[发明专利]一种应用于5G通信的双宽面磁电偶极子基站天线

说明书

本发明提供了一种应用于5G通信的双宽面磁电偶极子基站天线，包括磁电偶极子，由四个结构相同的水平极化单元构成，呈十字形正交排列，馈电结构，位于四个水平极化单元的中心，进行耦合馈电；反射地板，由介质板构成，四个水平极化单元与馈电结构设置于反射地板中心位置。本发明选择两对正交放置的磁电偶极子，因此具有良好的正交水平极化性能。正交放置的两对磁电偶极子具有很好的对称性，均使用倾斜反射地面以及倾斜的辐射贴片，可以实现很好的宽H‑面辐射性能，而且每对磁电偶极子均通过弯折的短路墙连接有高低不同的水平极化附加单元，使得天线分别能覆盖3.3‑3.6GHZ和4.8‑5.0GHz两个频段，并达到良好的阻抗匹配，并且使整体结构更紧凑。

[技术领域]

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种应用于5G通信的双宽面磁电偶极子基站天线及其阵列。

[背景技术]

在城镇化的不断推进下，城市的人口密度越来越高，通信系统急需扩容，相对应的基站天线数量也跟着不断增加，导致基站的站址资源越来越稀缺，在基站天线的设计中，双极化双宽H面天线的设计受到学者以及专家的关注，但是目前由于天线结构的局限性，很大程度上面临天线体积较大，难以解决天线小型化的问题。同时，现阶段双极化双宽H面天线由于其结构固有辐射性能的，其辐射增益性能受到了很大的限制，难以实现高增益优良性能。不得不通过技术手段来达到既扩充了通信系统的容量，又减少了基站天线数的目的，因此研究设计新的带有双频双极化特性的基站天线应运而生。与单极化天线相比，双极化天线不仅可以同时工作于收发双工模式，而且通过正交双极化还可以获得极化分集的接收增益，因此一副双极化天线的性能要优于早期采用空间分集技术的两副单极化天线。所以，研究双宽频双极化天线具有很大的工程意义和商业价值。并且将MIMO技术应用于基站天线的设计，可以充分利用彼此的优势，进一步提升基站通信的质量。

[发明内容]

本发明对现有的双极化天线的基础上进行了重新设计并对现有天线性能进行了明显提升，提供一种应用于5G通信的双宽面磁电偶极子基站天线及其天线阵列。

本发明的技术方案如下：

本发明一方面提供一种应用于5G通信的双宽面磁电偶极子基站天线，包括

磁电偶极子，由四个结构相同的水平极化单元构成，呈十字形正交排列，分别为第一水平极化单元、第二水平极化单元、第三水平极化单元、第四水平极化单元，其中第一水平极化单元以及第二水平极化单元处于同一直线上构成一对磁电偶极子，形成该方向的水平线极化性能，第三水平极化单元以及第四水平极化单元处于同一直线上也构成一对磁电偶极子，同时形成正交方向的水平线极化性能；

馈电结构，位于四个水平极化单元的中心，进行耦合馈电；

反射地板，由介质板构成，四个水平极化单元与馈电结构设置于反射地板中心位置；

进一步地，馈电结构由2个“ㄇ”字形的馈电探针组成，分别为第一馈电探针以及第二馈电探针，其中第一馈电探针给第一、第二水平极化单元耦合馈电，第二馈电探针给第三、第四水平极化单元耦合馈电。

进一步地，馈电结构的第一馈电探针连接端口一，馈电结构的第二馈电探针连接端口二，两个馈电探针呈十字形正交排列，其指向方向与水平极化单元方向一致，末端均与同轴线相连接。

进一步地，每个水平极化单元由短路墙弯折的上下两层水平辐射贴片构成，具体为上层贴片以及下层贴片，每层水平辐射贴片的数量至少一片。

进一步地，每个水平极化单元上层与下层水平辐射贴片的数量各为两片，一共四个辐射贴片，四个辐射贴片分为上下两层，下层两个辐射贴片的长度长于上方两个辐射贴片的长度。

进一步地，所述辐射贴片为长方形，每层的两个辐射贴片呈八字形倾斜，与水平方形倾斜夹角为27.5°