[发明专利]双极化阵列天线及其辐射单元

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信天线领域，尤其涉及双极化阵列天线及其辐射单元。

背景技术

常见的双极化辐射单元，典型特征为两个极化的辐射振子的结构尺寸以及形状一致，并且各个辐射振子均设置在同一平面上，即两个极化的辐射振子旋转90°重合。虽然这种设计可以在一定程度上提升两个极化的辐射性能的一致性，但出于避免馈电干扰的考虑，只能将两个极化的馈电端口分别设置在不同的平面上，无法做到将馈电端口设置在同一平面上。由多个以上所述的辐射单元一致性组阵后所形成的阵列天线就会由于馈电端口的高度的不一致以及其他相应产生的边界条件的不一致，而不可避免地使两个极化的辐射性能指标存在着一定的差异。

随着移动天线的工作频段不断地扩宽，特别是在超宽频(如1710～2690MHz)工作时，无论是单辐射单元还是阵列天线所体现出的两个极化的不一致性就越加明显，如同一频点中两个极化的水平面半功率波束宽度、前后比、交叉极化鉴别率、极化一致性和水平面波束偏斜等关键指标均存在着较大的不一致。另外，这种不一致也会随着电调天线电下倾角的增大而越加明显，而且难以消除。

目前，网络运营商为了提升网络质量、提升网络上下行的均匀覆盖，对基站天线的两个极化的辐射性能指标的一致性要求越来越高，上述的辐射单元以及由其组成的阵列天线均难以满足网络运营商的要求。

如果将两个极化的辐射振子设置在同一高度平面上，还会加重单个辐射单元内两个极化之间的耦合，以及加重阵列天线的两个极化之间的耦合，从而增加了宽频带阵列天线的隔离度指标实现的难度。

因此，基于上述的情况，如何兼顾到两个极化的辐射性能指标的一致性以及隔离度，这对本领域技术人员构成了一定程度的挑战。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种双极化阵列天线，用以同时改善两个极化的辐射性能指标的一致性和隔离度。

本发明的另一目的在于提供用于构成前一目的所称的双极化阵列天线的双极化辐射单元。

一种双极化阵列天线，包括排列设置在其反射板上的若干辐射单元，每个辐射单元均具有两对呈正交极化安装的辐射振子，

至少有一个所述的辐射单元作为第一辐射单元，其第一对辐射振子用于辐射第一极化的信号，第二对辐射振子用于辐射第二极化的信号；

至少有一个所述的辐射单元作为第二辐射单元，其第一对辐射振子用于辐射第二极化的信号，第二对辐射振子用于辐射第一极化的信号；

以所述反射板为基准，在所述反射板的垂直方向上，所述第一辐射单元和第二辐射单元的第一对辐射振子高于所述第二对辐射振子设置。

一种双极化辐射单元，有两对呈正交极化安装的辐射振子，其中一对辐射振子用于辐射一极化的信号，另一对辐射振子用于辐射另一极化的信号，以该辐射单元所安装的反射板为基准，在所述反射板的垂直方向上，其中一对所述的辐射振子高于另一对所述的辐射振子设置。

本发明的有益效果如下：

1、双极化辐射单元中用于辐射两个极化的信号的两对辐射振子分别设置在不同高度的第一空间层和第二空间层中，可以改善两个极化之间的隔离度，而且增大两个极化之间的不相干性。

2、由于上述辐射单元的两对辐射振子处于不同高度的空间层，所以增大了辐射单元中两个极化之间的不一致性。

3、第一辐射单元的两个极化之间的不一致性可以抵消第二辐射单元的两个极化之间的不一致性，从而大大提升了阵列天线整体的极化之间的辐射性能的一致性，由此可以直接带来譬如水平面半功率波束宽度、交叉极化鉴别率等指标的改善。

4、由于第一辐射单元和第二辐射单元的隔离度都较一般的辐射单元高，从而使得阵列天线整体的隔离度也相应地得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例的一种双极化阵列天线的第一辐射单元的正视图；

图2为本发明实施例的一种双极化阵列天线的第一辐射单元的立体图；

图3为本发明实施例的一种双极化阵列天线的第二辐射单元的正视图；

图4为本发明实施例的一种双极化阵列天线的另一第一辐射单元的正视图；

图5为为本发明实施例的一种双极化阵列天线的另一第一辐射单元的正视图；

图6为本发明实施例的一种双极化阵列天线的另一第一辐射单元的正视图；

图7为本发明实施例的一种双极化阵列天线的第一辐射单元和第二辐射单元相邻设置的正视图；

图8为本发明实施例的一种双极化阵列天线的第一辐射单元和第二辐射单元相邻设置的立体图；