[发明专利]一种宽频宽波束双极化天线单元

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线领域，特别是一种双极化天线单元。

背景技术

随着移动通信技术的发展，对双极化基站天线的指标要求，特别是增益、带宽特性、半功率角随频率的波动特性、交叉极化特性等方面，提出了越来越高的要求。

双极化天线单元主要采用以下几种实现形式：

1、采用两对偶极子正交放置，组成近似方形的布局，例如美国专利US6819300B2所公开的设计。

2、选用微带辐射单元，通过耦合或直接馈电的形式来实现双极化，例如公开号CN1822438A所公开的微带型双极化天线单元。

3、采用两个共点的、交错且极化正交的偶极子天线振子结构。例如公开号CN1591976A所公开的多种双极化天线单元设计；公开号CN101465475A所公开的采用介质板材设计的平面型双极化天线单元；美国专利号US6747606B2也公开了该类型的一种双极化的振子。

在常用的网络通信系统中，天线常使用的水平面半功率波束宽度是65度与90度。上述第一种方案一般采用两对半波振子组成一个双极化天线辐射单元，波束较窄，难以实现宽波束的设计。而第二种方案中，微带辐射单元的频带带宽窄，两端口的隔离度差，振子增益不高，难以用在宽频带天线上，且组装麻烦。

相对而言，采用第三种方案布局的辐射单元具有很宽的频带带宽，目前大部分的天线厂家产品都采用这种形式。虽然这种方式已被业界所广泛采用，但目前已公开的设计中，也多为65度的波束宽度设计，不容易进一步展开波束宽度。中国专利CN2916958Y公开了一种用于90度波束宽度的设计，采用了微带天线，但如上所述，其存在带宽窄的严重缺点。且美国专利号US6747606B2所公开的双极化的振子，其辐射臂为V型设计，但该振子并非一体化设计，部件多，装配复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种易于实现宽波束的双极化天线单元。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种宽频宽波束双极化天线单元，包括两组两极化正交的偶极子辐射单元，所述每组偶极子辐射单元包括一对呈中心对称设置的U型辐射臂，所述U型辐射臂均设置在与其对应的巴伦上。

作为上述技术方案的改进，所述U型辐射臂的末端向内弯曲。

作为上述技术方案的进一步改进，所述U型辐射臂的末端向外弯曲。

作为上述技术方案的进一步改进，所述U型辐射臂的截面为L形、圆形或方形。

作为上述技术方案的进一步改进，所述U型辐射臂与巴伦的连接端的上表面下陷，形成4个馈电平台，其中2个相邻的馈电平台上设有槽孔，另外2的个相邻的馈电平台上设有与其对应的巴伦上伸出的凸柱。

作为上述技术方案的进一步改进，所述4个馈电平台单个或成对之间存在高度差。

作为上述技术方案的进一步改进，所述巴伦4的外表面设有布置线缆的走线凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述双极化天线单元为一体化压铸成型。

作为上述技术方案的进一步改进，所述巴伦高度为0.2～0.3个工作波长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过改变传统的设计理念，辐射臂由原来的线形、扇形或方形改为U形形式，这样就可以通过调节U型的宽窄，来灵活调节天线的主瓣半功率角，使得辐射单元在相同半功率角下，具有更高的方向性，为实现宽频宽波束基站天线打下了良好的基础。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一个实施例结构示意图；

图2是图1中所示实施例结构的仰视示意图；

图3是图1中所示实施例结构使用时状态示意图；

图4是本发明仿真的水平面方向图示意图一；

图5是本发明仿真的水平面方向图示意图二。

具体实施方式

参照图1至图2，本发明的一种宽频宽波束双极化天线单元，包括两组两极化正交的偶极子辐射单元，所述每组偶极子辐射单元包括一对呈中心对称设置的U型辐射臂1，所述U型辐射臂1均设置在与其对应的巴伦4上。本发明通过改变传统的设计理念，辐射臂由原来的线形、扇形或方形改为U形形式，这样就可以通过调节U型的宽窄，来灵活调节天线的主瓣半功率角，使得辐射单元在相同半功率角下，具有更高的方向性，为实现宽频宽波束基站天线打下了良好的基础。

作为优选的实施方式，所述U型辐射臂1的末端向内弯曲，以增加电流所走的路经，使得在同样的辐射口径情况下，可以获得更高的辐射效率。