CN107565208A - 一种双极化辐射振子及一种多频多端口天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多频多端口天线装置及一种多频多端口天线装置，该天线装置包括主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列双极化辐射振子阵列及至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括至少一个双极化辐射振子满足如下条件：具有三个振子臂，所述三个振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/‑45度极化。所述多频多端口天线装置由于采用了上述双极化辐射振子的结构，提高了振子之间组合的灵活性，由于三个振子臂仅需要两个馈电点就可实现+/‑45度双极化特性，简化了所述双极化辐射振子的结构。

Description

一种双极化辐射振子及一种多频多端口天线装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种双极化辐射振子及一种包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置。

背景技术

现有的多频多端口天线装置的排列一般采用嵌套的方式，如图1-a所示。高频辐射振子在低频辐射振子中间，这种排列方式不可避免导致高低频辐射振子之间互耦影响很大，导致放置在低频辐射振子中间的高频辐射振子驻波变差，方向图变形，隔离指标调试困难；放置在低频辐射振子外围的高频辐射振子，也受到低频辐射振子臂的显著影响，对驻波，隔离影响小一些，对方向图影响大；中间的高频辐射振子对低频辐射振子的驻波和隔离度也有影响。通常需要按这种排列方式同时优化低频辐射振子和高频辐射振子，技术难度非常大。

现有的多频多端口天线装置还经常采用如图1-b所示的排列方式，这种排列方式由于低频辐射振子的馈电方式决定了低频辐射振子的振子臂一定会放置在高频辐射振子的上方，高低频辐射振子之间的去耦成为比较大的问题，互耦导致高低频辐射振子的方向图在某些频段突然变差，导致这些频点的天线性能突然变差，同时这种低频辐射振子的方向图波束宽度较宽，满足不了客户要求的高性能指标。而且采用四个及以上振子臂的天线辐射振子，馈电点个数较多，结构复杂，组合的灵活度不高，而且高低频辐射振子各自功能固定，不能混用。

因此，如何在解决多频多端口天线装置中高低频辐射振子之间的灵活排列问题的同时解决高低频辐射振子之间的强互耦成为本领域技术人员亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种双极化辐射振子及一种包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子具有三个振子臂，所述三个振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。

优选地，所述馈电的方式包括以下至少任一项：

耦合馈电；

直接馈电。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂呈片状。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。

根据本发明的另一个方面，提供了一种多频多端口天线装置，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列双极化辐射振子阵列及至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括至少一个如上所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述高频振子未互相遮挡。

优选地，至少一个所述双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个角上设置有一个高频振子。

优选地，所述至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。

优选地，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。

优选地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。

根据本发明的再一个方面，提供了一种多频多端口天线装置，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及至少一列双极化辐射振子，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括如权利要求1至7中任一项所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述低频振子未互相遮挡。

优选地，至少一个所述双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个角上设置有一个低频振子。

优选地，所述至少一个角上设置的低频振子的类型可以不同。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所述多频多端口天线装置的所述双极化辐射振子的三个振子臂通过采用“⊥”字形水平垂直放置的方式，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦，并且具有三个振子臂的双极化辐射振子提高了振子之间组合的灵活性，由于三个振子臂仅需要两个馈电点就可实现+/-45度双极化特性，简化了所述双极化辐射振子的结构。

进一步地，所述双极化辐射振子既可以用作多频多端口天线装置的高频振子，又可以用作多频多端口天线装置的低频振子，提高了使用所述双极化辐射振子的灵活性。

更进一步地，通过在低频振子的振子臂上增加反向电流回路，改变低频振子的振子臂的形状、横截面积或者在振子臂上开设凹槽等方式进一步减小高低频振子之间的互耦，并提高天线装置的方向图性能和改变低频振子的驻波带宽，提高天线装置的性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1-a示出一种现有的多频多端口天线装置的结构示意图；

