CN107086365B - 一种双极化天线及天线阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双极化天线，包括反射板、振子、底座，所述振子有四对，四对振子两两相邻布置，组成相互正交的双极化单元，每对振子包含巴伦臂、馈电臂、传输臂和辐射臂；传输臂位于馈电臂与辐射臂之间，辐射臂包括辐射臂a、辐射臂b、辐射臂c；所述辐射臂a在传输臂的顶端，辐射臂b位于辐射臂a的末端，四对振子的辐射臂a与辐射臂b在反射板上的投影为正方形，辐射臂c位于辐射臂b上，且所述辐射臂c沿辐射臂b的垂直方向延伸。天线阵列包括上述双极化天线作为低频单元的天线阵列，还包括高频单元和反射板，所述低频单元与所述高频单元纵向间隔设置于所述反射板上。通过采用新的天线结构，其不但频段宽，而且体积小，对高频影响很小等优点。

Description

一种双极化天线及天线阵列
技术领域
本发明涉及一种新型超宽带双极化天线及天线阵列，属于移动通信基站天线技术领域。
背景技术
随着移动通信的发展，对天线的要求越来越高，对多频多端口的天线需求越来越大。对小型化天线需求越来越大。但现有的双极化天线，不但频段较窄，而且体积较大。当这种双极化天线组成天线阵列，这种低频双极化天线对高频天线的辐射造成很大的影响。如中国专利，申请号为CN01806627.5，双极化偶极天线阵，与一个偶极子正方形的各自两个对置平行的偶极子有关地这样来馈电，即电源电缆通向一在一个偶极子上的馈电位置；从馈电位置起，通向在偶极子正方形的各对置平行的偶极子上的馈电位置地铺设连接电缆并在那里与偶极子正方形的半偶极子电连接。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型超宽带双极化天线及天线阵列，通过采用新的天线结构，其不但频段宽，而且体积小，对高频影响很小等优点。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该双极化天线，包括：反射板、振子、底座，所述振子连接所述底座；所述振子有四对，四对所述振子两两相邻布置，组成两对相互正交的双极化单元，每对振子包含巴伦臂、馈电臂、传输臂和辐射臂；所述辐射臂、传输臂和馈电臂位于所述巴伦臂的上端，馈电臂位于巴伦臂与传输臂之间，所述传输臂位于馈电臂与辐射臂之间，四个所述振子的巴伦臂下端与所述底座相连，所述辐射臂包括辐射臂a、辐射臂b、辐射臂c；所述辐射臂a在传输臂的顶端，辐射臂b位于辐射臂a的末端，辐射臂c位于辐射臂b上，且所述辐射臂c沿辐射臂b的垂直方向延伸。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述辐射臂还包括辐射臂d，所述辐射臂d设置于所述辐射臂b的末端，且所述辐射臂d沿辐射臂b垂直方向延伸。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述辐射臂c和/或所述辐射臂d朝底座方向延伸。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：四对所述振子的辐射臂a与辐射臂b在发射板上的投影为正方形、或者近似正方形，或者圆形。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述振子的传输臂相互平行或者角度范围在正负30度以内沿垂直于所述底座方向延伸。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：每对所述振子内的所述传输臂之间设有固定件，相邻两个所述振子的辐射臂b和/或者辐射臂d之间设置有固定件，所述固定件为绝缘材质。
一种包括上述双极化天线作为低频单元的天线阵列，还包括高频单元和反射板，所述低频单元与所述高频单元纵向间隔设置于所述反射板上。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述高频单元的频段范围为1690-2690MHz；所述低频单元的频段范围是690-960MHz。
本发明解决其技术问题进一步的技术方案是：所述反射板具有边墙。
本发明的有益效果是：由于采用了上述结构，本发明双极化天线的频率可以达到690-960MHz；本发明把辐射臂分成几个部分，折叠后，可以缩小外围尺寸，由于低频尺寸缩小后，对高频影响很小。另外，通过传输臂的设置，有效的提高了天线的驻波带宽，缩小了天线的口径面积；本发明有一段辐射臂c位于辐射臂b上，且所述辐射臂c沿辐射臂b的垂直方向延伸，辐射臂c的存在，同样提高了天线的驻波带宽。
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是本发明天线一种实施例的结构示意图；
图2是本发明天线一种实施例的结构示意图；
图3是本发明天线一种实施例的结构示意图；
图4是本发明天线阵列的一种结构示意图；
图中1-底座；2-振子；3-固定件；4-高频单元；5-反射板；201-巴伦臂；202-馈电臂；203-传输臂；204-辐射臂；2041-辐射臂a；2042-辐射臂b；2043-辐射臂c；2044-辐射臂d；501-边墙。
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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例一
