[发明专利]多极化天线系统及其所采用的极化转换网络

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种适用于移动通信系统的天线，尤其涉及一种多极化天线系统及其所采用的极化转换网络。

【背景技术】

目前为止，移动通信领域采用垂直线极化天线或者采用+/-45度的线极化天线。在应用中，前者在每个覆盖扇区需要配置二副天线，且二副天线之间需要保持间隔在10个工作频段波长以上，占地空间大，导致安装塔资源的难以承受，故目前主要应用于郊区等场景；后者，由于+/-45度的线极化本身在理论上存在3dB的极化损失，在下行的Tx发射波段只能选择+45度的线极化或者-45度的线极化，造成极大的功率浪费，在提倡节能减排的时代，这一缺陷亟待改进。

【发明内容】

本发明的第一目的是提供一种多极化天线系统，以使天线同时存在圆极化和线极化两种极化，以对抗多径衰落和降低功率损耗。

本发明的第二目的在于提供一种应用于所述多极化天线系统的极化转换网络，以有助于天线达成前一目的。

本发明是通过如下技术方案实现的：

为实现本发明的第一目的，本发明提供的一种多极化天线系统，其包括：

第一圆极化天线（11），与第一圆极化天线（11）呈极化正交关系的第二圆极化天线（12），以及极化转换网络（20）；该极化转换网络（20）包括第一双工器（21）和第二双工器（22）以及和差网络（25）；所述第一双工器（21）与第二双工器（22）分别具有公共端（31、32）、第一分路端（21a，22a）和第二分路端（21b，22b）；

所述第一双工器（21）的公共端（31）与第一圆极化天线（11）的信号连接端口相连接，第一双工器（21）的第一分路端（21a）与第二分路端（21b）分别用于通行第一频段（A）和第二频段（B）的信号；

所述第二双工器（22）的公共端（32）与第二圆极化天线（12）的信号连接端口相连接，第二双工器（22）的第一分路端（22a）与第二分路端（22b）分别用于通行第一频段（A）和第二频段（B）的信号；

由第一双工器（21）和第二双工器（22）各自的第一分路端（21a，22a）分别用于传输彼此呈正交关系的圆极化信号；

所述和差网络，具有第一端口（33）、第二端口（34）、第三端口（43）及第四端口（44），用于将来自第一端口（33）和第二端口（34）的两路信号相加后从所述第三端口（43）输出，将来自第一端口（33）和第二端口（34）的两路信号相减后从所述第四端口（44）输出；

所述第一双工器（21）与第二双工器（22）各自的第二分路端（21b，22b）分别与所述和差网络（25）的第一端口（33）和第二端口（34）相连接；以由该和差网络将从其第一端口（33）和第二端口（34）馈入的呈现彼此正交的圆极化的第二频段（B）信号转换为呈现彼此正交的线极化信号后分别从第三端口（43）和第四端口（44）输出，由所述第三端口（43）和第四端口（44）分别输出彼此呈正交关系的线极化信号。

为达成本发明的第一目的，本发明提供的另一种多极化天线系统，包括：

第一圆极化天线（11），与第一圆极化天线（11）呈极化正交关系的第二圆极化天线（12），以及极化转换网络（20）；该极化转换网络（20）包括第一双工器（21）和第二双工器（22）以及和差网络（25）；所述第一双工器（21）与第二双工器（22）分别具有公共端（31、32）、第一分路端（21a，22a）和第二分路端（21b，22b）

所述第一双工器（21）的公共端（31）与第一圆极化天线（11）的信号连接端口相连接；

所述第二双工器（22）的公共端（32）与第二圆极化天线（12）的信号连接端口相连接；

由第一双工器（21）和第二双工器（22）各自的第一分路端（21a，22a）分别用于传输彼此呈正交关系的圆极化信号；

所述和差网络（25），具有第一端口（33）、第二端口（34）、第三端口（43）及第四端口（44）；

所述和差网络（25）的第一端口（33）与所述第一双工器（21）的第二分路端（21b，22b）相连接；用于将来自第三端口（43）的信号，转换为幅度均分、相位同相的两路信号分别经第一端口（33）和第二端口（34）输出；并分别通过第一圆极化天线（11）和第二圆极化天线（12）输出以在空中合成线极化信号；