图1-b示出另一种现有的多频多端口天线装置的结构示意图；

图2-a示出根据本发明一个实施例的双极化辐射振子的俯视图；

图2-b示出根据本发明一个实施例的双极化辐射振子的侧视图；

图2-c示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子；

图2-d示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子；

图2-e示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子；

图3-a示出根据本发明另一个实施例的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置的结构示意图；

图3-b示出根据本发明又一个实施例的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置的结构示意图；

图3-c示出根据本发明的一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图；

图3-d示出根据本发明的另一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的两个角上设置有两个不同类型高频振子的示意图；

图4-a示出根据本发明再一个实施例的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置的结构示意图；

图4-b示出根据本发明的一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图；

图4-c示出根据本发明的另一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的两个角上设置有两个不同类型高频振子的示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

除非另行定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是，除非在这里被明确定义，否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。需要说明的是在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例特征可以相互组合。

根据本发明的一个方面，提供了一种双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子具有三个振子臂，所述三个振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。

其中一个实施例例如图2-a，2-b所示。

图2-a示出根据本发明一个实施例的双极化辐射振子的俯视图，图2-b示出根据本发明一个实施例的双极化辐射振子的侧视图。如图2-a所示，双极化辐射振子2包括三个振子臂211，212和213，所述振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中振子臂212和与之相邻的另外两个振子臂211和213分别成90°垂直放置，且振子臂212与振子臂211之间进行馈电，213和212之间进行馈电。如图2-b所示，振子臂212通过馈电点202连接馈线203进行焊接。其中，振子臂213上对应相同的位置处也有一馈电点，相邻且互相垂直的振子臂212和211之间进行馈电，另一组相邻且互相垂直的振子臂213和212之间进行馈电，形成+/-45度双极化辐射振子。

在此，双极化辐射振子2的三个振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，形成了+/-45度极化天线振子。所述结构的双极化辐射振子作为低频振子在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，克服了高低频振子臂相互遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦。并且，由于所述双极化辐射振子采用三个振子臂，减少了振子臂的数量，仅采用两个馈电点，简化了双极化辐射振子的结构，提高了双极化辐射振子用于天线装置时组合的灵活性和方向图性能，波束宽度性能和交叉极化增益也相应的增加。

其中，所述双极化辐射振子每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电的方式包括但不限于：

1)耦合馈电。例如，上述双极化辐射振子2中的振子臂212和振子臂211之间进行耦合馈电，振子臂213和振子臂212之间进行耦合馈电。如图2-b，馈线203通过馈电点202与振子臂212进行焊接，馈线203自馈电点202垂直向上延伸，如图2-b中的馈线段d1，中间有一个直角折弯如图2-b中的馈线段d2和d3之间的直角弯折，馈线段d4与d1平行，实现每相邻的两个振子臂的耦合馈电，三个振子臂的场强分别进行组合叠加之后，形成了如图2-a所示的+/-45度极化辐射振子。

2)直接馈电。通过对每相邻的两个振子臂直接馈电，三个振子臂的场强分别进行组合叠加之后，形成了+/-45度极化辐射振子。

本领域技术人员应能理解，上述馈电方式仅为举例，现有的或以后可能出现的馈电方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，双极化辐射振子三个振子臂中至少一个振子臂呈片状。例如，图2-b示出的双极化辐射振子2的振子臂211、212和213分别采用的是片状结构，且该片状结构的振子臂212分别垂直于振子臂211和振子臂213。振子臂采用片状结构便于在振子臂上设置沟槽，优化天线的驻波，方向图和交叉极化鉴别率等性能，而且采用片状结构使得加工和设计更方便。

优选地，双极化辐射振子的三个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。其中，所述柱状结构包括但不限于：圆柱、多棱柱等，所述多棱柱包括但不限于：三棱柱、四棱柱或者有多个棱的柱状体。例如，图2-c示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子，所述双极化辐射振子2的三个振子臂各采用圆柱状结构，所述振子臂211，212和213呈“⊥”字形水平垂直放置，且互相垂直的两个相邻的振子臂211和212之间馈电，212和213之间馈电。

