[发明专利]宽带双极化菱形振子单元及线性阵列天线

说明书

本发明公开了一种宽带双极化菱形振子单元及线性阵列天线，其包括有四个呈中心对称且正交组合形成正负45度的极化分布的偶极子，每个偶极子包括有相互耦合的两个振子臂和与振子臂的馈电端连接的馈电巴伦，所述振子臂由馈电端至末端逐渐变宽而形成多边形形状。上述宽带双极化菱形振子单元包括四个呈中心对称且正交组合形成正负45度的极化分布的偶极子，偶极子的振子臂由馈电端至末端逐渐变宽而形成多边形形状，从而加宽了振子臂的宽度，使得阻抗带宽变宽，使得偶极子的相对带宽达到35％，从而解决了常规的双极化菱形振子天线存在阻抗带宽窄的问题，实现宽频目的。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种宽带双极化菱形振子单元及线性阵列天线。

背景技术

移动通信为当今社会信息通信起到了重要的支撑作用。从2G语音通话到目前的5G视频大数据大流量信息交流，很好的服务了经济社会的更新发展。展望未来，移动通信同样也会更好的为我们服务。伴随着物联网、AI(Artificial Intelligence，人工智能)技术的信息交换需要，未来的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展，形成统一的综合宽带通信网，并逐步演进为由核心骨干层和接入层组成、业务与网络分离的构架，这种构架的广泛应用，促使移动网络得到了迅速发展。移动智能网是在移动网络中引入智能网功能实体，是一种开放性的智能性平台，它使运营商能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方便灵活地获得所需的信息。

天线系统在移动通信系统中起到了决定性作用，作为系统完成信息交换的关键装置，天线的宽带化，性能指标优质化，智能化是天线系统的几个发展方向。在移动通信发展的不同阶段，通信系统当中使用到了基站天线、室内分布天线、特殊场景天线、美化天线等等不同类型天线。

在移动通信系统中，优选正负45度极化作为波传输模式，因此需要设计45度双极化天线。双极化天线振子是构成高增益天线的基本单元，通过多组单元振子组成阵列，并且通过馈电装置馈电，单元能量汇聚叠加，实现高增益指标。双极化振子大多是由十字交叉的两个偶极子组成，或者由四个偶极子围着中心排列构成的菱形振子单元组成。十字交叉振子因为其两个单元相位中心重合，振子臂形状不用约束，可以根据需要变形变宽辐射面，进而完成阻抗宽带的设计，目前这种形式振子阻抗带宽可以达到45％左右，所以，此种结构单元是宽带定向天线组阵的常用形式。相较于十字振子，菱形振子单元增益要高1.5db左右，因此，优选增益高的形振子单元制作定向天线，可以减小天线尺寸重量，降低风阻迎风面积。然而，在菱形振子单元的设计结构当中，阻抗带宽取决于单个偶极子的带宽，偶极子两臂形状常用杆状形式，左右两边对称，平行带状线巴伦直接做支撑，固定在反射板上面，此种结构虽然简单，但是相对阻抗带宽目前只能达到18％左右，面对再宽的阻抗带宽需求，就很难满足了。

因此，常规的双极化菱形振子天线存在阻抗带宽窄的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种宽带双极化菱形振子单元及线性阵列天线，用以解决常规的双极化菱形振子天线存在阻抗带宽窄的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

一种宽带双极化菱形振子单元，其包括有四个呈中心对称且正交组合形成正负45度的极化分布的偶极子，每个偶极子包括有相互耦合的两个振子臂和与振子臂的馈电端连接的馈电巴伦，所述振子臂自馈电端至末端逐渐变宽而形成多边形形状。

优选地，所述偶极子的两个振子臂之间的耦合夹角为15～25度。

优选地，所述偶极子的振子臂末端与相邻偶极子的振子臂末端的耦合距离为2～6mm。

优选地，所述馈电巴伦包括有用于与振子臂的馈电端连接的第一连接部和用于与发射板固定连接的第二连接部，所述第一连接部与第二连接部连接，且第一连接部与第二连接部不在同一平面上。