[实用新型]宽波束高增益天线

说明书

本实用新型提供一种宽波束高增益天线，其包括设置在反射板上的多个组阵排列的交叉振子对，该交叉振子对包括分别印制在两块介质基板上的下垂宽带振子；两个下垂宽带振子交叉设置，该下垂宽带振子的两臂对称设置，该振子的两臂为倒L形片，包括竖直段、竖直段顶端的水平延伸段，水平延伸段末端朝下成弯折段；该振子臂上侧设置寄生单元，该两介质基板的另一面设有微带线，该反射板正面或背面有两路印制馈电网络进行双极化馈电。本实用新型获得了双极化、水平宽波束和高增益辐射特性，实现简单、低成本。

【技术领域】

本实用新型涉及一种移动通信基站天线设备与技术，特别是涉及宽波束高增益天线及其技术。

【背景技术】

随着网络部署密度不断增大，移动通信已基本实现信号广域连续覆盖。然而，受限于工作频带和覆盖区域的限制，宏蜂窝难以满足高数据传输率和大系统容量的需求。相比之下，5.8G频段带宽宽、容量大、传播特性好、天线尺寸小，非常适合用户密集的局域高速数据业务。这类基站天线需要具备较大带宽(4.97-5.85GHz，BW＝16.27％)、高增益和宽(水平)波宽的特点，以覆盖较大区域、服务较多用户，从而获得良好的覆盖效果和较佳的经济性。除此之外，双极化和低剖面、平面化也是重要要求，以实现极化分集 MIMO效果和良好用户感受。宽带、低剖面和双极化天线，常用形式有微带贴片和半波振子，后者高度约四分之一波长。当工作于5.8G时，由于波长短，半波振子的剖面高度尚可接受。然而，两者的水平波宽仅60～70°，无法满足90°以上的超宽波宽要求，即使振子下垂也难以满足要求。而其他超宽波束天线，如小焦径比抛物面天线的介质辐射头，又不具备低剖面和超宽带特性，且馈电复杂、体积大。

鉴于半波阵子的诸多优点，只需克服波宽较窄的缺点，即可很好地满足应用需要。实现半波阵子波束展宽的常规方法是，振子两臂下垂和减小地板尺寸。然而，上述方法波宽展宽效果有限，仍不能满足整个带内90°以上的波宽要求。

【发明内容】

本实用新型旨在为通讯领域提供一种宽带宽、高增益、超宽波宽、双极化、高隔离、低剖面、低成本、易生产的小型定向基站天线。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：

通过采用下垂PCB振子设计方案，将PCB振子末端朝下弯折，并且在振子上侧对称设置一对寄生单元，实现了上述设计目标。

具体地，本实用新型提供一种宽波束高增益天线，其包括设置在反射板上的多个组阵排列的交叉振子对，该交叉振子对包括分别印制在两块介质基板上的下垂宽带振子，两个下垂宽带振子交叉设置，该下垂宽带振子的两臂对称设置，该振子臂为倒L形片，包括竖直段，连接竖直段上端的水平段，水平段末端朝下成弯折段，该振子臂上侧设置寄生单元，该介质基板另一面设有微带线，该反射板正面或背面有两路印制馈电网络进行馈电。

本实用新型在常规PCB振子的基础上，通过在振子上侧设置寄生单元，实现了单振子在5.8G频段良好匹配(4.80-6.0GHz，BW＝22.22％)，带内波宽为95°～133°，交叉振子波宽85°～110°；组阵后水平波宽80°～114°，最高增益 G＝16dBi，剖面高度小于0.26·λ_c(λ_c为中心波长)，XPD大于15dB，隔离度优于 -25dB，前后比大于17.5dB，SLL低于-10.5dB，达到了设计目标。另外，该方法还具有思路新颖、原理清晰、方法普适、实现简单、低成本、适合批量生产等特点，是取代常规宽波束微带贴片天线的优选方案，而且对于常规宽带、高增益振子天线的设计和改进也是适用和有效的。

优选的，竖直段与水平段拐角处外侧切斜角，竖直段上部分向内切出一平台。

优选的，振子臂的其中一臂的底端开有缺口。

优选的，该寄生单元在下垂宽带振子上部顺着振子两臂走向左右对称设置。

优选的，该寄生单元是从平台连接至弯折段尾段的细长条，与振子臂之间存有间隙。