在此，通过改变振子臂的柱状结构的横截面积可以调整双极化辐射振子2的驻波宽度。

本领域技术人员应能理解，上述振子臂的结构形状仅为举例，现有的或以后可能出现的振子臂的结构形状如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，双极化辐射振子的三个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。例如，图2-e示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子，双极化辐射振子2的振子臂由两部分组成：四棱柱体的实心导线和四棱柱体的空芯金属外壳，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同时，较佳地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积大于所述柱体实心导线的横截面积时，所述空芯金属外壳可以起到反向电流回路的作用，以便例如在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，抵消高低频之间的互耦合。

在此，采用上述结构一方面可以调节双极化辐射振子2的驻波带宽，另一方面所述柱体空芯金属外壳还可以起到反向电流回路的作用抵消高低频之间的互耦合。

本领域技术人员应能理解上述双极化辐射振子的振子臂采用四棱柱体仅为举例，现有的或以后可能出现的振子臂的结构形状如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。另外，组成上述双极化辐射振子2振子臂的柱体的棱的数量可以相同也可以不同，例如，可以是实心三棱柱体与空芯三棱柱体的组合，也可以是实心三棱柱体与空芯四棱柱体的组合等，其他不同的柱体组合方式如可适用于本发明也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，双极化辐射振子的三个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。例如，图2-e示出根据本发明一个优选实施例的双极化辐射振子的结构示意图，如图2-e所示，双极化辐射振子2的三个振子臂中上分别延伸出两段导线206，导线206构成了振子臂的反向电流回路，以便在与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，抵消高低频之间的互耦合；如图2-d所示，所述空芯金属外壳可以起到反向电流回路的作用，在双极化辐射振子2与采用传统的+/-45度极化天线振子的高频振子进行组合排列时，同样能够起到抵消高低频之间的互耦合的作用。

本领域技术人员应能理解上述反向电流回路的结构仅为举例，现有的或者今后可能出现的反向电流回路的结构如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述三个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。例如，如图2-b所示，三个振子臂上分别设置有一个凹槽，以改变双极化辐射振子的方向图性能和调节所述双极化辐射振子的交叉极化鉴别率。

在此，双极化辐射振子可以通过设置凹槽、改变凹槽的个数或者改变凹槽的形状达到改变双极化辐射振子的方向图性能和调节所述双极化辐射振子的交叉极化鉴别率的效果。

本领域技术人员应能理解，上述振子臂上设置的凹槽的形状或者个数仅为举例，凹槽个数可以根据天线性能的需求进行设置，现有的或者今后可能出现的反凹槽的形状如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

进一步地，所述双极化辐射振子可以用于定向天线。

根据本发明的另一个方面，提供了一种多频多端口天线装置，其中，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列双极化辐射振子阵列及至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括至少一个如上所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述高频振子未互相遮挡。

其中一个实施例例如图3-a所示。

图3-a示出根据本发明另一个实施例的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置的结构示意图。多频多端口天线装置3包括：主反射板301、设置于所述主反射板301上的两列双极化辐射振子阵列302及两列高频振子阵列303，在该多频多端口天线装置中，所述双极化辐射振子用作为低频振子，其中，双极化辐射振子阵列302由一个双极化辐射振子2组成，所述两列高频振子阵列中间放置有两列双极化辐射振子阵列，并且该两列双极化辐射振子阵列中对应的双极化辐射振子“背对背”相对放置，所述双极化辐射振子与所述高频振子未互相遮挡。所述两列图3-a所示多频多端口天线装置3中，所述两列高频振子阵列303中的高频振子在水平方向上呈直线放置，垂直方向上也呈直线放置，所述两列双极化辐射振子阵列302也呈直线放置，所述高频振子和所述双极化辐射振子未互相遮挡。

在此，采用只有三个振子臂的上述双极化辐射振子，提高了多频多端口天线装置中天线阵列排列的灵活性和不同的天线组合的方便性，通过调整所述双极化辐射振子的数量以及排列方式，即可实现用户对体积或者性能部分要求。

