[发明专利]一种宽带小型化双极化高隔离度基站天线

说明书

一种宽带小型化双极化高隔离度基站天线，其特征在于：包括FR‑介质基板、上层金属层、下层金属层、金属反射板、同轴线和尼龙塑料柱；FR‑介质基板由至少四个尼龙塑料柱支撑在金属反射板上，FR‑介质基板由同轴线直接馈电；上层金属层和下层金属层分别印刷在FR‑介质基板的上下层；在上层金属层和下层金属层上均印制有两个呈交叉分布的偶极子天线。采用双层金属，介质板的上下金属层各印制两对交叉偶极子，起到了耦合馈电的效果，极大的改善了匹配。

技术领域

本发明涉及天线工程技术领域，具体涉及一种宽带小型化双极化高隔离度基站天线。

背景技术

无线信息技术的快速发展，已经使社会进入到了无线信息通讯的时代，同时无线信息技术又给通信系统提出了更高的要求，促使着通信系统朝着小型化与宽带化的方向发展。面向无线通信基站的应用，为了减少多径衰减和增加信道容量，多种宽带双极化天线被提出。为了满足4G通信的同时，满足2G和3G通信，无线通信的工作带宽已经拓展至1.71-2.69GHz。为了缩小无线通信设备的安装体积和较少加工成本，设计小型化、宽频带、高隔离度、低交叉极化比和具有稳定辐射方向图的基站天线，已经成为天线研究者的挑战。基站天线主要有以下三种形式：微带贴片天线，电磁偶极子天线，交叉偶极子天线。微带贴片天线存在很多缺点：带宽很难满足1.71-2.69GHz，较高的交叉极化比，频带内方向图随频率变化较大。电磁偶极子天线虽然性能优异，然而结构复杂，体积较大。交叉偶极子目前被广泛地应用于无线通信系统，因为拥有以下几个优势：适合的工作带宽，稳定的辐射方向图，平面化易于加工。然而，随着通信系统的要求逐渐增高，具有更高隔离度和更小型化的基站天线依旧是研究的热门课题。

交叉偶极子主要有三种馈电形式：直接馈电，耦合馈电，巴伦馈电。Y.H.Cui等人在IEEE Trans.Antennas Propagat.(vol.62,no.9,pp.4836-4840,Jun.2014)上发表的题为“A Broadband Dual-Polarized Planar Antenna for2G/3G/LTE Base Stations”中介绍了一种同轴线直接馈电的蝴蝶结交叉偶极子天线，该天线在1.7-2.7GHz的带宽内驻波比小于1.5，然而，该天线的尺寸较大，天线辐射口径为55mm×55mm。F.Alizadeh等人在2017Iranian Conference on Electrical Engineering(ICEE)(Tehran,pp.1874-1877,Jul.2017)上发表了题为“Analysis and design of a broadband dual-polarizedplanar antenna for 2G/3G/4G base stations”的文章，设计了一种同轴线直接馈电的交叉偶极子开缝天线，天线辐射口径缩小至48mm×48mm，隔离度也提高到40dB，然而，天线的VSWR为2，剖面高度也提高到了45mm。以上两个天线都采用同轴线直接馈电结构，天线不易匹配，因而或者天线辐射口径较大，或者天线剖面较高。

Q.X.Chu等人在IEEE Trans.Antennas Propagat.(vol.63,no.2,pp.483-490,Dec.2015)发表了“A Broadband±45°Dual-Polarized Antenna With Y-Shaped FeedingLines”一文，该天线馈电结构采用耦合馈电结构，天线尺寸较小，53mm×53mm，天线高度34m，天线易于匹配，驻波小于1.5，然而，天线隔离度只有25dB。D.Z.Zheng等人在IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters(vol.16,pp.633-636,Jul.2017)发表了“AMultimode Wideband±45°Dual-Polarized Antenna With Embedded Loops”的文章，通过寄生环来展宽天线的带宽，然而与上一个天线相似，隔离度只有27dB，耦合馈电的交叉偶极子天线的隔离度较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种宽带小型化双极化高隔离度基站天线，具体技术方案如下：