极子天线的两个臂与馈电系统(或称为馈电单元)相连，因此，现有的双极化天线的偶极子天线的单独的一个臂无法独立地工作，只有该偶极子天线才能独立地工作。其中，现有的双极化天线的偶极子天线的一个臂与本申请的第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的任意一个相对应。

而且，现有的包括两个偶极子天线单元的双极化天线的馈电系统必须采用罗伯特巴伦结构或该结构的变形结构。

根据本发明实施例的双极化天线1通过使环-缝隙天线103具有馈电点1033且馈电点1033与馈电单元20相连以便形成闭环，槽缝1031的内部具有电场，从而可以使环-缝隙天线103能够独立地工作。因此，虽然根据本发明实施例的双极化天线1的结构看似与现有的双极化天线的结构相似，但是根据本发明实施例的双极化天线1的辐射原理完全不同于现有的双极化天线的辐射原理，从而导致根据本发明实施例的双极化天线1的馈电方式完全不同于现有的双极化天线的馈电方式。

因此，根据本发明实施例的双极化天线1具有辐射效率高等优点。

根据本发明实施例的双极化天线1可以是V/H(垂直/水平)极化天线，还可以是±45°极化天线。当根据本发明实施例的双极化天线1为V/H(垂直/水平)极化天线时，第一极化天线单元101为水平极化天线单元，第二极化天线单元102为垂直极化天线单元。

如图1-图22所示，根据本发明的一些实施例的双极化天线1包括第一极化天线单元101、第二极化天线单元102、馈电单元20、反射板40、第一引向器50、第二引向器60、加载板70和介质板(图中未示出)。

第一极化天线单元101、第二极化天线单元102和馈电单元20中的每一个均设在或形成在介质板上。具体而言，第一极化天线单元101、第二极化天线单元102和馈电单元20中的每一个可以是设在该介质板上的金属片或形成在该介质板上的金属层。

由于第二极化天线单元102的结构与第一极化天线单元101的结构可以相同(当然也可以不同)，因此为了节约篇幅，下面主要对第一极化天线单元101进行描述。

如图10和图15所示，第一部分1018为环-缝隙天线103，第二部分1019包括至少一个偶极子天线，第二部分1019与馈电单元相连。也就是说，第二部分1019可以是现有的偶极子天线，第二部分1019可以与现有的馈电单元相连。有利地，第二部分1019包括两个偶极子天线。

在本发明的一个实施例中，如图1-图9、图13和图14所示，第一部分1018和第二部分1019均为环-缝隙天线103。第一部分1018和第二部分1019与不同的馈电单元20相连(如图13所示)，或者第一部分1018和第二部分1019与同一个馈电单元20相连(如图14所示)。

如图11、图12以及图16-图18所示，有利地，第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的每一个均为环-缝隙天线103。由于环-缝隙天线103为辐射结构，因此根据本发明实施例的双极化天线1具有的环-缝隙天线103的数量越多，双极化天线1的辐射效率越高，越能达到更好的指标。

通过以上描述可知，第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的一个可以是环-缝隙天线103，或者第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的两个可以是环-缝隙天线103，或者第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的三个可以是环-缝隙天线103，或者第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029均为环-缝隙天线103。第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的不是环-缝隙天线103的部件可以是现有的偶极子天线。

在本发明的第一个示例中，第一部分1018为环-缝隙天线103且第一部分1018的槽缝1031的开口1032朝向第二部分1019。在本发明的第二个示例中，第二部分1019为环-缝隙天线103且第二部分1019的槽缝1031的开口1032朝向第一部分1018。在本发明的第三个示例中，第一部分1018和第二部分1019中的每一个均为环-缝隙天线103，第一部分1018的槽缝1031的开口1032朝向第二部分1019，第二部分1019的槽缝1031的开口1032朝向第一部分1018。

如图1-图3所示，第一部分1018和第二部分1019均为环-缝隙天线103，第一部分1018和第二部分1019位于同一平面上。如图4和图5所示，第一部分1018和第二部分1019均为环-缝隙天线103，第一部分1018和第二部分1019位于不同的平面上。

