[实用新型]一种宽带圆极化基站天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，特别涉及一种宽带圆极化基站天线。

背景技术

在无线系统中，基站可看作一个无线调制解调器，作为收发台负责移动信号的接收、发送处理。基站天线是基站的重要组成部分。传统的基站天线都是线极化天线，包括垂直极化基站天线、垂直水平双极化天线、±45°双极化基站天线。当信号经由线极化天线发送和接收时，需要极化匹配,才能实现较好的接收效果。电磁波在传播时，会发生反射、衍射和散射作用，使其极化发生改变，且移动通信中的接收天线的位置是不确定的，导致发射天线与接收天线因极化失配造成损耗。圆极化天线（Circularly Polarized Antenna）可避免发射天线与接收天线因极化不匹配造成的损耗。电磁波的极化可分为线极化、椭圆极化和圆极化三类，其中圆极化可作为椭圆极化的特殊情况。任意极化波均可分解为两个旋向相反的圆极化波，尤其对于线极化波来说，可以分解为两个幅值相等,但旋向相反的圆极化波，因此，任意极化的电磁波均可被圆极化天线接收；反之，圆极化波也可以分解为二个正交的线极化波，圆极化天线发射的电磁波也可被任意极化天线接收，在圆极化基站系统中，通信质量可不受发射天线和接收天线摆放方式的影响，可避免极化失配。

另外，天线若辐射左旋圆极化波,则只接收左旋圆极化波而不接收右旋圆极化波;反之亦然，这称为圆极化天线的旋向正交性，在移动通信的极化分集工作中可以利用圆极化天线的旋向正交性提高通信容量。圆极化波入射到对称目标(如平面、球面等）时，旋向发生逆转，圆极化天线应用于移动通信中能抑制雨雾干扰和对抗多径反射，实现频率复用，增大系统容量，提高通信质量。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种宽带圆极化基站天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种宽带圆极化基站天线，包括天线辐射单元、馈电结构和反射板，所述天线辐射单元通过馈电结构固定在反射板上，所述馈电结构垂直放置于天线辐射单元和反射板之间。

所述天线辐射单元包括主辐射环、寄生环和辐射单元介质基板，所述主辐射环和寄生环印刷在辐射单元介质基板上，所述寄生环嵌套于主辐射环的留白空间。

所述馈电结构包括微带线、缝隙、金属地板和馈电结构介质基板，所述微带线印刷于馈电结构介质基板正面，所述金属地板印刷在馈电结构介质基板背面，金属地板开有缝隙，所述缝隙和金属地板形成开槽地板。

所述微带线包括第一匹配段、第二耦合段和第三匹配段，所述第一匹配段和第三匹配段分别垂直于第二耦合段，所述第一匹配段长为0.1λ₀～0.3λ₀，其特性阻抗为50Ω，第三匹配段长为0.02λ₀～0.1λ₀，其特性阻抗为50Ω，λ₀为136.4mm。

所述主辐射环由上长方形环和下长方形环构成，所述上长方形环的下边和下长方形环的上边重合构成焊接横边。

所述上长方形环的右侧边的中下端开有第一槽，所述下长方形环的左侧边的中上端开有第二槽，所述第一槽与第二槽关于主辐射环中心对称。

所述寄生环包括两个长方形寄生环，分别为第一寄生环和第二寄生环，所述第一寄生环在右侧边的中下端开有第三槽，所述第二寄生环在左侧边的中上端开有第四槽，所述第三槽与第四槽关于主辐射环中心对称。

所述馈电结构的高度0.1λ₀～0.5λ₀，λ₀为136.4mm。

所述反射板为带侧边的结构。

所述焊接横边中心开有十字形缝。

所述缝隙末端带有圆孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型天线辐射单元采用开槽环，只需要一个馈点就实现了圆极化，结构简单；

采用寄生环，增强了轴比带宽，覆盖1.7-2.7GHz；馈电结构为一印刷宽带巴伦，天线带宽可完全覆盖1.71-2.69GHz，真正意义上实现了宽带化；

在整个工作频带上，水平面0-30°范围内轴比性能保持在3dB内；采用带有侧边反射板，实现了65±5°的水平面半功率波束宽度，增益可达9dBi；

该天线在组成基站天线阵列时，单元间距可用最高频率的一个波长而在高频不出现栅瓣，垂直面方向图稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种宽带圆极化基站天线的结构图；

图2是本实用新型一种宽带圆极化基站天线的俯视图；