[发明专利]一种平面阵天线单元和通信天线

说明书

本发明公开一种平面阵天线单元和通信天线，其中，平面阵天线单元包括反射板和依次排列在反射板上的第一至第三平面阵列，所述第一至第三平面阵列采用不同的极化方式，每一所述平面阵列均采用2×2谐振式矩形微带阵元，每一所述平面阵列对应连接一根极化馈线。本发明用于地铁移动场景里WiFi稳定高速上网，通过本发明技术方案的实现，能够解决地铁内同频段WiFi和CBTC系统天线干扰问题，提升密集人群WiFi高速接入大宽带车地传输。

技术领域

本发明涉及通信天线技术领域，特别涉及一种平面阵天线单元和通信天 线。

背景技术

轨道无线通信系统是为了保证地铁安全、高密度、高效运营而建设的话 音、数据无线通信系统，相比基于通信的移动闭塞系统(CBTC)，只考虑了 地铁内部的抗干扰问题，未考虑来自地铁外部的干扰，而无线上网(WiFi) 成为时尚，在100km/h的速度下，追求高频率和服务质量的以乘客数据业务为 主体的宽带无线数据通信成为需要解决的关键问题，这迫切需要开发一款多 极化多端口高增益的轨道通信天线。

由于市面上的双极化阵列天线无法满足轨道通信的车地数据传输，无线 信号稳定性差，无法承载多业务模式，特别是人流量大的时候负载大无法满 足车地之前的通信问题。基于以上原因，需要一种增益高，高隔离，多端口， 多极化的天线，同时需要满足轨道高速的车地通信射频性能要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种平面阵天线单元和通信天线。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种平面阵天线单元，包括反射板和依次排列在反射板上的第一至第三 平面阵列，所述第一至第三平面阵列采用不同的极化方式，每一所述平面阵 列均采用2×2谐振式矩形微带阵元，每一所述平面阵列对应连接一根极化馈 线。

优选地，所述第一平面阵列采用水平极化，所述第二平面阵列采用-45° 极化，所述第三平面阵列采用+45°极化。

优选地，所述第二和第三平面阵列之间设有隔离片。

优选地，每相邻的两个阵元之间通过串联同馈的馈电网络连接，每一所 述平面阵列单元还通过并联侧馈的馈电网络进行阻抗匹配。

优选地，所述串联同馈的馈电网络为UT型垂直馈电网络。

优选地，所述并联侧馈的馈电网络为1/4λ阻抗T型馈电网络。

优选地，每一所述阵元为正方形阵元，所述正方形阵元上设有1/4λ的圆 形垫片。

优选地，所述极化馈线包括馈线和馈线端部的馈线母头，所述馈线通过 防水硅胶圈固定在反射板边缘。

优选地，所述反射板采用铝合金材质。

本发明还提供一种通信天线，包括防火PC机壳、底板，以及上述平面阵 天线单元，所述平面阵天线单元固定在底板上，最终封装在防火PC机壳和底 板组成的空间内。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明用于地铁移动场景里WiFi稳定高速上网，通过本发明技术方案的 实现，能够解决地铁内同频段WiFi和CBTC系统天线干扰问题和提升密集人群 WiFi高速接入大宽带车地传输，具体有益效果如下：

1、可以满足多用户、高并发的上网(频段和信道不需要和轨道旁以及车 头车尾的AP一样)。

2、通过多极化进行WiFi无线全方位地覆盖，实现传输信息量大、传输速 度快的车地间双向通信，减少区间敷设电缆及日常维护工作。

3、在高速移动条件下，可实现地铁在无线数据业务可靠有效地提供给乘 客。