有利地，第一部分1018和第二部分1019中的每一个相对水平面倾斜地设置。更加有利地，第一部分1018与水平面的夹角等于第二部分1019与水平面的夹角。

如图1以及图3-图7所示，第一部分1018和第二部分1019均为环-缝隙天线103，第一部分1018的形状和大小与第二部分1019的形状和大小相同，第一部分1018的槽缝1031的形状和大小与第二部分1019的槽缝1031的形状和大小相同。

如图2、图8和图9所示，第一部分1018和第二部分1019均为环-缝隙天线103，第一部分1018的形状和大小与第二部分1019的形状和大小不同，第一部分1018的槽缝1031的形状和大小与第二部分1019的槽缝1031的形状和大小不同。

环-缝隙天线103为平板状或非平板状。如图1-图5所示，环-缝隙天线103为平板状，即环-缝隙天线103位于同一平面上。

如图6和图7所示，环-缝隙天线103为非平板状，即环-缝隙天线103具有折叠结构。换言之，环-缝隙天线103具有多个位于不同平面上的部分。

在本发明的一个具体示例中，第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029中的每一个均为环-缝隙天线103。第一部分1018、第二部分1019、第三部分1028和第四部分1029可以形成十字对称结构，也可以形成稍微不对称的十字结构，即形成十字不对称结构。

如图22所示，第一部分1018和第二部分1019可以相连，以便使第一极化天线单元101具有封闭的槽缝。换言之，第一极化天线单元101具有封闭的槽缝1011，第一极化天线单元101具有封闭的外周缘1012和由槽缝1011限定出的封闭的内周缘1013，即槽缝1011的边缘为第一极化天线单元101的内周缘1013。

由于根据本发明实施例的双极化天线1的第一极化天线单元101具有封闭的槽缝1011且第二极化天线单元102具有封闭的槽缝1021，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102呈十字形交叉设置，因此根据本发明实施例的双极化天线1完全不同于现有的双极化天线。

具体而言，根据本发明实施例的双极化天线1的辐射原理是：第一极化天线单元101具有一个水平对称轴(即第一纵向对称轴线L1)，第一极化天线单元101的电流主要集中在第一极化天线单元101的两侧以及环与槽缝1011连接的部位。第一极化天线单元101的电场主要集中在第一极化天线单元101的槽状结构(槽缝1011)部分。通过对比可以发现，第一极化天线单元101的电流方向与电场主极化方向是不完全一致的，而且，第一极化天线单元101的电场主极化方向垂直于第一极化天线单元101的该水平对称轴的方向。第二极化天线单元102的辐射原理与第一极化天线单元101的辐射原理相同。

由于根据本发明实施例的双极化天线1的辐射原理完全不同于现有的双极化天线的辐射单元的辐射原理。因此，根据本发明实施例的双极化天线1具有更高的增益、更宽的频带，极大地提高了双极化天线1的技术指标值(例如实现更好的端口隔离度、更好的交叉极化指标等)。

根据本发明实施例的双极化天线1通过设置具有封闭的槽缝1011的第一极化天线单元101以及具有封闭的槽缝1021的第二极化天线单元102，且第一极化天线单元101和第二极化天线单元102呈十字形交叉设置，从而可以具有更高的增益、更宽的频带，极大地提高了双极化天线1及其辐射单元10的技术指标值(例如实现更好的端口隔离度、更好的交叉极化指标等)。

而且，由于根据本发明实施例的双极化天线1的辐射原理不同于现有的双极化天线的辐射单元的辐射原理，因此根据本发明实施例的双极化天线1无须只能利用罗伯特巴伦进行馈电，还可以沿电场主极化方向设置引向器，从而可以使根据本发明实施例的双极化天线1的结构更加灵活，双极化天线1更易进行性能和指标优化。

因此，根据本发明实施例的双极化天线1具有增益更高、频带更宽、辐射范围大、端口隔离度更好、交叉极化指标更好、结构更加灵活、更易进行性能和指标优化等优点。

其中，根据本发明实施例的双极化天线1的工作频段范围可以达到1.7GHz-2.7GHz，极化方式为+45°极化和-45°极化双极化，增益可达到9.5dB，波束宽度可达到60-65°，输入阻抗为50Ω，驻波可小于1.5，隔离度可以达到30dB。

