[发明专利]一种多模双极化基站天线振子

说明书

本发明涉及一种多模双极化基站天线振子，属于天线技术领域。本发明包括介质基板、振子天线单元、反射板；振子天线单元设置在介质基板底面，微带线放置于介质基板顶面；振子天线单元包括两对相互正交的振子天线子单元；每一个振子天线子单元均包括外环和Y型枝节，Y型枝节位于外环内并与外环相连接，相邻两个振子天线子单元之间留有缝隙形成互耦部。本发明通过上述结构拓宽了天线工作频段，具有多模特性，保证了天线单元的辐射性能，辐射单元具有高增益和波束宽度收敛等优点，并且辐射单元的交叉极化比得到改善。结构制造简单且成本较低。

技术领域

本发明涉及一种多模双极化基站天线振子，属于天线技术领域。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，由于现今的环境越来越复杂，使得要求基站天线既要满足通信容量还需要对抗多路径衰落，因此双极化天线在基站天线的运用变得非常广泛。

在通信系统的前端基站天线担任非常重要的角色，由于移动通信系统在演进过程中是一个长期的过程，因此先前的2G/3G/4G在很长的一段时间内会被继续人们使用，因此要求基站天线的工作频段能覆盖1710-2690MHz。现如今对基站天线提出的要求变得越来越高，随着5G的商用，基站天线面临的挑战也越来越大。通常基站天线的电压驻波比在1710-2690MHz频段内需要小于1.5。传统的偶极子无法直接满足此带宽，因此需要一些额外的技术来扩宽天线的阻抗带宽。另外，天线的隔离度在行业内也有要求。因此设计性能较优基站天线是一个挑战。

另外，基站天线的辐射能力也是主要指标，包括单个基站天线单元的增益、半功率波束宽度、交叉极化比和前后比等指标。偶极子形式的基站天线现如今是用的最多的形式，它相较于微带天线，工作频段是它最大的优势，也符合现如今天线的宽带化。考虑到加工成本和方便、价格、重量等优点，采用PCB形式的基站天线越来越受到欢迎。并且传统的偶极子利用耦合谐振特性，在频带内实现两个谐振点，如果不采用其它手段难以达到需要的工作频段。另外即使利用其它手段的同时还需要保证在带内具有良好的电路参数和辐射参数。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种多模双极化基站天线振子，在扩宽天线的工作频带的同时，且还具有高隔离度、高增益、稳定的辐射方向图和高交叉极化比等优点。

本发明技术方案是：一种多模双极化基站天线振子，包括介质基板5、振子天线单元2、反射板7；所述振子天线单元2设置在介质基板5底面，微带线4放置于所述介质基板5顶面；振子天线单元2包括两对相互正交的振子天线子单元，第一对包括第一个振子天线子单元8、第三个振子天线子单元8，第二对包括第二个振子天线子单元8、第四个振子天线子单元8；每个振子天线子单元8包括一个四分之一波长的振子臂，同轴线6上端穿过介质基板5，每一对振子天线子单元8中的一个振子天线子单元8与一个同轴线6上端的外导体相连接，此同轴线6上端的内导体再与微带线4的首端连接，微带线4的尾端与该对振子天线子单元8中的另一个振子天线子单元8耦合馈电，同轴线6下端安装在反射板7上，且同轴线6下端外导体与反射板7连接，反射板7和介质基板5均平行放置。

进一步地，四个振子天线子单元8的结构均相同，每一个振子天线子单元8均包括外环41和Y型枝节42，所述Y型枝节42位于外环41内并与外环41相连接，相邻两个振子天线子单元8之间留有缝隙形成互耦部43。

进一步地，所述介质基板5为PCB板，并且PCB板的材质为FR4，PCB板的尺寸为55mm×55mm×1mm，四个振子天线子单元8在同一平面。

进一步地，所述外环41的轮廓呈多边环形，Y型枝节42呈Y字型。

进一步地，所述微带线4作为耦合馈电结构放置在介质基板5上表面，所述微带线4呈Y字型。

进一步地，所述反射板7为金属地板，金属地板的尺寸为140mm×140mm；介质基板5下表面距离金属地板的高度为34mm，为天线中心工作频点2.2GHz时的四分之一倍波长。