[发明专利]双极化天线

说明书

本发明涉及一种双极化天线，包括辐射装置和馈电元件，所述辐射装置由四个振子臂组成，它们放置在与反射导电板平行的平面上，并通过在相邻振子臂之间产生电容耦合的间隙彼此分离；所述馈电元件由两条设置有内导体的馈电线和两个垂直的巴伦组成，两个垂直的巴伦有一个公共基座放置在反射导电板上，通过其顶端与辐射装置连接；所述馈电元件具有四个纵向孔，所述馈电线的内导体放置在两个纵向孔内；所述馈电线的内导体通过导电桥连接到辐射装置。此宽带双极化天线容易制造，至少具有46％的带宽，有高交叉极化鉴别率及良好的匹配。

技术领域

本发明涉及双极化天线，更具体地说，本发明涉及发射或接收两个正交极化的双极化天线，例如垂直的，水平的或+/-45度倾斜的。

背景技术

专利US3740754是最早描述双极化天线的专利之一，此项专利中两个偶极子由金属管制成，彼此成直角布置在反射板上方，并由两对同轴线馈电，之后，工程师们一直在不断改进双极化天线。专利号US4184163详述了一种宽带双极化天线，其偶极子臂由具有环形或方形框架的金属环构成。专利号US5481272、US796372、US5952983、US6028563和US6072439详述了几种不同类型的偶极子，包括折叠网格偶极子、蝶形偶极子，以及具有附加印刷电路板巴伦(平衡 -不平衡转换器)的偶极子。

如今移动电话使用越来越普遍，市场每年需要大量的宽带双极化天线，因此为了研制出容易投入生产的天线，工程师们在这个领域投入了很多精力。大多数基站天线必须提供65度波束宽度，良好的交叉极化鉴别率，并能通过馈电电缆匹配宽频频段。由巴伦支撑的交叉偶极子是最简单的双极化天线，因此为了扩展其频带并降低生产成本，工程师们发明了数百种这样的天线。专利号 US6933906B2、US7132995B2、US2012/0235873A1、CN102074779A、CN10215783A、 CN10170791A、CN101572446A、CN20171796U、CN10154663A、CN10167881A、 CN10187735A、CN20215554U、CN102246352A、CN102484321A、CN20242451U、CN102544764A和CN10170787A分别详述了许多不同种类振子臂构成的交叉偶极子。

已知的交叉偶极子在磁(H)平面的波束宽度大于在电(E)平面的波束宽度。最大的差异在其工作频带内的最低频率点产生大的波束，大的波束宽度在 H平面产生低交叉极化鉴别率以及用这些振子组成的天线阵列，其相邻天线之间产生有害的耦合。因此，需要减小H面波束宽度，提高交叉极化鉴别率，并且减少天线阵中相邻天线间的耦合，同时需要天线与馈电电缆相匹配。

如图1所示，专利CN204424435 U中描述的这种辐射体是现有技术。本发明的目的是克服现有技术和其他已知的双极化天线的不足。

发明内容

鉴于以上提到的现有技术，本发明的第一个目的是创造一种宽带定向天线，该天线辐射两种线性极化，且具有比已知天线更好的交叉极化鉴别率和更宽的频段并能用馈线匹配。本发明的第二目的是创造一种在天线阵中的相邻天线之间提供较少不必要的耦合的天线。

为了实现本发明的技术效果，采用以下技术方案予以实现：

一种双极化天线，其特征在于，包括辐射装置和馈电元件，

所述馈电元件由两条设置有内导体的馈电线和两个垂直的巴伦组成，两个垂直的巴伦有一个公共基座放置在反射导电板上，通过其顶端与辐射装置连接；

所述辐射装置由四个振子臂组成，它们放置在与反射导电板平行的平面上，并且由在相邻振子臂之间产生电容耦合的间隙把它们彼此分各自分离开；

所述其中每个振子臂包括构成该振子臂的中空外部台面的外导体，以及放置在中空外部台面内部的三个附加导体、其第一端相互连接在一起，而其第二端分别与外导体连接；