一种双极化天线，如附图1所示，包括：振子2、底座1，所述振子2连接所述底座1；所述振子2有四对，四对所述振子2两两相邻布置，组成相互正交的双极化单元，每对振子2包含巴伦臂201、馈电臂202、传输臂203和辐射臂204；所述辐射臂204、传输臂203和馈电臂202位于所述巴伦臂201的上端，馈电臂202位于巴伦臂201与传输臂203之间，所述传输臂203位于馈电臂202与辐射臂204之间，四个所述振子2的巴伦臂201下端与所述底座1相连，所述辐射臂204包括辐射臂a2041、辐射臂b2042、辐射臂c2043；所述辐射臂a2041在传输臂203的顶端，辐射臂b2042位于辐射臂a2041的末端，辐射臂c2043位于辐射臂b2042上，且所述辐射臂c2043沿辐射臂b2042的垂直方向延伸。
所述底座1用于将所述振子2固定在反射板5上，所述底座1可以为圆环形，也可以为方形，其上设置有螺孔。所述的传输臂203不但能够展宽驻波带宽，而且缩小辐射臂204的长度。所述辐射臂a2041用于连接所述传输壁(因此可以根据实际需要制作辐射臂a2041的长度)，所述辐射臂204为与所述底座1垂直方向，所述辐射臂204通过一个水平部分(辐射臂a2041和辐射臂c2043)和一个垂直部分(辐射臂c2043)，不但缩小了整体的体积，拓展了带宽，而且减小了对高频信号的影响。四对所述振子的辐射臂a与辐射臂b在发射板上的投影为正方形、或者近似正方形，或者圆形。
实施例二
一种双极化天线，如附图2所示，其余特征均相同，但所述辐射臂204还包括辐射臂d2044，所述辐射臂d2044设置于所述辐射臂b2042的末端(即远离所述传输壁一端)，且所述辐射臂d2044沿辐射臂b2042垂直方向延伸。所述辐射臂c2043和/或所述辐射臂d2044朝底座1方向延伸。通过采用这样的结构设计，这样就减少了振子2的体积。所述辐射臂b2042的正投影为长方形。辐射臂a2041连接在辐射臂b2042的一端，辐射臂b2042另一端的下方连接辐射臂d2044。
所述振子2的传输臂203相互平行或者角度范围在正负30度以内沿垂直于所述底座1方向延伸。
实施例三
一种双极化天线，如附图3所示，每对所述振子2内的所述传输臂203之间设有固定件3，相邻两个所述振子2的辐射臂b2042和/或者辐射臂d2044之间设置有固定件3，所述固定件3为绝缘材质(如塑料)。所述固定件3的设置，既保证振子2的结构强度，同时也保证了振子2的尺寸。
一种包括上述双极化天线作为低频单元的天线阵列，如附图4所示，还包括高频单元4和反射板5，在低频单元中布置有一工作在高频率段的高频单元4，在两个低频单元之间也布置有一高频单元4。若干个高频单元4与低频单元纵向排布，组成天线阵列。所述低频单元与所述高频单元4纵向间隔设置于所述反射板5上。
所述高频单元4的频段范围为1690-2690MHz。所述低频单元的频段范围是690-960MHz。也可以是其他频率段的组合所述反射板5具有边墙501。
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，可轻易想到变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种双极化天线，包括反射板、振子、底座，所述振子连接所述底座；所述底座固定于反射板上方，其特征在于：所述振子有四对，四对所述振子两两相邻布置，组成相互正交的双极化单元，每对振子包含巴伦臂、馈电臂、传输臂和辐射臂；
所述辐射臂、传输臂和馈电臂位于所述巴伦臂的上端，馈电臂位于巴伦臂与传输臂之间，所述传输臂位于馈电臂与辐射臂之间，四个所述振子的巴伦臂下端与所述底座相连；
所述辐射臂包括辐射臂a、辐射臂b、辐射臂c；所述辐射臂a在传输臂的顶端，辐射臂b位于辐射臂a的末端，所述辐射臂b的正投影为长方形，辐射臂c位于辐射臂b上，且所述辐射臂c沿辐射臂b的垂直方向延伸；
所述辐射臂还包括辐射臂d，所述辐射臂d设置于所述辐射臂b的末端，所述辐射臂d设置有两个，两个所述辐射臂d相对设置在所述辐射臂b相对的两边上的末端，且所述辐射臂d沿辐射臂b垂直方向延伸。
2.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征于：所述辐射臂c和/或所述辐射臂d朝底座方向延伸。
3.根据权利要求2所述的双极化天线，其特征于：四对所述振子的辐射臂a与辐射臂b在发射板上的投影为正方形、或者近似正方形，或者圆形。
4.根据权利要求3所述的双极化天线，其特征于：所述振子的传输臂相互平行或者角度范围在正负30度以内沿垂直于所述底座方向延伸。
5.根据权利要求4所述的双极化天线，其特征于：每对所述振子内的所述传输臂之间设有固定件，相邻两个所述振子的辐射臂b和/或者辐射臂d之间设置有固定件，所述固定件为绝缘材质。
6.一种包括权利要求1或5所述双极化天线作为低频单元的天线阵列，其特征于：还包括高频单元和反射板，所述低频单元与所述高频单元纵向间隔设置于所述反射板上。
7.根据权利要求6所述的天线阵列，其特征于：所述高频单元的频段范围为1690-2690MHz；所述低频单元的频段范围是690-960MHz。
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