如图3-a所述的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置3中两列双极化辐射振子阵列中对应的双极化辐射振子是“背对背”相对放置的，所述两列高频振子阵列中间放置有两列双极化辐射振子阵列，本领域技术人员应能理解，双极化辐射振子阵列中的双极化辐射振子的放置可以是不相对的，例如，可以将图3-a中双极化辐射振子阵列中的任何振子按照顺时针旋转90度或者任意度数之后的角度放置，并且不同的双极化辐射振子放置的角度可以不同，可以是不对称的或者不一致的，具体放置方式可以根据对性能的具体要求适应性更改，另外高频振子阵列与所述双极化辐射振子阵列的排列方式也是可以进行适应性改变的，例如图3-b所示的多频多端口天线装置，图3-b示出根据本发明的又一个实施例的多频多端口天线装置示意图，两列双极化辐射振子之间放置有两列高频振子阵列，并且两列双极化辐射振子中对应的双极化辐射振子是“振子臂对振子臂”相对放置的，可以减少双极化辐射振子与高频振子之间的互相遮挡，以及抵消两者之间的互耦。

本领域技术人员应能理解，上述多频多端口天线装置3的结构仅为举例，双极化辐射振子阵列的数目可以有一列、三列或者更多列，并且双极化辐射振子阵列302由1个双极化辐射振子2组成也仅为举例，上述至少一列双极化辐射振子阵列中每一列可以包括一个、两个、三个或者更多个本发明所述双极化辐射振子2，只要满足至少一列双极化辐射振子阵列中每一列包括至少一个所述双极化辐射振子2即可适用于本发明。所述高频振子阵列303的个数也可以根据需求进行设置，可以是一列，两列，三列或者多列。另外，所述两列高频振子阵列303中的高频振子在水平方向上呈直线放置，垂直方向上也呈直线放置也仅为举例，高频振子阵列中高频振子的排列也可以采用不规则的排列方式，所述双极化辐射振子阵列中双极化辐射振子的排列也可以采用不规则的排列方式，高频振子阵列和低频振子阵列之间排列方式也可以采用不均匀的排列方式，例如两个高频振子之间放置两列或者更多列双极化辐射振子，或者两列双极化辐射振子之间放置两列或者更多列高频振子，只要满足所述双极化辐射振子与所述高频振子的排列未互相遮挡，并且作为低频振子的双极化辐射振子和高频振子之间互耦合减小，即可适用于本发明，也应包含在本发明的保护范围内。

优选地，所述至少一个双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个设置有一个高频振子。例如，如图3-c所示，图3-c示出根据本发明的一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图，所述双极化辐射振子2的一个角上设置有一个高频振子，图3-d示出根据本发明的另一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的两个角上设置有两个不同类型高频振子的示意图，图3-d所示，所述双极化辐射振子2的两个角上各设置有一个高频振子。

本领域技术人员应能理解，上述双极化辐射振子2的一个角上设置有一个高频振子仅为举例，可以在双极化辐射振子2的任意两个角上分别设置一个高频振子，只要满足至少一个双极化辐射振子2的至少一个角上设置有一个高频振子即可适用于本发明，也应包含在本发明的保护范围内。

优选地，所述至少一个双极化辐射振子的至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。例如，所述高频振子可以采用水平放置的片状结构，如图1-a中所述；也可以采用垂直放置的片状结构，如图1-b中的双极化辐射振子片状结构的放置方式直立放置高频振子的片状振子臂。进一步地，所述至少一个双极化辐射振子的不同的角上设置的高频振子可以分别采用不同类型的振子臂，如图3-d所示。

本领域技术人员应能理解上述高频振子振子臂的类型仅为举例，现有的或者今后可能出现的高频振子振子臂的类型如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。例如，当用户需求天线的带宽比较窄时可以将振子臂的横截面积设置为比较小，当用户需求宽带的天线时，可以将振子臂的横截面积设置为比较大，或者振子臂采用多种横截面积组合构成，便于根据天线性能的需求灵活设置。

本领域技术人员应能理解上述双极化辐射振子振子臂的设置方式仅为举例，现有的或者今后可能出现的双极化辐射振子振子臂的设置方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。通常，采用较粗的横截面积来设计宽带的辐射单元，若需要满足窄频特殊要求，则会考虑设置较细的横截面积。

