CN2872628Y - 一种应用于移动通信系统的双极化基站天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，它包括一对或多对偶极子(1)，馈电网络(2)和金属反射板(3)，其特征在于：所述的馈电网络(2)由多个绝缘件支撑在金属反射板(3)上，所述的馈电网络(2)和金属反射板(3)间存在一定距离，构成空气微带线；每对所述的偶极子(1)包括两个对称的辐射单元(11)、平板双线结构(12)和过渡线结构(13)，所述的平板双线结构(12)上、下端分别连接辐射单元(11)、过渡线结构(13)；所述的平板双线结构(12)、过渡线结构(13)均垂直于金属反射板(3)；所述的过渡线结构(13)的宽边与金属反射板通过紧固件紧密结合在一起，窄边与馈电网络(2)连接。该双极化基站天线结构简单，成本低廉，带宽较宽，能有效减少天线内部传输损耗，同时采用新型辐射振子以改善双极化天线的极化失谐率。

Description

一种应用于移动通信系统的双极化基站天线

技术领域

本实用新型涉及无线电信系统中的双极化基站天线，尤其涉及一种应用于移动通信系统的双极化基站天线。

背景技术

无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线(电缆)输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来接收很小一部分功率，并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。

无线通信中多径衰落和阴影衰落是造成接收电平不稳定的两个重要因素。虽然通过增加发信功率、天线高度等方法能取得改善，但这些方法实施起来比较昂贵，有时也不切实际。无线通信系统中常采用分集接收技术，即在若干支路上接收相关性很小的载有同一消息的信号，通过合并技术将各信号合并输出，从而在接收端大大降低深衰落的概率。分集接收技术包括空间分集、场分量分集、极化分集、角度分集、频率分集和时间分集等。空间分集使接收到同一消息的信号具有最小相关性，这就要求两天线间隔开一定距离。极化分集采用正交极化来提供不相关性。

无线通信系统中常驻用的极化方式是垂直/水平极化+45°/-45°极化，如果考虑到极化分集，一副天线中同时拥有两种极化方式，则此天线称为双极化天线。天线的不同极化可以通过将天线的偶极子放置在与天线的纵向轴线成不同角度的位置上来获得。

天线的辐射单元是需要平衡馈电的，否则会破坏天线振子的对称性，使天线振子两臂上的电流大小不等，这种不平衡性会改变天线的方向图，使的天线的方向图发生偏斜或变形，影响天线的覆盖范围，而一般的传输线如同轴电缆，微带线等都是不平衡的。

天线增益是一个很重要的指标，它描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益与天线方向图和天线内部损耗有着密切的关系。一般基站天线的馈电网络采用同轴电缆形式，高频电流通过电缆时，由电缆内部介质所引起的介质损耗和众多焊点所引起的传输损耗不容忽视，而电缆内部介质所引起的介质损耗和众多焊点所引起的传输损耗不容忽视，而电缆成本也居高不下。

此外，用于移动通信的基站和天线数量的增加会引起人们的担忧，人们希望减少天线的数量从而缓和它们对社区造成的视觉冲击。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题：提供一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，该天线结构简单，成本低廉，带宽较宽，能有效减少天线内部传输损耗，同时采用新型辐射振子以改善双极化天线的极化失谐率。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，它包括一对或多对偶极子、馈电网络和金属反射板，所述的馈电网络由多个绝缘件支撑在金属反射板上，所述的馈电网络和金属反射板间存在一定距离，构成空气微带线；每对所述的偶极子包括两个对称的辐射单元、平板双线结构和过渡线结构，所述的平板双线结构上、下端分别连接辐射单元、过渡线结构；所述的平板双线结构、过渡线结构均垂直于金属反射板；所述的过渡线结构的宽边与金属反射板通过紧固件紧密结合在一起，所述的过渡线结构的窄边与馈电网络连接。

所述的馈电网络与偶极子的一边做成一体。

所述的金属反射板的纵向边缘向内折弯一定角度。

所述的辐射单元末端以一定角度向下弯延。

所述的辐射单元末端以一定弧度向下弯延。

所述的过渡线结构由宽边到窄边呈梯形分布，所述的过渡线结构的窄边和与之相连的平板双线结构等宽。

多个所述的偶极子，以水平方向或垂直方向通过馈电网络组成阵列。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的馈电网络由多个绝缘件支撑在金属反射板上，所述的馈电网络和金属反射板间存在一定距离，构成空气微带线；电流通过空气微带线馈电网络、过渡线结构再到平板双线结构，进行平衡—不平衡转换，并给辐射单元馈电。它可以减小电流的传输损耗，同时增大天线的承受功率，提高天线的三阶互调性能。

