雙極化基站天線制造技術

本發明專利技術提供了一種雙極化基站天線，其包括電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片、外層反射墻，加載金屬圓片、饋電金屬圓柱分別位于電極子的上下兩端，水平磁振子位于加載金屬圓片的上方，饋電片固定在饋電金屬圓柱上，饋電金屬圓柱安裝在接地板上，電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片都位于外層反射墻內，水平磁振子與接地板平行。本發明專利技術雙極化基站天線結構簡單，制造成本低，滿足各種不同環境的使用。

【技術實現步驟摘要】
雙極化基站天線
本專利技術涉及一種天線,具體地,涉及一種雙極化基站天線。
技術介紹
在蜂窩移動通信系統中，天線是通信設備電路信號與空間輻射電磁波的轉換器，是空間無線通信的橋頭堡，因此基站天線是移動通信系統的關鍵硬件設備之一，其特性直接影響整個無線網絡的整體性能。在移動通信網工程設計中，應該根據網絡的覆蓋要求、話務量分布、抗干擾要求和網絡服務質量等實際情況來合理地選擇基站天線。雙極化天線是一種新型天線技術，組合了+45°和-45°兩副極化方向和相互正交的天線并同時工作在收發雙工模式下，因此其最突出的優點是節省單個定向基站的天線數量；且由于雙極化天線對架設安裝要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可，從而節省基建投資，同時使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易。但仍存在一定的缺陷:目前的雙極化天線結構復雜、單一，制造成本高，已無法滿足于各種不同環境的使用。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種雙極化基站天線，其結構簡單、制造成本低，滿足各種不同環境的使用。根據本專利技術的一個方面，提供一種雙極化基站天線，其特征在于，其包括電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片、外層反射墻，加載金屬圓片、饋電金屬圓柱分別位于電極子的上下兩端，水平磁振子位于加載金屬圓片的上方，饋電片固定在饋電金屬圓柱上，饋電金屬圓柱安裝在接地板上，電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片都位于外層反射墻內，水平磁振子與接地板平行。優選地，所述電極子、加載金屬圓片、饋電金屬圓柱構成垂直電振子，一個水平磁振子和四個垂直電振子構成電磁耦合振子輻射單元。優選地，所述四個電極子均勻分布于同一圓周上，相對的電極子差分饋電。優選地，所述水平磁振子的內圈形狀為圓形，水平磁振子的外圈周長為一個波長。優選地，所述水平磁振子和加載金屬圓片之間的距離等于一個水平磁振子的厚度。優選地，所述接地板為圓形金屬片，接地板的半徑為五分之一個波長。優選地，所述水平磁振子的形狀為八邊形。優選地，所述饋電片位于接地板的下方。優選地，所述接地板上設有圓孔，饋電金屬圓柱穿過圓孔。優選地，所述外層反射墻的直徑與接地板的直徑相同。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果:本專利技術雙極化基站天線結構簡單，元件少，制造成本低，滿足各種不同環境的使用。本專利技術采用四個電極子垂直放置在接地板上，并均勻分布于同一圓周上，形成垂直電振子與水平磁振子結合的方式，最后加上外圍反射墻用以調節駐波比和改善方向。【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1為本專利技術雙極化基站天線在沒有外層反射墻時的側面結構示意圖。圖2為本專利技術雙極化基站天線的立體結構示意圖。圖3為本專利技術中電極子、加載金屬圓片、接地板的結構示意圖。圖4為本專利技術中水平磁振子的結構示意圖。圖5為本專利技術中水平磁振子、電極子、加載金屬圓片、接地板組裝在一起的結構示意圖。圖6為本專利技術回波損耗性能的示意圖。圖7為本專利技術不同端口間隔離度圖。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。