第一极化天线单元101的第一部分1018和第二部分1019直接连接，在结构上融为一体。这里所说的在结构上融为一体，是指第一部分1018和第二部分1019连接成整体(例如一体形成或焊接)，从结构上很难对单独一个第一极化天线单元101作出明确的结构位置划分。

正是因为第一部分1018和第二部分1019连接成整体且第三部分1028和第四部分1029连接成整体，因此所形成的第一极化天线单元101和第二极化天线单元102在形成十字结构的同时具有一个交叉点(该交叉点可以在正中心部，也可以在偏离正中心部的其他位置)，该交叉点位置采用区分上下层的形式将第一极化天线单元101和第二极化天线单元102间隔开，彼此不相连。

第一极化天线单元101可以是平板状，第二极化天线单元102也可以是平板状，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102可以位于同一平面(水平面)上。其中，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102中的一个的侧面上设有贯通槽，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102中的另一个穿过该贯通槽。此外，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102可以位于不同平面(水平面)上。

例如，第一极化天线单元101的相对设置的第一侧面和第二侧面上均设有该贯通槽，第二极化天线单元102包括第一部分和第二部分。该第一部分的端部穿过该第一侧面上的该贯通槽且伸入到第一槽缝1011内，该第二部分的端部穿过该第二侧面上的该贯通槽且伸入到第一槽缝1011内，该第一部分的该端部与该第二部分的该端部相连(例如焊接)。

此外，第一极化天线单元101可以是平板状，第二极化天线单元102也可以是平板状，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102可以位于不同的平面上。

如图17所示，第一极化天线单元101包括第一本体1014，第二极化天线单元102包括第二本体1024，第一本体1014位于第一平面上，第二本体1024的与第一本体1014交叉的部分1026相对第二本体1024的其余部分凸出，以便形成用于避让第一本体1014的通道(或凹槽)，第二本体1024的该其余部分位于该第一平面上。

或者，第二本体1024位于第一平面上，第一本体1014的与第二本体1024交叉的部分相对第一本体1014的其余部分凸出，以便形成用于避让第二本体1024的通道(或凹槽)，第一本体1014的该其余部分位于该第一平面上。

此外，第一本体1014和第二本体1024中的一个的侧面上设有贯通槽，第一本体1014和第二本体1024中的另一个穿过该贯通槽。

如图22所示，第一极化天线单元101包括第一本体1014和第一凸出部1015，第一凸出部1015与第一本体1014相连且相对第一本体1014凸出，第一凸出部1015构造成折弯状，其中第一本体1014与第一凸出部1015限定出第一槽缝1011。第一本体1014和第二本体1024呈十字形交叉设置。

由于第一凸出部1015构造成折弯状，因此第一凸出部1015具有折叠结构。由此可以使第一极化天线单元101的表面存在的多个辐射区域集中，缩短了各个辐射源的间距，以便实现方向图更好的定向性和更高的增益。具体而言，具有折叠结构的第一极化天线单元101可以使双极化天线1的波束不分裂，即缩小辐射源的间距且保持双极化天线1的电长度不变，从而实现高频与低频接近一致的波束，使得双极化天线1在高频与低频拥有一致的波束覆盖。

第一凸出部1015可以通过冲压第一本体1014的一部分形成或者第一凸出部1015可以焊接在第一本体1014上。第一凸出部1015内可以添加介质材料，也可以不添加介质材料。

槽缝1011可以沿第一极化天线单元101的厚度方向(例如上下方向)贯通第一极化天线单元101，槽缝1021可以沿第二极化天线单元102的厚度方向(例如上下方向)贯通第二极化天线单元102。槽缝1011和槽缝1021可以是规则多边形或不规则多边形。其中，上下方向如图21中的箭头A所示。

