[发明专利]一种超小型化+/-45°双极化人工介质透镜天线

说明书

本发明涉及基站天线领域，特别是涉及一种超小型化+/‑45°双极化人工介质透镜天线，包括天线单元，所述天线单元采用+/‑45°双极化天线，所述+/‑45°双极化天线包括+45°偶极子天线、‑45°偶极子天线、金属底板和带同轴头的射频跳线，所述+45°偶极子天线和‑45°偶极子天线相心重叠，并固定在金属底板上，并焊接带同轴头的射频跳线，本发明采用+/‑45°相心重叠的偶极子替代现有的垂直/水平偶极子作为人工介质柱状透镜的馈源，将透镜天线体积及重量减小近三分之二至四分之三，既保留垂直/水平透镜天线的同等性能，同时实现了透镜天线的超小型化。

技术领域

本发明涉及基站天线领域，特别是涉及一种超小型化+/-45°双极化人工介质透镜天线。

背景技术

人工介质透镜天线是近年新出现在移动通信基站天线市场的一种新型天线。特别是人工介质柱状透镜天线与传统板状天线相比，具有质量轻、损耗低、节能环保、无需电调机构获得高增益宽的垂直瓣宽，使其覆盖大，从而减少运行及新建基站、降本增效等突出优点。但是在实用中，与传统板状天线相比还是显得外形偏大，影响市场推广。因此在保留原圆柱透镜天线性能优点的同时，需要发展更优的电性能，大幅减少天线体积，实现透镜天线的超小型化。

中国专利文献CN110518353A公开了一种小型化介质圆柱透镜多波束天线，包括双极化透镜单波束单元，其包括垂直透镜单波束单元和水平透镜单波束单元；垂直透镜单波束单元和水平透镜单波束单元沿竖直方向排布；垂直透镜单波束单元包括圆柱透镜、带反射板的垂直极化偶极子；垂直极化偶极子的相位中心置于圆柱透镜外侧中环线的焦点；垂直极化偶极子极化方向与圆柱透镜轴线平行；水平透镜单波束单元结构与垂直透镜单波束单元相同，其轴线沿水平方向设置，该发明具有创新性，在满足移动通信双流模式及高增益基础上，扩大了传统基站天线的辐射覆盖面积，但该发明体积仍可进一步缩减，该专利中采用的垂直/水平透镜单波束单元占用的空间较大，这一缺陷极大影响了市场推广。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种超小型化+/-45°双极化人工介质透镜天线，将现有技术中透镜天线体积及重量大幅减小，在保留透镜天线原有性能的基础上，将透镜天线的体积进一步缩减，进一步实现了透镜天线的小型化。

具体技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种圆柱透镜+/-45°双极化2端口(2TR)单波束天线，所述圆柱透镜+/-45°双极化2端口(2TR)单波束天线包括一个馈源和一个透镜单元，所述透镜单元采用人工介质多层圆柱透镜，所述馈源采用+/-45°双极化天线，该+/-45°双极化天线位于所述人工介质多层圆柱透镜的侧方；所述+/-45°双极化天线的最大辐射方向指向所述人工介质多层圆柱透镜的柱体轴线，所述+/-45°双极化天线与所述人工介质多层圆柱透镜侧面的间距范围为30-50mm，该圆柱透镜+/-45°双极化2端口(2TR)单波束天线与现有技术中垂直/水平双极化2端口(2TR)单波束天线相比，其体积相当于现有技术天线体积的36％，且可实现30°左右的垂直半功率波瓣宽度，覆盖水平面60°左右单波束区域。

另一方面，本发明还公开了一种椭圆柱透镜+/-45°双极化4端口(4TR)双波束天线，所述椭圆柱透镜+/-45°双极化4端口(4TR)双波束天线包括两组馈源和一个透镜单元，所述透镜单元采用人工介质多层椭圆柱透镜，所述馈源采用+/-45°双极化天线，两个+/-45°双极化天线位于所述人工介质多层椭圆柱透镜的侧方；每个+/-45°双极化天线的最大辐射方向分别指向所述椭圆柱透镜上焦点位置的柱体轴线，两个+/-45°双极化天线的最大辐射方向夹角范围为50-90°，两个+/-45°双极化天线在水平方向上的间距范围为290-410mm，每个+/-45°双极化天线与所述人工介质多层椭圆柱透镜侧面的间距范围为10-30mm，述椭圆柱透镜+/-45°双极化4端口(4TR)双波束天线的体积相当于现有技术中垂直/水平双极化4端口(4TR)双波束天线体积的28％，且每个馈源可实现30°左右的水平半功率波瓣宽度，覆盖水平面120°左右双波束区域。