[实用新型]双极化天线及其辐射单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种移动通信天线，尤其涉及一种双极化天线，以及应用在该天线中的辐射单元。

背景技术

为了解决多运营商共享移动通信系统所带来的多频段、多制式、干扰复杂等难题，并满足人们对电磁污染容忍度越来越苛刻的要求，宽频带、高增益、小型化、高隔离度的双极化基站天线的需求更加迫切。

全向天线具有全向辐射、架设方便的优点，不管是在移动通信系统建站初期的快速布置站点还是在网优后期的查盲补漏都具有特殊的用途。以往的全向型基站天线以单极化为主，但现代移动通信系统特别是4GLTE系统需要MIMO(多路收发)技术，虽然使用两个传统的单极化天线采用空间分集的方式可以实现，但这种分集方式需要站点的面积大，物业协调难，物业费用高，对环境的视觉冲击大。而采用±45°两种极化形式实现极化分集的双极化全向天线，其结构紧凑，既满足了MIMO技术所要求的双通道天线要求，又解决了天线难于与环境协调安装的难题，减少居民对无线电磁环境的恐惧和抵触。

现有技术中，专利CN102447163提出了一个锥形振子+四个水平极化振子组成圆阵的形式来实现，其中锥形振子实现垂直极化功能，四个水平极化的振子圆阵实现水平极化功能。该技术对当前双极化全向天线技术具有广泛的代表性，能够实现垂直/水平极化的功能，其缺点是：这类天线的尺寸较大，增益在2dBi左右，只能用于室内分布系统对天线增益要求不高的情况，无法实现并馈组阵设计成高增益的室外基站天线。专利CN102142620给出了实现双极化全向天线的另一种方式，即其中一个极化采用缝隙电磁耦合的方式来实现垂直或水平的极化形式功能，在手持终端上得到了应用，但缝隙天线的频带较窄，不能实现基站天线所要求的宽频带要求，其并馈馈电也较难实现，并没有用在高增益全向室外基站天线的实用价值。US8031129B2给出了一种垂直/水平极化高增益全向天线，其垂直极化单元组成圆阵，而水平极化辐射单元置于圆心。该技术有两个缺点，一是为了避免两种极化的相互影响，天线尺寸会要求较大；二是虽然可以做成垂直/水平极化天线，但却不能实现移动通信主流设计要求的±45°双极化天线。

综上所述，现有的技术不能解决宽频带、高增益、紧凑型、高隔离的全向双极化天线的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述技术瓶颈，提供一种辐射性能优越的±45°双极化天线，以及应用在该天线中的辐射单元。

为达到以上技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种辐射单元，其包括巴伦和由所述巴伦馈电与支撑的辐射体，所述辐射体包括两个正交布置的半波振子,每个所述半波振子包括两个振子臂，其中，每个所述振子臂开设有布置在该振子臂对称轴上的主镂空孔，分别属于不同的半波振子的振子臂上的主镂空孔的大小不同。优选地，所述主镂空孔布置在靠近所述振子臂的边缘处。

进一步地，所述振子臂还开设有在该振子臂对称轴两侧的辅镂空孔。优选地，分别属于不同的半波振子的振子臂上的辅镂空孔的大小不同。

具体地，每个所述振子臂为具有一个独立外轮廓角和两个隙间外轮廓角的方形结构，所述主镂空孔布置在靠近所述独立外轮廓角处，所述辅镂空孔布置在靠近所述隙间外轮廓角处。

可选择地，所述主镂空孔为四边形或五边形；所述辅镂空孔为四边形或五边形。

为提升隔离度，分别属于不同的半波振子的相邻的振子臂之间存在间隙，至少一个所述间隙设置有隔片。

所述隔片的大小由所述辐射体限定：所述隔片的上边缘与该辐射单元的辐射体所在的平面平齐；该隔片的一个侧边缘与该辐射体的侧边缘平齐。

具体地，所述隔片由单层印刷铜箔的PCB板制成。

一种双极化天线，其包括至少一个天线反射板和多个设置在所述天线反射板上的辐射单元，其中，其采用如前所述的辐射单元。

优选地，每个天线反射板上设置n个所述辐射单元，n≥4。

进一步地，多个所述辐射单元分别在每个所述天线反射板上进行线性排列。

更优选地，两个相邻的所述辐射单元之间设置有垂直于所述天线反射板的隔离板。

具体地，所述隔离板由环弧形金属片制成。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下优势：

(1)本实用新型的辐射单元中两个半波振子之间通过设置不同的镂空结构来实现结构上的不对称，用于提升该辐射单元的交叉极化比。