[实用新型]宽带双极化天线

说明书

本申请公开了一种宽带双极化天线。本申请的宽带双极化天线，辐射单元包含四个偶极子，四个偶极子组合后安装在反射板上；偶极子两个臂连分别接于两个支撑导体顶端，支撑导体底端连接公共底座；两个支撑导体顶端由缺口槽隔开，其中一个导体具有纵向槽和横向槽，纵向槽设有分离导体，分离导体与缺口槽相邻，横向槽将分离导体与公共底座隔开；四个偶极子的四条导线分别连接相应分离导体的底部末端；偶极子臂上放有附加导体；附加导体末端向偶极子臂弯折，并由电介质薄膜将其隔离。本申请的天线，可实现60‑65度半功率波束宽度，工作相对带宽至少为46％，具有较好正负60度覆盖扇区边沿交叉极化比；在宽频带范围内具有较好匹配性和兼容性。

技术领域

本申请涉及天线领域，特别是涉及一种宽带双极化天线。

背景技术

在当今这个频繁使用移动电话的时代，市场每年对宽频带双极化天线的需求也随之变得巨大，因此业内投入了相当大的人力和物力研发制造简易的宽频带双极化天线以满足市场的需求。在实际运用中，大多数情况都要求双极化天线的水平面半功率波束宽度为65度，不仅需要具有良好的交叉极化鉴别率，还需要在较宽频带范围内与馈线良好匹配。

由于交叉偶极子的水平面波束宽度过宽，为了满足减小波束宽度的需求，就要使用结构较为复杂的辐射体。US5940044专利文献中描述了一种水平面半功率波束宽度大约为65度的双极化天线，该天线包含了多个偶极子附属阵列，每个附属阵列由四个钻石状的偶极子组成；每个附属阵列中的其中两个偶极子都是倾斜的，与接地导板的长边组成+45度角，以形成一个+45度角的极化辐射单元阵列；另外，两个偶极子与接地导板的长边组成–45度角，以形成一个–45度角的极化辐射单元阵列。这样排列偶极子是为了使呈+45度角的偶极子的相位中心和一个呈-45度角的元件能与跟接地导板长边平行的一条垂直线对齐。其他呈+45度角的偶极子的相位中心和呈-45度角的元件与另外一条垂直线对齐。这种偶极子方阵的主要缺点在于其复杂的电馈网络。例如，必须使用四条电缆对偶极子进行电馈。

在EP0973231A2、US6333720B1、US6529172B2和US2010/0309084A1专利文献中分别展示了其它几种具有方阵型偶极子的辐射体的数据；其技术方案是，这些偶极子的不平衡变压器都向偶极子方阵的中心部位倾斜，以简化生产步骤，但尽管如此，这些装置仍然较为复杂。

US6313809B1专利文献中描述了一种双极化辐射体，该辐射体包含了四个偶极子，这些偶极子更适宜被排列于反射体上，其顶视图为一个偶极子方阵；每个偶极子都是依靠一条对称线来进行电馈的，该对称线具有以下特点：辐射体在极化作用中呈+45度角或-45度角，向已规定结构的偶极子方阵进行电辐射。另外在US6940465B2、US7688271B2、CN202423543U、CN202268481U、CN101916910A、CN102097677A、CN102694237A、CN102544711A、CN201199545Y、CN102117967A和CN102013560A等专利文献中都分别有描述类似结构的偶极子方阵。

随着通信行业的发展，如今无线通信系统中使用的天线都具有若干不同的频段，并包含多个彼此相邻的辐射体，这样就导致了天线的尺寸比较大的问题；有鉴于此，需要提供一种优化的双极化辐射体，能够兼容多频段的宽频带天线的同时，满足体积小型化的要求。

CN 108172978 A专利文献中描述了一种双极化天线，该天线包含了四个偶极子，偶极子的臂上设有附加导体，如图1和图2所示，附加导体通过耦合馈电的方式向相邻的偶极子臂进行馈电，并降低其工作频带的下限频率。由此可见，CN 108172978 A专利文献中的双极化天线具有尺寸小型化的优点，但这种设计在其它方面也存在不足。第一个不足是，其馈电网络需要四条电缆来实现偶极子与波束形成网络之间的连接，而波束形成网络构建在反射板的另一面，而且，这些电缆的接头还需要平行且连接于波束形成网络上的另一条电缆，这就使得整个馈电网络相当复杂；另外一个不足是，由于这些馈电电缆直接连接于偶极子，天线的工作频带受到了限制，由此可见，该天线的偶极子与馈电电缆之间不具有匹配电路。