如圖1至圖5所示，本專利技術雙極化基站天線包括電極子1、水平磁振子2、加載金屬圓片3、接地板4、饋電金屬圓柱5、饋電片6、外層反射墻7，加載金屬圓片3、饋電金屬圓柱5分別位于電極子I的上下兩端，水平磁振子2位于加載金屬圓片3的上方，饋電片6固定在饋電金屬圓柱5上，饋電金屬圓柱5安裝在接地板4上，電極子1、水平磁振子2、加載金屬圓片3、接地板4、饋電金屬圓柱5、饋電片6都位于外層反射墻7內，水平磁振子2與接地板4平行。在饋電片6上直接饋電以激勵垂直電振子，繼而通過電磁耦合將能量輻射到空間。電極子1、加載金屬圓片3、饋電金屬圓柱5構成垂直電振子,一個水平磁振子2和四個垂直電振子構成電磁耦合振子輻射單元，水平磁振子和垂直電振子通過電磁耦合實現將能量輻射出去，加載金屬圓片3作為引向器。四個電極子均勻分布于同一圓周上。相對的電極子I差分饋電，組成±45°的極化端口，±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調對天線間隔度的要求，空間間隔小，減小空間體積。水平磁振子2的內圈形狀為圓形，水平磁振子2的外圈周長為一個波長。水平磁振子2和加載金屬圓片3之間的距離等于一個水平磁振子2的厚度，這樣布局合理，能最多得將能量輻射出去。接地板4為圓形金屬片，接地板4的半徑為五分之一個波長。水平磁振子2的形狀為八邊形，這樣結構簡單，方便與其他元件連接。饋電片6位于接地板4的下方，這樣方便提供相關漏電、過流、速斷等保護。接地板4上設有圓孔41，饋電金屬圓柱5穿過圓孔41。外層反射墻7的直徑與接地板4的直徑相同，外層反射墻7的主要作用是將部分輻射到四周的電磁波反射到需要輻射的方向，從而達到提高天線駐波比的目的。如圖6所示，工程中一般定義回波損耗小于-1Odb的頻段為工作頻段。由圖6可以看出本專利技術的工作頻段為0.6-1.0GHz0其中，第一曲線SI表示其他三個端口匹配時第一端口的反射系數。由圖7可知各端口間隔離度良好。其中，第二曲線S2表示第二端口匹配時，第一端口到第二端口的正向傳輸系數；第三曲線S3表示第三端口匹配時，第一端口到第三端口的正向傳輸系數。本專利技術的工作原理如下，由電磁場的基本原理可知:(I)磁極子天線(環天線)可以在無限大導電體平面上實現低輪廓(磁鏡像原理)，其有效輻射條件是該環天線周長近似等于輻射電磁波的波長；(2)無限大導電體平面(接地板)上的電極子具有可變的特性阻抗和阻抗變換效應；(3)電磁耦合饋電具有寬頻帶特性；(4)相對的電極子I差分饋電可以形成差分激勵，差分激勵可以有效抑制導體表面上的共模電流，從而可以提高天線的極化純度。以上對本專利技術的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本專利技術并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本專利技術的實質內容。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙極化基站天線，其特征在于，其包括電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片、外層反射墻，加載金屬圓片、饋電金屬圓柱分別位于電極子的上下兩端，水平磁振子位于加載金屬圓片的上方，饋電片固定在饋電金屬圓柱上，饋電金屬圓柱安裝在接地板上，電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片都位于外層反射墻內，水平磁振子與接地板平行。

【技術特征摘要】
1.一種雙極化基站天線，其特征在于，其包括電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片、外層反射墻，加載金屬圓片、饋電金屬圓柱分別位于電極子的上下兩端，水平磁振子位于加載金屬圓片的上方，饋電片固定在饋電金屬圓柱上，饋電金屬圓柱安裝在接地板上，電極子、水平磁振子、加載金屬圓片、接地板、饋電金屬圓柱、饋電片都位于外層反射墻內，水平磁振子與接地板平行。2.根據權利要求1所述的雙極化基站天線，其特征在于，所述電極子、加載金屬圓片、饋電金屬圓柱構成垂直電振子，一個水平磁振子和四個垂直電振子構成電磁耦合振子輻射單元。3.根據權利要求2所述的雙極化基站天線，其特征在于，所述四個電極子均勻分布于同一圓周上，相對的電極子差分饋電。4.根據權利要求3所述的雙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李靜，沈廣海，黃東，唐正，彭宏利，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海;31