第一极化天线单元101具有第一纵向对称轴线、第一横向对称轴线和第一中心，槽缝1011相对于第一纵向对称轴线对称、相对于第一横向对称轴线对称、相对于第一中心中心对称。第二极化天线单元102具有第二纵向对称轴线、第二横向对称轴线和第二中心，槽缝1021相对于第二纵向对称轴线对称、相对于第二横向对称轴线对称、相对于第二中心中心对称。由此可以使第一极化天线单元101和第二极化天线单元102的结构更加合理。

其中，该第二纵向对称轴线可以平行于第一横向对称轴线，该第二横向对称轴线可以平行于第一纵向对称轴线，该第一中心与该第二中心可以重合或者位于同一条竖直线上。

如图22所示，在本发明的一个示例中，第一凸出部1015为多个，多个第一凸出部1015向第一本体1014的同一侧凸出，多个第一凸出部1015相对于第一纵向对称轴线、第一横向对称轴线和第一中心中的每一个对称地设置。第二凸出部1025为多个，多个第二凸出部1025向第二本体1024的同一侧凸出，多个第二凸出部1025相对于第二纵向对称轴线、第二横向对称轴线和第二中心中的每一个对称地设置。

在本发明的另一个示例中，第一凸出部1015为多个，多个第一凸出部1015中的一部分向第一本体1014的第一侧伸出，多个第一凸出部1015中的其余部分向第一本体1014的第二侧伸出，第一本体1014的第一侧与第一本体1014的第二侧相对，多个第一凸出部1015相对于第一纵向对称轴线、第一横向对称轴线和该第一中心中的每一个对称地设置。

第二凸出部1025为多个，多个第二凸出部1025中的一部分向第二本体1024的第一侧伸出，多个第二凸出部1025中的其余部分向第二本体1024的第二侧伸出，第二本体1024的第一侧与第二本体1024的第二侧相对，多个第二凸出部1025相对于该第二纵向对称轴线、该第二横向对称轴线和该第二中心中的每一个对称地设置。

如图22所示，第一凸出部1015和第二凸出部1025中的每一个可以包括第一竖直板10151、第二竖直板10152、第一倾斜板10154、第二倾斜板10155、第三倾斜板10156、第四倾斜板10157和水平板10153。

第一竖直板10151的下沿和第二竖直板10152的下沿均与第一本体1014和第二本体1024的相应的一个相连。也就是说，第一凸出部1015的第一竖直板10151的下沿和第二竖直板10152的下沿均与第一本体1014相连，第二凸出部1025的第一竖直板10151的下沿和第二竖直板10152的下沿均与第二本体1024相连。

第一倾斜板10154的下沿与第一竖直板10151的上沿相连，第二倾斜板10155的下沿与第二竖直板10152的上沿相连。第三倾斜板10156的下边沿与第一倾斜板10154的上沿相连，第三倾斜板10156的上沿与水平板10153的第一边沿相连。第四倾斜板10157的下沿与第二倾斜板10155的上沿相连，第四倾斜板10157的上沿与水平板10153的第二边沿相连。

由此不仅可以使第一极化天线单元101和第二极化天线单元102的表面存在更多的辐射区域，而且可以使多个辐射区域更加集中，进一步缩短了各个辐射源的间距，以便更好地实现方向图更好的定向性和更高的增益。

有利地，第一倾斜板10154和第二倾斜板10155中的每一个与水平面的夹角大于第三倾斜板10156和第四倾斜板10157中的每一个与水平面的夹角。更加有利地，第一倾斜板10154与水平面的夹角等于第二倾斜板10155与水平面的夹角，第三倾斜板10156与水平面的夹角等于第四倾斜板10157与水平面的夹角。

如图16所示，在本发明的一个实施例中，第一极化天线单元101和第二极化天线单元102中的至少一个上设有封闭的辅助槽缝1016。也就是说，辅助槽缝1016上没有设置开口。由此可以利用辅助槽缝1016微调双极化天线1的性能。

有利地，如图16所示，第一极化天线单元101上设有四个辅助槽缝1016，这四个辅助槽缝1016相对于该第一纵向对称轴线对称且相对于该第一横向对称轴线对称。第二极化天线单元102上设有四个辅助槽缝1016，这四个辅助槽缝1016相对于该第二纵向对称轴线对称且相对于该第二横向对称轴线对称。