在此，所述多频多端口天线装置的所述双极化辐射振子的三个振子臂通过采用“⊥”字形水平垂直放置的方式，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦，并且具有三个振子臂的双极化辐射振子提高了振子之间组合的灵活性，由于三个振子臂仅需要两个馈电点就可实现+/-45度双极化特性，简化了所述双极化辐射振子的结构。

优选地，通过前述在双极化辐射振子的振子臂上增加反向电流回路、改变双极化辐射振子的振子臂的形状、横截面积或者在振子臂上开设凹槽等方式，进一步减小高频振子与作为低频振子的双极化辐射振子之间的互耦，并提高天线装置的方向图性能和改变双极化辐射振子的驻波带宽，提高天线装置的性能。

根据本发明的再一个方面，提供了一种多频多端口天线装置，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及至少一列双极化辐射振子，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括如上所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述低频振子未互相遮挡。

其中一个实施例例如图4-a所示。

图4-a示出根据本发明再一个实施例的包括所述双极化辐射振子的多频多端口天线装置的结构示意图。多频多端口天线装置4包括：主反射板401、设置于所述主反射板401上的一列低频振子阵列402及两列高频振子阵列403，在该多频多端口天线装置中，所述高频振子和低频振子都使用上述具有三个振子臂且每相邻的两个垂直的振子臂之间进行馈电的双极化辐射振子2，其中，每个低频振子阵列402由三个双极化辐射振子2组成，每个高频振子阵列由五个双极化辐射振子2组成，所述一列低频振子阵列402均匀放置于两列高频振子阵列403中间，每个低频振子的三个角上分别放置有一个高频振子，如图4-a所述，所述两列高频振子阵列403中的高频振子在水平方向上呈直线放置，垂直方向上也呈直线放置，所述一列低频振子阵列402也呈直线放置，所述高频振子和所述双极化辐射振子未互相遮挡。

在此，采用只有三个振子臂的上述双极化辐射振子作为高频振子，提高了多频多端口天线装置中天线阵列排列的灵活性和不同的天线组合的方便性，通过调整所述双极化辐射振子的数量以及排列方式，即可实现用户对体积或者性能的部分要求。

本领域技术人员应能理解，上述多频多端口天线装置4-a的结构仅为举例，也可以使用现有的四个振子臂的辐射振子作为所述多频多端口天线装置的高频振子，高频振子阵列的数目可以有一列、三列或者更多列，并且高频振子阵列403由5个双极化辐射振子2组成也仅为举例，上述至少一列高频振子阵列中每一列可以包括一个、两个、三个或者更多个本发明所述双极化辐射振子2，只要满足至少一列高频振子阵列中每一列包括至少一个所述双极化辐射振子2即可适用于本发明。所述低频振子阵列402的个数也可以根据需求进行设置，可以是一列，两列，三列或者多列。另外，所述一列低频振子阵列402中的低频振子的排列也可以采用不规则的排列方式，所述高频振子阵列中高频振子的排列也可以采用不规则的排列方式，高频振子阵列和低频振子阵列之间排列方式也可以采用不均匀的排列方式，只要满足所述高频振子与所述低频振子的排列未互相遮挡，并且高频振子和低频振子之间互耦合减小，即可适用于本发明，也应包含在本发明的保护范围内。

优选地，至少一个所述双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个角上设置有一个高频振子。例如，图4-b示出根据本发明的一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的一个角上设置有一个高频振子的示意图，如图4-b所示，所述双极化辐射振子2的一个角上设置有一个高频振子，所述高频振子也采用双极化辐射振子2这一类型的振子。

本领域技术人员应能理解，上述双极化辐射振子2的一个角上设置有一个高频振子仅为举例，可以在双极化辐射振子2的任意两个角上分别设置一个高频振子，只要满足至少一个双极化辐射振子2的至少一个角上设置有一个高频振子即可适用于本发明，也应包含在本发明的保护范围内。

