CN206364175U - 一种宽带双极化磁电偶极子基站天线 - Google Patents

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孙玉发
李祖明
杨明
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Abstract

本实用新型公开了一种宽带双极化磁电偶极子基站天线,频带带宽1.68‑3.63GHz,相对带宽73.4%,参考驻波比(SWR)< 1.5,与现有的双极化天线相比,频带宽,物理尺寸小,其他天线参数却拥有和现有的天线一样的技术指标。

Description

一种宽带双极化磁电偶极子基站天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及无线通信系统,更具体地说,涉及一种宽带双极化磁电偶极子基 站天线。
背景技术
[0002]天线在我们的日常生活中起到了很大的作用,它可以接收无线电波系统发射的电 磁波,同时也可以向外发射电磁波,因此,天线性能的好坏决定了整个通信系统是否能正常 工作。随着现代通信技术的不断发展,在基站天线系统设计上逐渐采用双极化的方式。
[0003]双极化天线是一种新型天线技术,组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天 线并同时工作在收发双工模式下,因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量; 一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用6根天线,每个扇形使用2根天线(空间 分集,一发两收),如果使用双极化天线,每个扇形只需要1根天线;同时由于在双极化天线 中,±45。的极化正交性可以保证+妨。和-45。两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔 离度的要求(彡30dB),因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-3〇cm;另外,双极化天线具 有电调天线的优点,在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样,可以降低呼损,减小 干扰,提高全网的服务质量。如果使用双极化天线,由于双极化天线对架设安装要求不高, 不需要征地建塔,只需要架一根直径20cm的铁柱,将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁 柱上即可,从而节省基建投资,同时使基站布局更加合理,基站站址的选定更加容易。
[0004] —般现有双极化基站天线实现方式主要是微带贴片天线,而本设计采用的是磁电 偶极子天线,而微带贴片天线实现双极化天线的带宽一般较窄,而本设计可应用于移动通 信26/36/1^£(1710-26901;/^)以及3_561^(3_4-3.696取)的衍職乂-。 实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种宽带双极化磁电 偶极子基站天线,频带宽(1.68-3.63GHz,相对带宽73.4%,是按驻波比(SWR) < 1.5为参考), 与现有的双极化天线相比,频带宽,物理尺寸小,其他天线参数却拥有和现有的天线一样的 技术指标。
[0006] 为了达到上述目的,本实用新型通过下述技术方案予以实现:一种宽带双极化磁 电偶极子基站天线,其特征在于:包括辐射装置和馈电单元,其馈电单元包括两条同轴电缆 及两个相互垂直的r型馈线,并且将辐射装置置于盒子形状反射板上。辐射装置由电偶极 子和磁偶极子组成。
[0007] 所述磁偶极子是四个相同的垂直短路贴片。
[0008] 整个天线的制作材质是1mm厚的铜板或铝板。
[0009] 所述电偶极子是四个八边形金属贴片,分别将其挖去一个八边形的槽,再增加一 个八边形的调谐枝节。
[0010] 所述辐射装置:两对相同电偶极子,构成±45°双极化基站天线。
[0011] 所述馈电单元:包括两条同轴电缆及两个相互垂直的r型铜条馈线,两个r型馈 线水平部分保持了一定的高低间距离以减小交叉稱合。
[0012] 盒子形状反射板(1),盒子形状反射板的高度H=16mm,盒子形状反射板的边长G= 110mm〇
[0013] 天线阻抗带宽可以达到73.4%
[0014] 天线两个端口在测试面内的峰值增益约为10.5dBi,交叉极化水平在-10dB以下。
[0015] 可应用于移动通信2G/3G/LTE(m〇-269〇MHz)以及3.5GHz (3.4_3.69GHz)的 ffiMAX〇
[0016] 一种宽带双极化磁电偶极子基站天线上发送信号的方法,所述方法包括使用宽带 双极化磁电偶极子基站天线发送和接收通信信号,其特征在于:一种宽带双极化磁电偶极 子基站天线,包括辐射装置和馈电单元,其馈电单元包括两条同轴电缆及两个相互垂直的 r型馈线,并且将辐射装置置于盒子形状反射板上。辐射装置由电偶极子和磁偶极子组成。
[0017] 所述磁偶极子是四个相同的垂直短路贴片。
[0018] 整个天线的制作材质是1mm厚的铜板或错板。
[0019] 所述电偶极子是四个八边形金属贴片,分别将其挖去一个八边形的槽,再增加一 个八边形的调谐枝节。
[0020] 所述辐射装置:两对相同电偶极子,构成± 45 °双极化基站天线。
[0021] 所述馈电单元:包括两条同轴电缆及两个相互垂直的r型铜条馈线,两个r型馈 线水平部分保持了一定的高低间距离以减小交叉耦合。
[0022]盒子形状反射板(1),盒子形状反射板的高度H=16mm,盒子形状反射板的边长G= 110mm〇
[0023] 天线阻抗带宽可以达到73.4%
[0024] 天线两个端口在测试面内的峰值增益约为10.5dBi,交叉极化水平在-10dB以下。