如图17所示，第一极化天线单元101(第一本体1014)的位于槽缝1011的两侧的两个侧部1017相对第一极化天线单元101(第一本体1014)的其余部分折弯，第二极化天线单元102(第二本体1024)的位于槽缝1021的两侧的两个侧部1027相对第二极化天线单元102(第二本体1024)的其余部分折弯。由此在不影响双极化天线1的性能的情况下，可以缩小双极化天线1的尺寸。

具体而言，第一极化天线单元101的两个侧部1017可以在纵向上位于槽缝1011的两侧，也可以在横向上位于槽缝1011的两侧。第二极化天线单元102的两个侧部1027可以在纵向上位于槽缝1021的两侧，也可以在横向上位于槽缝1021的两侧。有利地，第一极化天线单元101的两个侧部1017相对于该第一纵向对称轴线或该第一横向对称轴线对称，第二极化天线单元102的两个侧部1027相对于该第二纵向对称轴线或该第二横向对称轴线对称。

第一极化天线单元101的两个侧部1017可以都向上折弯，也可以都向下折弯，还可以一个向上折弯且另一个向下折弯。第二极化天线单元102的两个侧部1027可以都向上折弯，也可以都向下折弯，还可以一个向上折弯且另一个向下折弯。

如图18所示，在本发明的第一种馈电方式中，馈电单元20为平衡传输线202a，平衡传输线202a的信号线与位于槽缝1031的第一侧的馈电点1033相连，平衡传输线202a的返回线与位于槽缝1031的第二侧的馈电点1033相连，槽缝1031的第一侧与槽缝1031的第二侧相对。

有利地，根据本发明实施例的双极化天线1的馈电点1033可以邻近槽缝1031的开口1032位置。平衡传输线202a的信号线和返回线分别连接在开口1032的两侧。

如图20所示，在本发明的第二种馈电方式中，馈电单元20为非平衡传输线。有利地，该非平衡传输线为同轴线缆204，同轴线缆204的外导体与位于槽缝1031的第一侧的馈电点1033相连，同轴线缆204的内导体与位于槽缝1031的第二侧的馈电点1033相连，槽缝1031的第一侧与槽缝1031的第二侧相对。

如图11和图12所示，在本发明的第三种馈电方式中，馈电单元20包括平衡传输线202a和同轴线缆204。平衡传输线202a的信号线与位于槽缝1031的第一侧的馈电点1033相连，平衡传输线202a的信号线的第二端与同轴线缆204的内导体相连。平衡传输线202a的返回线与位于槽缝1031的第二侧的馈电点1033相连，平衡传输线202a的返回线的第二端与同轴线缆204的外导体相连。槽缝1031的第一侧与槽缝1031的第二侧相对。

如图19所示，在本发明的第四种馈电方式中，馈电单元20包括平衡传输线202a、巴伦205和同轴线缆204。平衡传输线202a的第一端与馈电点1033相连，平衡传输线202a的第二端与巴伦205相连，巴伦205与同轴线缆204相连。

也就是说，平衡传输线202a通过巴伦205与同轴线缆204相连。通过设置巴伦205和同轴线缆204，从而可以进一步完善双极化天线1的馈电单元20。

有利地，如图19所示，巴伦205包括第一金属件2051和第一连接线2052。平衡传输线202a的信号线的第一端与位于槽缝1031的第一侧的馈电点1033相连，平衡传输线202a的信号线的第二端与第一连接线2052相连。平衡传输线202a的返回线的第一端与位于槽缝1031的第二侧的馈电点1033相连，平衡传输线202a的返回线的第二端与第一金属件2051相连。槽缝1031的第一侧与槽缝1031的第二侧相对。同轴线缆204的内导体与第一连接线2052相连，同轴线缆204的外导体与第一金属件2051相连。

如图19所示，更加有利地，馈电单元20进一步包括非平衡传输部件206，巴伦205通过非平衡传输部件206与同轴线缆204相连。

具体而言，非平衡传输部件206包括第二金属件2061和第二连接线2062。同轴线缆204的内导体通过第二连接线2062与第一连接线2052相连，同轴线缆204的外导体通过第二金属件2061与第一金属件2051相连。