优选地，所述至少一个双极化辐射振子的至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。例如，所述高频振子可以采用水平放置的片状结构；可以采用垂直放置的片状结构，另外所述高频振子可以使用如本发明所述的具有三个振子臂的双极化辐射振子2。进一步地，所述至少一个双极化辐射振子的不同的角上设置的高频振子可以分别采用不同类型的振子臂，如图4-c所示，图4-c示出根据本发明的另一个实施例的多频多端口天线装置的一个双极化辐射振子的两个角上设置有采用两个不同类型振子臂的高频振子的示意图，所述高频振子采用双极化辐射振子2这一类型的振子。

本领域技术人员应能理解上述高频振子振子臂的类型仅为举例，现有的或者今后可能出现的高频振子振子臂的类型如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

在此，所述多频多端口天线装置的所述双极化辐射振子的三个振子臂通过采用“⊥”字形水平垂直放置的方式，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电，形成+/-45度极化，解决了高低频振子臂互相遮挡的问题，有利于减小高低频振子之间的互耦，并且具有三个振子臂的双极化辐射振子提高了振子之间组合的灵活性，由于三个振子臂仅需要两个馈电点就可实现+/-45度双极化特性，简化了所述双极化辐射振子的结构。

优选地，通过前述在双极化辐射振子的振子臂上增加反向电流回路、改变双极化辐射振子的振子臂的形状、横截面积或者在振子臂上开设凹槽等方式，进一步减小低频振子与作为高频振子的双极化辐射振子之间的互耦，并提高天线装置的方向图性能和改变双极化辐射振子的驻波带宽，提高天线装置的性能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (15)

1.一种双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子具有三个振子臂，所述三个振子臂呈“⊥”字形水平垂直放置，其中一个振子臂和与之相邻的另外两个振子臂分别成90°垂直放置，且每相邻的两个互相垂直的振子臂之间进行馈电。

2.根据权利要求1所述的双极化辐射振子，其中，所述馈电的方式包括以下至少任一项：

耦合馈电；

直接馈电。

3.根据权利要求1所述的双极化辐射振子，其中，所述三个振子臂中至少一个振子臂呈片状。

4.根据权利要求1所述的双极化辐射振子，其中，所述三个振子臂中至少一个振子臂呈柱状。

5.根据权利要求1所述的双极化辐射振子，其中，所述三个振子臂中至少一个振子臂为柱体实心导线与柱体空芯金属外壳的组合，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积不相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的双极化辐射振子，其中，所述三个振子臂中至少一个振子臂上设置有反向电流回路。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的双极化辐射振子，其中，所述三个振子臂中至少一个振子臂上设置有至少一个凹槽。

8.一种多频多端口天线装置，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列双极化辐射振子阵列及至少一列高频振子阵列，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括至少一个如权利要求1至7中任一项所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述高频振子未互相遮挡。

9.根据权利要求8所述的多频多端口天线装置，其中，至少一个所述双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个角上设置有一个高频振子。

10.根据权利要求9所述的多频多端口天线装置，其中，所述至少一个角上设置的高频振子的类型可以不同。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的多频多端口天线装置，其中，所述呈柱状的至少一个振子臂的横截面积根据天线性能需求进行设置。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的多频多端口天线装置，其中，所述柱体空芯金属外壳的横截面积与所述柱体实心导线的横截面积根据天线性能需求分别进行设置。

13.一种多频多端口天线装置，其中，该多频多端口天线装置包括：主反射板、设置于所述主反射板上的至少一列低频振子阵列及至少一列双极化辐射振子，其中，所述至少一列双极化辐射振子阵列中的每一列包括如权利要求1至7中任一项所述的双极化辐射振子，其中，所述双极化辐射振子与所述低频振子未互相遮挡。

14.根据权利要求13所述的多频多端口天线装置，其中，至少一个所述双极化辐射振子的呈“⊥”字形水平垂直放置的所述三个振子臂的两个垂直的角中至少一个角上设置有一个低频振子。

15.根据权利要求14所述的多频多端口天线装置，其中，所述至少一个角上设置的低频振子的类型可以不同。