2.本实用新型的金属反射板的纵向边缘向内折弯成一定角度，使偶极子产生的电磁场与之发生散射和衍射作用，用于调整天线的水平半功率角和前后比性能。

3.本实用新型的振子辐射单元末端以一定的角度或弧度向下弯延，可以有效改善天线的交叉极化失谐性能。

4.本实用新型的偶极子采用平板双线结构进行平衡—不平衡转换和阻抗匹配，同时起支撑作用，结构简单，可靠性高。

5.本实用新型的馈电网络采用空气微带线结构，损耗小，易于匹配。

6.本实用新型采用双极化结构，可以提供一种需要最少天线的天线阵。

7.本实用新型中一个或多个偶极子以水平方向或垂直方向单独放置或通过馈电网络组成阵列，可以形成不同增益的水平极化天线或垂直极化天线。

8.本实用新型中的平板双线结构和过渡线结构均垂直于金属反射板，使辐射单元与金属反射板有一定路离，用于调整天线的方向图性能。

下面结合附图和具体实施方式说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型包含多对偶极子的双极化基站天线结构示意图；

图2为本实用新型包含一对偶极子的双极化基站天线结构示意图。

图中，1-偶极子，11-辐射单元，12-平板双线结构，13-过渡线结构，2-馈电网络，3-金属反射板。

具体实施例

如图1所示，一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，它包括4对偶极子，馈电网络和金属反射板，所述的馈电网络由多个塑料件支撑在金属反射板3上，所述的馈电网络2和金属反射板3间存在一定距离，构成空气微带线；每对所述的偶极子1包括两个对称的辐射单元11、平板双线结构12和过渡线结构13，所述的平板双线结构12上、下端分别连接辐射单元11、过渡线结构13；所述的平板双线结构12、过渡线结构13均垂直于金属反射板3；所述的过渡线结构13的宽边与金属反射板通过螺钉紧密结合在一起，窄边与馈电网络2连接。所述的偶极子1、馈电网络2、金属反射板3均为同一种金属。所述的馈电网络2与偶极子1的一边做成一体。

所述的金属反射板3具有一定长度，所述的金属反射板3的纵向边缘向内折弯一定角度。

所述的辐射单元11末端以一定弧度向下弯延。

如图2所示，一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，它包括1对偶极子，馈电网络和金属反射板，所述的馈电网络由多个塑料件支撑在金属反射板3上，所述的馈电网络2和金属反射板3间存在一定距离，构成空气微带线；每对所述的偶极子1包括两个对称的辐射单元11、平板双线结构12和过渡线结构13组成，所述的平板双线结构12上、下端分别连接辐射单元11、过渡线结构13；所述的平板双线结构12、过渡线结构13均垂直于金属反射板3；所述的过渡线结构13的宽边与金属反射板通过螺钉紧密结合在一起，窄边与馈电网络2连接。所述的偶极子1、馈电网络2、金属反射板3均为同一种金属。所述的馈电网络2与偶极子1的一边做成一体。

信号通过平板双线结构12和过渡线结构13进入空气微带线形馈电网络2，同时完成平衡—不平衡转换。过渡线结构13的窄边与馈电网络2进行连接馈电，宽边与金属反射板3用紧固件如不锈钢螺钉连接在一起，起到支撑辐射单元的作用，并保证直流通路。

Claims (7)

1.一种应用于移动通信系统的双极化基站天线，它包括一对或多对偶极子(1)，馈电网络(2)和金属反射板(3)，其特征在于：所述的馈电网络(2)由多个绝缘件支撑在金属反射板(3)上，所述的馈电网络(2)和金属反射板(3)间存在一定距离，构成空气微带线；每对所述的偶极子(1)包括两个对称的辐射单元(11)、平板双线结构(12)和过渡线结构(13)，所述的平板双线结构(12)上、下端分别连接辐射单元(11)、过渡线结构(13)；所述的平板双线结构(12)、过渡线结构(13)均垂直于金属反射板(3)；所述的过渡线结构(13)的宽边与金属反射板(3)通过紧固件紧密结合在一起，所述的过渡线结构(13)的窄边与馈电网络(2)连接。

2、根据权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：所述的馈电网络(2)与偶极子的一边做成一体。

3、根据权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：所述的金属反射板(3)的纵向边缘向内折弯一定角度。

4、根据权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：所述的辐射单元(11)末端以一定角度向下弯延。

5、根据权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：所述的辐射单元(11)末端以一定弧度向下弯延。

6、根据权利要求1所述的双极化基站天线，其特征在于：所述的过渡线结构(13)由宽边到窄边呈梯形分布，所述的过渡线结构(13)的窄边和与之相连的平板双线结构等宽。

7、根据权利要求1-6中任何一项所述的双极化基站天线，其特征在于：多个所述的偶极子(1)，以水平方向或垂直方向通过馈电网络(2)组成阵列。

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