[发明专利]用于TD-SCDMA基站的偶极子阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的天线装置，具体是一种用于 TD-SCDMA基站的偶极子阵列天线。

背景技术

随着移动通信的迅猛发展，用户数量高速增加，频段资源日益紧张，传输速 率越来越高，第三代移动通信技术势在必行。我国自主提出的3G标准TD-SCDMA 也已正式成为国际三大标准之一，在我国的受重视程度及发展前景不言而喻。天 线作为无线通信基站最基本、最直接的收发单元，自然也受到了越来越多的关注。 近几年来研究人员从理论和工程角度出发，做了不少相关工作，取得了不少成 果；相应的行业标准也已出台，对天线性能和结构进行了要求和规范。基站天线 一般具有以下特点：首先，增益较高，以抵抗衰减、降低移动终端天线要求，可 以通过阵列加反射板以形成定向波束的方式实现；其次，覆盖面积较大，并结合 地区特点而定，定向天线可以通过多扇区(一般为三扇区)形式覆盖，全向天线 则用在增益要求不高的场合；另外，为了减少对邻区的干扰、改善服务区的通信 质量，通常要求天线波束有一定程度的下倾，可以通过机械倾斜或电调倾斜(相 位调节)来实现。

国家通信行业标准YD/T 1710.1-2007《TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网智能 天线第1部分：天线》对天线的阵列排布、极化方式、性能参数等许多细节给出 了明确的规定。虽然这些细节在一定程度上限制了选择，但也使天线设计变得相 对简单了一些。例如，频带要求为1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz (此频段指标待定)，因此可以用一个频段覆盖1880-2025MHz即可；和多数基站 天线一样，该标准要求天线具备水平面宽波束(100°±15°)和垂直面窄波束(≥ 6.5°)特性，据此可以大致计算出方向性系数并估计实际增益及损耗余量；根据 垂直极化的规定及对交叉极化比的较高要求，容易想到利用对称结构及中点馈电 (水平方向)以得到较高的极化纯度；而高前后比(＞23dB)的要求可以通过增加 反射板的方式加以实现。

经对现有技术的文献检索发现，已申请专利的基站天线主要采用双极化方 式。一个重要原因是早先的通信行业标准YD/T 1059-2004《移动通信系统基站 天线技术条件》将天线分为全向、定向单极化、定向±45°双极化三类，而其中 双极化方式在一定程度上能减小多径衰落的影响。例如，专利名称：双极化基站 天线，申请号：99101091.4，公开号：CN1254966，其辐射单元为交叉偶极子对， 各偶极子有一印刷电路板平衡-不平衡转换器来实现平衡馈电。双极化能获得 分集增益的优势，但同时也不可避免地增加了加工装配、馈电网络以及后级信号 处理的复杂度。

也有采用单极化的基站天线，例如专利名称：移动通信基站天线使用的宽带 天馈单元，申请号：200710017809.5，公开号：CN101051706，其特点是将具有 辐射功能的对称振子、扼制不对称传输线外皮电流的巴伦和向对称振子馈电的带 状传输线，三功能集于一体构成一个基本天馈单元。其设计巧妙，性能优良，但 巴伦的引入毕竟增大了单元体积，使剖面高度无法降低，而其半开放的馈电结构 会导致能量侧向耗散，降低了效率。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于TD-SCDMA基站的偶极 子阵列天线，本发明结构简单，性能稳定，可以方便地组阵，以满足满足TD-SCDMA 标准要求，适合工程应用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明涉及用于TD-SCDMA基站的偶极 子阵列天线包括若干横向排列的直线阵列，所述的直线阵列包括纵向排列的若干 组平板偶极子，所述的平板偶极子包括：非对称平板偶极子、金属反射板、同轴 馈线和介质支杆，其中：非对称平板偶极子与金属反射板相平行，同轴馈线和介 质支杆同时垂直固定于非对称平板偶极子与金属反射板之间。

所述的同轴馈线包括：内导体和外导体，其中：外导体包覆于内导体外部， 内导体与非对称平板偶极子固定连接，外导体与金属反射板固定连接。

所述的非对称平板偶极子包括：一个主辐射单元和一个匹配单元，其中：主 辐射单元和匹配单元分别平行设置于金属反射板上方，主辐射单元和匹配单元分 别与同轴馈线的内导体和同轴馈线的外导体相连接。