第二金属件2061与第一金属件2051一体形成且设在介质板的第一表面，第二连接线2062与第一连接线2052一体形成且设在该介质板的第二表面。该介质板的第一表面与该介质板的第二表面相对。由此可以使双极化天线1的结构更加合理。

如图21所示，反射板40位于馈电单元20的下方，反射板40与馈电单元20间隔开。

在本发明的一些示例中，反射板40具有至少两个位于不同平面的部分。换言之，反射板40具有非平面结构。也就是说，反射板40至少具有第一部分和第二部分，反射板40的第一部分和第二部分位于不同的平面上。

通过设置具有非平面结构的反射板40，从而可以有效地提高双极化天线1的天线方向图、前后比值和增益。

有利地，反射板40具有上端敞开的凹槽401，馈电单元20的至少一部分设在凹槽401内。由此可以减小双极化天线1的体积。

如图21所示，在本发明的第一个实施例中，反射板40为弧形板402，反射板40的中部位于反射板40的边缘的下方。有利地，反射板40为圆弧板。也就是说，反射板40可以是球面的一部分。

在本发明的第二个实施例中，反射板40包括下板以及设在该下板的上表面上的上板，该上板的上表面上设有凹槽。有利地，该凹槽沿上下方向贯通该上板。

有利地，该上板内具有空腔。由此可以进一步提高双极化天线1的天线方向图、前后比值和增益。

该上板的横截面的边沿为正多边形，该上板的侧面为矩形或梯形。具体而言，该上板的横截面的边沿为正四边形或正八边形。

在本发明的第三个实施例中，反射板40包括下板以及设在该下板的上表面上的多个围板，多个该围板依次配合且限定出凹槽401。有利地，多个该围板可以依次接触。

具体而言，每个该围板包括内竖板、外竖板、第一水平板和第二水平板，第一水平板的第一边沿与内竖板的上沿相连，第一水平板的第二边沿与外竖板的上沿相连。第二水平板与外竖板的下沿相连，第二水平板设在下板的上表面上。其中，多个该围板的内竖板依次接触，多个该围板的内竖板限定出凹槽401。

此外，在本发明的第四个实施例中，反射板40可以包括多个子板，多个该子板沿上下方向排列，多个该子板中的至少一个为曲板。也就是说，多个该子板中的至少一个具有非平面结构。其中，相邻两个该子板可以相连，也可以不相连。

通过设置非平面的反射板40，即反射板40具有非平面结构，从而可以有效地提高双极化天线1的方向图和前后比值，提高双极化天线1的增益，更好地与第一极化天线单元101和第二极化天线单元102结合。

如图21所示，双极化天线1进一步包括至少一个第一引向器50和至少一个第二引向器60。至少一个第一引向器50设在第一极化天线单元101的上方，至少一个第一引向器50的延伸方向与第一极化天线单元101的电场主极化方向相一致。至少一个第二引向器60设在第二极化天线单元102的上方，至少一个第二引向器60的延伸方向与第二极化天线单元102的电场主极化方向相一致。

现有的双极化天线1通常不设置引向器，即使设置引向器，由于引向器的设置位置和方向受到两个偶极子天线单元的电场主极化方向的限制，因此引向器的设置位置和方向有限，且对提高双极化天线的性能和指标贡献不大。

由于第一极化天线单元101和第二极化天线单元102的辐射范围大，因此在它们的辐射范围内均可以设置引向器。至少一个第一引向器50可以用于增强第一极化天线单元101向第一引向器50方向发射的电波，至少一个第二引向器60可以用于增强第二极化天线单元102向第二引向器60方向发射的电波。通过设置至少一个第一引向器50和至少一个第二引向器60，从而可以进一步提高双极化天线1的增益、扩大双极化天线1的频带宽度。

有利地，如图21所示，第一引向器50为两个，两个第一引向器50相对第一极化天线单元101的第一横向对称轴线对称，第二引向器60为两个，两个第二引向器60相对第二极化天线单元102的该第二横向对称轴线对称。

