[实用新型]一种垂直、水平双极化定向板状天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术，具体涉及垂直、水平双极化定向板状天线。

背景技术

双极化天线是一种新型天线技术，组合了90°正交双极化，同时工作在收发双工模式下，每个小区仅需一副双极化天线，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量。

一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用9根天线，每个扇形使用3根天线(空间分集，一发两收)，如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB)，因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm；另外，双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。

当全向小区分裂成三小区时，最多仅增加一副天线(原全向小区在双工模式为2副天线)。传统的单极化天线，当全向小区分裂为三小区时，天线数量剧增(即使在双工模式时也至少增加4副)，由于天线之间(RX-TX，TX-TX)的隔离度(≥30dB)和空间分集技术要求天线之间有水平和垂直间隔距离，这时必须扩大安装天线的平台，增加了基建投资。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术所存在的问题，而提供一种垂直、水平双极化定向板状天线，其能够实现馈电网络的串馈、并馈结合，在有限的空间内实现较宽带宽与高增益。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种垂直、水平双极化定向板状天线，包括一天线，所述天线的水平半功率夹角≥22°，垂直半功率夹角＝22°。

在本实用新型的优选实例中，所述天线的增益＞17dBi。

进一步的，所述天线的频段为3400MHz～3600MHz。

根据上述方案形成的本实用新型具有以下优点：

(1)馈电网络采取串馈、并馈相结合，在有限的空间内达到设计要求；

(2)在设计双极化的前提下，实现较宽带宽的整体结构简单；

(3)在有限的外形尺寸下，实现较宽带宽与高增益；

(4)整体增益高，覆盖范围大；

(5)有效降低了终端天线成本；

(6)可以满足分集接收、双端口双工的工作需求。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2a为本实用新型中端口1的垂直面示意图。

图2b为本实用新型中端口1的水平面示意图。

图3a为本实用新型中端口2的垂直面示意图。

图3b为本实用新型中端口2的水平面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型中馈电网络实现串馈、并馈结合，并且在有限的空间内实现较宽带宽与高增益；同时充分考虑了电波特殊的使用环境、散射、多径等问题。

基于上述要求，本实用新型提供的垂直、水平双极化定向板状天线如图1所示，其包括一天线100，该天线100的定向覆盖夹角：H_θ1/2＞＝22°(水平半功率夹角)，V_θ1/2＝22°(垂直半功率夹角)。

同时，该天线的增益要求＞17dBi，工作频段为3400MHz-3600MHz。

上述方案形成3.5GHz垂直、水平双极化扇区覆盖天线，其在有限空间内实现正交双极化、较宽带宽、高增益，使得无线覆盖的成本降低。

基于上述方案，本实用新型的具体实施如下：

(1)四单元馈电采用串馈、并馈相结合，双极化各端口设计时必须考虑隔离度问题；

(2)为保证驻波，50欧姆N-K馈电与微带线之间的匹配，进行阻抗调整；

(3)天线载体，FR4材料，介电常数4.5。

(4)天线馈电采用N-K连接器反射底板背面馈电。

(5)本实用新型在设计时，充分考虑性能要求，采取微带线进行功分器的匹配。

基于上述要求形成的天线解决了馈电网络的串馈、并馈结合问题，在有限的空间内实现较宽带宽与高增益。同时兼顾电波特殊使用环境、散射、多径等问题。

该实施例中提供的天线从仿真、测试结果来看是非常成功的。

对于端口1的测试，参见图1、图2a以及图2b。其中测试数据如表1所示：

表1