[0025]可应用于移动通信26/:^/1/^(1710-269(^1^)以及3.56此(3.4-3.696取)的 WiMAX〇
附图说明
[0026]图1示出了本实用新型的天线结构。
[0027]图2^出了本实用新型的从上向下的整体天线图。
[0028]图3示出了本实用新型的天线立体图。
[0029]图4$出了本实用新型的天线驻波比的曲线图。
[0030]图5$出了本实用新型的天线隔离度的曲线图。
[0031]图出了本实用新型的天线两个端口在测试面内的峰值增益图。
[0032]图出了本实用新型的双极化天线一个端口在频率下的辐射方向图。 [0033]图8^出了本实用新型的双极化天线另一个端口在17GHz频率下的辐射方向图。 [0034]图9不p 了本实用新型的双极化天线一个端口在2.2GHz频率下的辐射方向图。 [0035]图1 出了本实用新型的双极化天线另一个端口在2.2GHz频率下的辐射方向图。
[0036]图Uf出了本实用新型的双极化天线一个端口在2.7(}他频率下的辐射方向图。 [0037]图12示出了本实用新型的双极化天线另一个端口在2.7GHz频率下的辐射方向图。
[0038] 图13示出了本实用新型的双极化天线一个端口在3.5GHz频率下的辐射方向图。
[0039] 图14示出了本实用新型的双极化天线另一个端口在3 • 5GHz频率下的辐射方向图。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。
[0041] 本实用新型的一种宽带双极化磁电偶极子基站天线,天线结构见图1-3,图1示出 了本实用新型的天线结构,图2示出了本实用新型的从上向下的整体天线图,图3示出了本 实用新型的天线立体图。
[0042] 本实用新型的一种宽带双极化磁电偶极子基站天线,天线包括辐射装置和馈电单 元,其馈电单元包括两条同轴电缆及两个相互垂直的r型馈线,并且将辐射装置置于盒子 形状反射板上。辐射装置由电偶极子和磁偶极子组成,电偶极子是四个八边形金属贴片,分 别将其挖去一个八边形的槽,再增加一个八边形的调谐枝节(来扩展天线的带宽),磁偶极 子是四个相同的垂直短路贴片,整个天线的制作材质是lmm厚的铜板(或铝板)。
[0043] 辐射装置:两对相同电偶极子(2a与2c是一对,2b与2d是一对),构成±45°双极化 基站天线。
[0044] 馈电单元:包括两条同轴电缆及两个相互垂直的「型铜条馈线,为了避免两条r 型馈线的相互交叉千扰以及为了更好的隔离度,两个r型馈线水平部分保持了一定的高低 间距离以减小交叉耦合。
[0045] 两对电偶极子(2a,2b,2c,2d),磁偶极子(3a,3b,3c,3d),馈电单元(4),盒子形状 反射板(1),盒子形状反射板的尚度H=16mm,盒子形状反射板的边长G=ll〇mra。
[0046]图4示出了本实用新型的天线驻波比的曲线图,可以看出,天线阻抗带宽可以达到 73.4%(1.68-3.63GHz)。
[0047]图5示出了本实用新型的天线隔离度的曲线图。
[0048]图6示出了本实用新型的天线两个端口在测试面内的峰值增益图。
[0049] 图7-14双极化天线两个端口在不同频率下的辐射方向图。交叉极化水平在-l〇dB 以下。
[0050] 天线两个端口在测试面内的峰值增益约为10.5dBi,交叉极化水平在-10dB以下。
[0051]可应用于移动通信2G/3G/LTE(1710-2690MHz)以及3.5GHz (3.4-3.69GHZ)的 ffiMAX〇
[0052]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:包括福射装置和馈电单元,其馈 电单元包括两条同轴电缆及两个相互垂直的r型馈线,并且将辐射装置置于盒子形状反射 板上,所述辐射装置为两对相同电偶极子,构成土45 °双极化基站天线。
2. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:福射装置由电 偶极子和磁偶极子组成。
3. 根据权利要求2所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:所述磁偶极子 是四个相同的垂直短路贴片。
4. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:整个天线的制 作材质是lmm厚的铜板或锅板。
5. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:所述电偶极子 是四个八边形金属贴片,分别将其挖去一个八边形的槽,再增加一个八边形的调谐枝节。
6. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:所述馈电单 元:包括两条同轴电缆及两个相互垂直的「型铜条馈线,两个r型馈线水平部分保持了一 定的高低间距离以减小交叉耦合。
7. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:盒子形状反射 板(1),盒子形状反射板的高度H=16mm,盒子形状反射板的边长G=110mm。
8. 根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:天线阻抗带宽 可以达到73.4%。
9.根据权利要求1所述的宽带双极化磁电偶极子基站天线,其特征在于:天线两个端口 在测试面内的峰值增益为10.5dBi,交叉极化水平在-10dB以下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113300085A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 安徽大学 一种面向3g/4g/5g小型宽带双极化基站天线单元

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