至少一个第一引向器50和至少一个第二引向器60可以位于同一水平面上，也可以位于不同的水平面上。当第一引向器50为多个时，多个第一引向器50可以间隔开地设置，也可以连接成一体。当第二引向器60为多个时，多个第二引向器60可以间隔开地设置，也可以连接成一体。

如图21所示，有利地，第一引向器50和第二引向器60中的每一个可以是圆形，且第一引向器50和第二引向器60中的每一个上可以设有相对的第一扇形缺口和第二扇形缺口。

需要说明的是，第一引向器50和第二引向器60的形状、数量、大小、位置、间距等参数可依据天线指标要求进行调整以实现最优性能。

如图21所示，双极化天线1进一步包括加载板70，加载板70设在第一极化天线单元101与第二极化天线单元102之间。加载板70与第一极化天线单元101所在的平面(即第一本体1014所在的平面)的夹角大于0度且小于等于90度，加载板70与第二极化天线单元102所在的平面(即第二本体1024所在的平面)的夹角大于0度且小于等于90度。

现有的双极化天线设置的加载片水平地设置。根据本发明实施例的双极化天线1通过设置与第一极化天线单元101所在的平面和第二极化天线单元102所在的平面成预设角度的加载板70，从而不仅可以进一步提高双极化天线1的增益，而且可以实现更加良好的阻抗匹配，显现更加良好的方向图。

如图21所示，加载板70为四个。第一极化天线单元101与第二极化天线单元102之间有四个槽缝，四个加载板70一一对应地设在这四个槽缝中。

有利地，如图21所示，加载板70垂直于第一极化天线单元101所在的平面(例如水平面)，且加载板70垂直于第二极化天线单元102所在的平面(例如水平面)。

需要说明的是，加载板70的形状、数量、大小、位置、相邻加载板70的间距等参数可依据天线指标要求进行调整以实现最优性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种双极化天线，其特征在于，包括：

第一极化天线单元，所述第一极化天线单元包括第一部分和第二部分；和

第二极化天线单元，所述第二极化天线单元包括第三部分和第四部分，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的至少一个为环-缝隙天线，所述环-缝隙天线具有槽缝，所述槽缝具有开口，其中所述环-缝隙天线具有馈电点，所述馈电点与馈电单元相连以便形成闭环。

2.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的每一个均为所述环-缝隙天线。

3.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述第一部分为所述环-缝隙天线，所述第二部分包括至少一个偶极子天线，所述第二部分与馈电单元相连；和/或

所述第三部分为所述环-缝隙天线，所述第四部分包括至少一个偶极子天线，所述第四部分与馈电单元相连。

4.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分和所述第二部分与不同的所述馈电单元相连或与同一个所述馈电单元相连；和/或

所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分和所述第四部分与不同的所述馈电单元相连或与同一个所述馈电单元相连。

5.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述第一部分为所述环-缝隙天线且所述第一部分的槽缝的开口朝向所述第二部分，和/或所述第二部分为所述环-缝隙天线且所述第二部分的槽缝的开口朝向所述第一部分；和/或

所述第三部分为所述环-缝隙天线且所述第三部分的槽缝的开口朝向所述第四部分，和/或所述第四部分为所述环-缝隙天线且所述第四部分的槽缝的开口朝向所述第三部分。

6.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分和所述第二部分位于同一平面上或位于不同的平面上，优选地，所述第一部分和所述第二部分中的每一个相对水平面倾斜地设置，更加优选地，所述第一部分与水平面的夹角等于所述第二部分与水平面的夹角；和/或

所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分和所述第四部分位于同一平面上或位于不同的平面上，优选地，所述第三部分和所述第四部分中的每一个相对水平面倾斜地设置，更加优选地，所述第三部分与水平面的夹角等于所述第四部分与水平面的夹角。

7.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述第一部分和所述第二部分均为所述环-缝隙天线，所述第一部分的形状和大小与所述第二部分的形状和大小相同或不同，所述第一部分的槽缝的形状和大小与所述第二部分的槽缝的形状和大小相同或不同；和/或

