[发明专利]一种频带增强双极化基站天线

说明书

本发明公开了一种频带增强双极化基站天线，包括反射板、支撑结构、辐射单元和寄生单元，所述辐射单元通过支撑结构固定在反射板上方，所述寄生单元通过绝缘柱固定在辐射单元上方，所述辐射单元包括四个辐射臂和介质基板，所述第一辐射臂、第四辐射臂构成＋45°极化振子，所述第二辐射臂、第三辐射臂构成‑45°极化振子，所述四个辐射臂均由位于介质基板上表面的金属贴片和位于金属贴片顶角的金属螺钉构成，所述金属贴片末端开有角型缝隙，所述支撑结构包括两块垂直交叉放置的巴伦耦合电路板和介质底板，所述巴伦耦合电路板固定在介质底板上，所述介质底板通过塑料铆钉固定在反射板上，所述寄生单元包括圆形金属片和四个十字形金属臂。该天线具有宽带宽、高隔离、高增益、方向图水平波束宽度稳定度高、易于装配焊接的优点。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种适用于IMT/2G/3G/4G移动通信系统的宽带基站天线。

背景技术

随着移动通信技术的发展，世界各国运营商都在开发部署兼容IMT（1427MHz-1515MHz）和2G/3G/4G（1710MHz-2690MHz）的通信系统。而目前的双极化基站天线仅能覆盖2G/3G/4G频段，如果同一个天线可实现IMT/2G/3G/4G频段全覆盖，将极大减少天线数量和提高空间利用效率。因此，设计一款带宽覆盖IMT/2G/3G/4G的高性能双极化基站天线具有极大的商业价值。

设计一款带宽覆盖IMT/2G/3G/4G的高性能双极化基站天线不仅要使阻抗带宽满足要求，同样需要确保辐射天线方向图和异极化隔离度在带内具有良好的性能。同时，希望天线尺寸相较传统的双极化基站天线仅存在频率变换上的尺寸增大。

传统的双极化基站天线在实现宽带化的过程中存在诸多缺陷。第一，传统的双极化基站天线利用半波振子谐振和两对正交半波振子间耦合谐振特性，形成两个谐振点，实现1710-2690MHz频段的覆盖。但面对1427MHz-2690MHz频段，传统的双谐振点已经无法覆盖如此宽的带宽，需要重新设计天线结构。第二，为保证天线在带内具有良好的驻波特性和异极化隔离度，需要采用寄生、耦合及加载等方法，改善天线输入阻抗的稳定性和辐射电流的正交性。第三，天线物理尺寸正比于最低工作频率，随着工作带宽低频下移至1427MHz，天线物理尺寸必然增加。但辐射单元口径的增加，将导致高频方向图的水平面波束宽度变窄，降低带内方向图稳定性。

专利CN 107799886 A公开了一种新型扩频宽带基站天线，该天线所述U型缝隙的弧度部分位于辐射臂的中心位置，其开口方向朝向半圆形贴片，且开口宽度与半圆形贴片相对应；所述耦合单元由三个圆形金属片构成，三个圆形金属片纵向排列。该发明耦合单元由三层圆形金属片构成，需要额外安装固定件，增加天线复杂度。同时，采用四个辐射臂分别位于介质基板上下两面，导致同轴馈电线焊接可靠性下降。

专利CN 107196039 A公开了一种带宽扩展宽带基站天线，该天线所述第一耦合单元2包括若干个寄生片2A和环多边形结构2B；所述第三耦合单元4是一个圆环结构，位于所述天线辐射体1的正上方；所述第二耦合单元3是四个金属矩形条，垂直立于所述第一耦合单元2 中环多边形结构2B的四周。该发明增加多组不同的耦合单元，增大天线口径面尺寸，导致得天线结构复杂，不利于实际产品应用。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种新型频带增强双极化基站天线，该天线工作带宽覆盖1400MHz-2800MHz，具有宽带宽、高隔离、高增益、方向图水平波束宽度稳定度高的优点。

本发明采用如下技术方案：