[发明专利]低剖面双极化基站天线

说明书

本发明公开了一种低剖面双极化基站天线，用于解决现有基站天线剖面高、反射板尺寸大的问题。包括±45°双极化平面振子(1)、±45°平面馈电探针(2)、人工磁导体反射板(3)、同轴线(4)、支撑柱(5)和介质材料板(6)；介质材料板(6)的上表面印制+45°的平面馈电探针，下表面印制‑45°平面馈电探针和±45°双极化平面振子；介质材料板(6)通过支撑柱(5)固定在人工磁导体反射板(3)的正上方，该人工磁导体反射板(3)包括反射板介质板(31)、方形贴片(32)和地板(33)；同轴线(4)用于实现对天线的激励。本发明具有剖面低、反射板尺寸小的特点，适用于移动通信基站天线。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及一种双极化基站天线，特别涉及一种基于人工磁导体反射板的低剖面双极化基站天线，可应用于移动通信微缩基站天线领域中。

背景技术

移动通信技术给人类带来了快捷的信息沟通，同时需求的增加亦推动了移动通信技术的蓬勃发展。第一代的模拟移动通信系统逐渐淡出我们的视野，到第二代的数字移动通信系统方兴未艾，再到第三代的宽带移动通信系统全世界范围内建设，第四代移动通信技术的试验和建设也如火如荼。近年来，为了实现频率复用、减小基站尺寸、抵抗多径衰落和提高通信系统容量，±45°双极化天线的极化分集技术逐渐代替单极化天线的空间分集技术。但是，移动通信技术的快速发展也使得现有基站的数量成倍的增加。选址、安装困难，视觉污染，用户对基站辐射的担忧成为亟待解决的问题。这就要求天线在实现宽频带、双极化的同时具有小型化、低剖面、经济、环境友好等特点。

传统的双极化基站天线分为贴片基站天线和交叉振子基站天线两类。为了实现宽带双极化，贴片基站天线多采用多层介质板叠加的结构形式，使得天线损耗大且隔离度低。交叉振子基站天线包括辐射振子、馈电巴伦、反射板三部分，馈电巴伦多采用直立结构，介于反射板和辐射振子之间，起到不平衡-平衡馈电和支撑辐射振子的作用。反射板采用大尺寸带边墙的电导体结构。如中国专利，授权号CN202004160U名称为“双极化组合T型匹配振子基站天线”，该发明公开了一种宽带高增益高隔离度双极化天线，其结构如图1所示，该天线包括T型匹配辐射振子、金属平衡-不平衡转换器、接地板三部分。四个T型匹配振子在馈电端串联连接并组成双极化天线单元。两个金属平衡-不平衡转换器相互正交，起到对T型匹配振子的平衡激励和支撑作用。接地板设置有边墙，且距离T型匹配振子的高度大约为四分之一中心频率波长，用于调节波瓣宽度。在特定的工作频段内，该基站天线的剖面较高且反射板尺寸较大，不利于基站天线的小型化，限制了其在新一代移动通信微缩基站天线领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有基站天线存在的缺陷，提出一种低剖面双极化基站天线，用于解决现有双极化基站天线剖面较高、反射板尺寸较大所带来的不利于小型化的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种低剖面双极化基站天线，包括辐射振子、馈电巴伦和反射板；所述辐射振子采用±45°双极化平面振子1，所述馈电巴伦采用±45°平面馈电探针2，所述反射板采用人工磁导体反射板3；在该人工磁导体反射板3的正上方设置有通过四个支撑柱5固定的介质材料板6；在该介质材料板6的上表面印制有+45°平面馈电探针，在其下表面印制有-45°平面馈电探针和±45°双极化平面振子，两个平面馈电探针在竖直投影方向上正交；两个平面振子均通过同轴线4激励，该同轴线4输出端的内芯和外芯分别与±45°平面馈电探针2和±45°双极化平面振子1相连。

上述的低剖面双极化基站天线，人工磁导体反射板3包括反射介质板31、方形贴片32和地板33；所述反射介质板31的厚度为h1，4.4mm≤h1≤5.2mm；其上表面印制有N×N个方形贴片32阵列，方形贴片的边长为L4，14mm≤L3≤16mm，相邻方形贴片间距为g1，1mm≤g1≤1.2mm，方形贴片阵列的阶数为N，6≤N≤8；反射介质板31的下表面印制有地板33。

上述的低剖面双极化基站天线，介质材料板6下表面和人工磁导体反射板3上表面之间的距离为H，H的取值范围为9.5～11.5mm。