[发明专利]一种适用于4G/5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元

说明书

本发明涉及一种适用于4G/5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元，属于移动通信基站天线技术领域，包括圆形寄生贴片、塑料柱、“Γ”形交叉馈线、同轴线、辐射结构和盒状金属反射板；同轴线穿过盒状金属反射板，“Γ”形交叉馈线包括+45°“Γ”形馈线和‑45°“Γ”形馈线，二者交错垂直放置在盒状金属反射板上方，分别与两根同轴线内芯相连，构成馈电部分；辐射结构包括+45°辐射振子和‑45°辐射振子，两辐射振子相互正交摆放在盒状金属反射板上，分别与+45°“Γ”形馈线和‑45°“Γ”形馈线按同一方向摆放，构成±45°双极化天线；圆形寄生贴片位于所述±45°双极化天线正上方，利用两个固定在盒状金属反射板的塑料柱支撑。

技术领域

本发明属于移动通信基站天线技术领域，涉及一种适用于4G/5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元。

背景技术

随着无线通信的快速发展，满足现代通信需求的基站天线正朝着宽带化、小型化、多制式系统共存、低成本等方向发展。同时，随着5G商用化的临近以及2G、3G逐渐退出市场，实现4G/5G多制式的共存，将会是未来相当长一段时间内基站天线发展的必然趋势。2017年11月，工信部明确规划3300-3600MHz和4800-5000MHz频段作为6GHz以下的5G工作频段。2018年12月，工信部将2515-2675MHz频段也作为5G的工作频段。加上现阶段被4G广泛应用的LTE2300(2320-2370MHz)和LTE2500(2570-2690MHz)频段，面向5G通信的多频双极化基站天线应当同时实现2300-2690MHz、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段的覆盖。

目前，学术界和产业界对于多频基站天线的研究方案一般是将低频阵子和高频阵子通过肩并肩嵌套或共轴嵌套的方式组成阵列，但这种方案一方面工作带宽不够宽，另一个方面高低频振子间的互耦将使得方向图畸变非常严重，导致设计中遇到的困难多、挑战大。鉴于此，国内外学者开始了利用单天线实现多频基站天线的研究。近年来，利用单天线实现多频段的方式主要为辐射贴片开缝或引入寄生贴片，以此产生新的谐振点，但上述多频天线主要是单极化天线，个别双极化多频天线也主要应用于2G/3G/4G移动通信基站。此外，应用于微基站地天线受到安装空间的限制，利用单天线实现多频段更具有应用价值。因此，研究如何利用单天线实现多频双极化，同时能完整覆盖4G/5G所需的中频段(2300-3600MHz/4800-5000MHz)，并且在工作频段的方向图具有良好的稳定性，具有重要的学术意义和工程价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于4G/5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元，测试VSWR<2的工作带宽为2.24GHz-3.66GHz和4.68GHz-5.04GHz，完整覆盖了4G的主要工作频段(2320-2370MHz和2575-2635MHz)和5G的中频段(2515-2675MHz、3300-3600MHz和4800-5000MHz)。与现有的多频电磁偶极子天线相比，该天线实现了双极化，并具有宽频带、低交叉极化和稳定方向图等特性，可应用于未来4G/5G双制式共存的微基站中。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于4G/5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元，包括圆形寄生贴片、塑料柱、“Γ”形交叉馈线、同轴线、辐射结构和盒状金属反射板；所述同轴线穿过盒状金属反射板，所述“Γ”形交叉馈线包括+45°“Γ”形馈线和-45°“Γ”形馈线，二者交错垂直放置在盒状金属反射板正上方，分别与两根同轴线内芯相连，共同构成馈电部分；所述辐射结构包括+45°辐射振子和-45°辐射振子，两辐射振子相互正交摆放在盒状金属反射板上，分别与+45°“Γ”形馈线和-45°“Γ”形馈线按同一方向摆放；构成±45°双极化基站天线；所述圆形寄生贴片位于所述±45°双极化基站天线正上方，利用两个固定在盒状金属反射板的塑料柱支撑。