[发明专利]基于枝节加载和寄生结构的基站天线

说明书

本发明公开了一种基于枝节加载和寄生结构加载的小型化基站天线单元，由辐射贴片、角形金属结构、寄生环结构、微带馈线、同轴馈线、短路金属、反射板、三块不同的介质板和馈电地板构成；四个角形金属结构分别位于四个偶极子臂的末端，寄生环结构位于辐射贴正下方，反射板由水平结构和四周的金属挡板组成。本发明通过在偶极子臂末端加载角形金属柱和在辐射贴片下方加载金属环结构将辐射贴片尺寸缩小了25％，阻抗匹配好，辐射性能稳定；采用馈电地板与反射板分离的结构，使得天线组装灵活，且适合大规模生产。本发明可应用于空间尺寸受限情况下的基站天线阵列。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及电磁场与微波技术领域中的一种基于枝节加载和寄生结构的基站天线，可应用于小列间距下的天线阵列和多频天线阵列。

背景技术

随着无线通讯技术的发展，现代移动通信基站天线朝着宽带化、小型化、多制式系统共存和低成本等方向发展。作为移动通信系统当中信息收发至关重要的部分，小型化、宽带基站天线、多制式共存基站天线的研究备受关注。在满足带宽、稳定的方向图、低交叉极化等特性下，天线结构的小型化有利于实现宽带化和多制式共存，因此，只有天线辐射结构足够小，才能有利于实现宽带多阵列天线和阵列天线的小型化。

天线结构的小型化包括两个方面：一个方面指的是天线辐射结构的小型化；另一方面指的是天线剖面高度的降低，也就是指低剖面天线。目前降低天线剖面高度主要是通过采用新型人工磁导体反射板代替传统的金属反射板，利用人工磁导体的零反射相位来降低天线剖面高度。天线辐射结构的小型化，主要采用高介电常数的介质板，通过调整介质板的介电常数，可以有效地缩小辐射结构的尺寸。这种方法导致的主要问题是：1、介质损耗大；2、辐射增益低；3、加工成本较高。

例如，广州司南天线设计研究所有限公司在其申请的名称为“小型化双极化基站天线”(申请号201410657578.4，CN 104953241 B)授权的专利文献中，公开了一种小型化双极化基站天线，由辐射装置和馈电单元构成，辐射装置由四个交叉振子及四组对称的带状线构成，四组对称的带状线位于辐射装置中心，与交叉振子连接并对四个交叉振子进行匹配馈电，在辐射装置的中心，四组对称的带状线的相邻导体互相连接起来，整体形成一个首位衔接的闭合导体环，但是，阻抗带宽较窄。

例如，重庆邮电大学在其申请的名称为“一种加载金属柱的宽频带双极化移动基站天线单元”(申请号201610169331.7，CN 105762508 A)申请的专利文献中，公开了一加载金属柱的宽频带双极化移动基站天线单元，该天线单元从上往下依次包括馈电结构、介质板、蝶形辐射结构，短金属柱、同轴线、塑料支撑住和金属反射板。虽然，该发明通过采用短金属柱缩小了主辐射结构尺寸，但是受到短金属柱结构的限制，天线的阻抗匹配和辐射特性受到影响。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种基于枝节加载和寄生结构的基站天线，用于解决多阵列结构下空间有限的技术问题。

实现本发明的具体思路是：采用交叉偶极子作为主要辐射结构，通过在偶极子臂末端加载角形寄生结构和在交叉偶极子正下方加载寄生环结构，使得天线谐振频率向低频端偏移，从而缩小天线主辐射结构的尺寸。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。