所述第三部分和所述第四部分均为所述环-缝隙天线，所述第三部分的形状和大小与所述第四部分的形状和大小相同或不同，所述第三部分的槽缝的形状和大小与所述第四部分的槽缝的形状和大小相同或不同。

8.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述环-缝隙天线为平板状或非平板状，优选地，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中的每一个均为所述环-缝隙天线，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分形成十字对称结构或十字不对称结构。

9.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，

所述馈电单元为平衡传输线，所述平衡传输线的信号线与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连，所述平衡传输线的返回线与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者

所述馈电单元为非平衡传输线，优选地，所述非平衡传输线为同轴线缆，所述同轴线缆的外导体与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连，所述同轴线缆的内导体与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者

所述馈电单元包括平衡传输线和同轴线缆，所述平衡传输线的信号线与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连且第二端与所述同轴线缆的内导体相连，所述平衡传输线的返回线与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连且第二端与所述同轴线缆的外导体相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对；或者

所述馈电单元包括平衡传输线、巴伦和同轴线缆，所述平衡传输线的第一端与所述馈电点相连且第二端与所述巴伦相连，所述巴伦与所述同轴线缆相连，

优选地，所述巴伦包括第一金属件和第一连接线，所述平衡传输线的信号线的第一端与位于所述槽缝的第一侧的所述馈电点相连且第二端与所述第一连接线相连，所述平衡传输线的返回线的第一端与位于所述槽缝的第二侧的所述馈电点相连且第二端与所述第一金属件相连，所述槽缝的第一侧与所述槽缝的第二侧相对，所述同轴线缆的内导体与所述第一连接线相连，所述同轴线缆的外导体与所述第一金属件相连，

更加优选地，所述馈电单元进一步包括非平衡传输部件，所述巴伦通过所述非平衡传输部件与所述同轴线缆相连，

更加优选地，所述非平衡传输部件包括第二金属件和第二连接线，所述同轴线缆的内导体通过所述第二连接线与所述第一连接线相连，所述同轴线缆的外导体通过所述第二金属件与所述第一金属件相连；

更加优选地，所述第二金属件与所述第一金属件一体形成且设在介质板的第一表面，所述第二连接线与所述第一连接线一体形成且设在所述介质板的第二表面，所述介质板的第一表面与所述介质板的第二表面相对。

10.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，进一步包括反射板，所述反射板设在所述第一极化天线单元和所述第二极化天线单元的下方，

优选地，所述反射板具有至少两个位于不同平面的部分；

更加优选地，所述反射板具有上端敞开的凹槽，所述馈电单元的至少一部分设在所述凹槽内；

更加优选地，所述反射板为弧形板，所述反射板的中部位于所述反射板的边缘的下方，或者所述反射板包括下板以及设在所述下板的上表面上的上板，所述上板的上表面上设有所述凹槽，或者所述反射板包括下板以及设在所述下板的上表面上的多个围板，多个所述围板依次配合且限定出所述凹槽，

所述双极化天线进一步包括：

至少一个第一引向器，所述至少一个第一引向器设在所述第一极化天线单元的上方，所述至少一个第一引向器的延伸方向与所述第一极化天线单元的电场主极化方向相一致；和

至少一个第二引向器，所述至少一个第二引向器设在所述第二极化天线单元的上方，所述至少一个第二引向器的延伸方向与所述第二极化天线单元的电场主极化方向相一致；

所述双极化天线进一步包括加载板，所述加载板设在所述第一极化天线单元与所述第二极化天线单元之间，所述加载板与所述第一极化天线单元所在的平面的夹角大于0度且小于等于90度，所述加载板与所述第二极化天线单元所在的平面的夹角大于0度且小于等于90度，优选地，所述加载板为四个，优选地，所述加载板垂直于所述第一极化天线单元所在的平面，所述加载板垂直于所述第二极化天线单元所在的平面；

所述双极化天线进一步包括介质板，所述第一极化天线单元、所述第二极化天线单元和所述馈电单元中的每一个均设在或形成在所述介质板上。