雙極化陣列天線(xiàn)單元及低剖面高隔離度mimo天線(xiàn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種雙極化陣列天線(xiàn)單元，包括多個(gè)輻射單元、分別與所述多個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)連接的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開(kāi)了一種利用上述雙極化陣列天線(xiàn)單元構(gòu)成的低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)。使用本實(shí)用新型可以有效減小整體的外圍尺寸，制造工藝簡(jiǎn)單，且有效改善交叉極化和隔離度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙極化陣列天線(xiàn)單元及低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信基站天線(xiàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化陣列天線(xiàn)單元及低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)。

【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)通信領(lǐng)域中，為了提高抗多徑干擾能力和提升通話(huà)質(zhì)量，通常會(huì)采用雙極化天線(xiàn)進(jìn)行極化分集接收。而在無(wú)線(xiàn)接入領(lǐng)域通常采用的是垂直極化+水平極化的雙極化天線(xiàn)構(gòu)成MIMO多通道，在數(shù)據(jù)率和分級(jí)接收效果都有明顯的優(yōu)勢(shì)，MIMO的核心概念為利用MIMO天線(xiàn)所提供的空間自由度來(lái)有效提升無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的頻譜效率，以提升傳輸速率并改善通信品質(zhì)。
[0003]WLAN天線(xiàn)由于頻率較高且相對(duì)頻率帶寬較窄，底板較小，現(xiàn)在一般振子采用巴倫等形式工藝復(fù)雜，振子高度較高，而一般的雙極化微帶天線(xiàn)存在隔離度不理想問(wèn)題。
[0004]例如，專(zhuān)利號(hào)為CN201220612873.4的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種2.4G的四單元垂直水平雙極化天線(xiàn)振子其采用的是L型探針耦合饋電微帶天線(xiàn)振子，饋電網(wǎng)絡(luò)使用雙層覆銅板設(shè)計(jì)的微帶線(xiàn)等幅同相網(wǎng)絡(luò)。但所采用的方式存在隔離度差(只有26dB)，組裝復(fù)雜(步驟較多)等缺點(diǎn):
[0005]隔離度:所訴天線(xiàn)采用的微帶天線(xiàn)在不采取其它措施的情況下，隔離度一般只能達(dá)到25dB左右，交叉極化只有20dB左右而饋電網(wǎng)絡(luò)為等幅同相網(wǎng)絡(luò)，對(duì)隔離沒(méi)有改善。
[0006]組裝復(fù)雜、尺寸偏大:零部件多，饋電網(wǎng)絡(luò)、L型探針、微帶貼片、底板等，在組裝過(guò)程中需要先裝饋電網(wǎng)絡(luò)在底板上、再將L型探針焊接到饋電網(wǎng)絡(luò)上(4單元8次)，安裝微帶貼片，組裝步驟太多，且導(dǎo)致尺寸偏大。
[0007]同樣的，專(zhuān)利號(hào)為CN201220489268.2的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的一種雙極化MMO天線(xiàn)陣也是存在相同的問(wèn)題。其振子采用巴倫結(jié)構(gòu)，振子高度約為0.25波長(zhǎng)，天線(xiàn)高度相對(duì)較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙極化陣列天線(xiàn)單元及低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的WLAN MMO天線(xiàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的小互耦、寬帶寬、小尺寸、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題，減少天線(xiàn)的尺寸，減少天線(xiàn)的零部件數(shù)量，提高天線(xiàn)的交叉極化比、隔離度指標(biāo)，提升產(chǎn)品生產(chǎn)一致性。。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種雙極化陣列天線(xiàn)單元，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元具有兩種極化方式的饋電點(diǎn)，每個(gè)饋電點(diǎn)通過(guò)與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線(xiàn)單元包括多個(gè)輻射單元、分別與所述多個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)連接的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0010]進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為1*N的線(xiàn)性陣列單元，所述多個(gè)輻射單元為N個(gè)，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)。
[0011]進(jìn)一步的，所述N為2、4、6或8。
[0012]進(jìn)一步的，當(dāng)所述N等于2時(shí)，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為半個(gè)波長(zhǎng)；當(dāng)所述N大于2時(shí)，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為一個(gè)波長(zhǎng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為采用垂直+水平極化方式的天線(xiàn)單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)為水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)為垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一饋電端口為水平饋電端口，所述第二饋電端口為垂直饋電端口。
[0014]進(jìn)一步的，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述水平饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述水平饋電端口與另一側(cè)的所述水平饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述垂直饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述垂直饋電端口與另一側(cè)的所述垂直饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
[0015]進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為采用±45°極化方式的天線(xiàn)單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)為+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)為-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一饋電端口為+45°饋電端口，所述第二饋電端口為-45°饋電端口。
[0016]進(jìn)一步的，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述+45°饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述+45°饋電端口與另一側(cè)的所述+45°饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述-45°饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述-45°饋電端口與另一側(cè)的所述-45°饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
[0017]進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為一體化天線(xiàn)單元，所述多個(gè)輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鋁合金沖壓成一體。
[0018]進(jìn)一步的，每一個(gè)所述輻射單元為正方形金屬片，且邊長(zhǎng)為0.5個(gè)波長(zhǎng)。
[0019]本實(shí)用新型還提供一種低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，其特征在于，包括底板、射頻連接器、多個(gè)寄生單元以及如權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，所述射頻連接器設(shè)于所述底板的底面，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元設(shè)于所述底板的表面，所述多個(gè)寄生單元分別對(duì)應(yīng)連接所述雙極化陣列天線(xiàn)單元的多個(gè)輻射單元。
[0020]進(jìn)一步的，所述多個(gè)寄生單元、雙極化陣列天線(xiàn)單元和底板通過(guò)金屬支撐柱實(shí)現(xiàn)連接及固定。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元與底板的距離為0.02?0.05波長(zhǎng)，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元與所述多個(gè)寄生單元的距離為0.05?0.10波長(zhǎng)。
[0022]進(jìn)一步的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)上的饋電點(diǎn)分別通過(guò)與所述底板上的接頭焊接饋電。
[0023]進(jìn)一步的，每一個(gè)所述寄生單元為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為0.4波長(zhǎng)。
[0024]使用本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0025]1、本實(shí)用新型所訴雙極化陣列天線(xiàn)單元以及天線(xiàn)采用饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射單元一體化、雙極化設(shè)計(jì)方案，所涉產(chǎn)品具有零部件少、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)；
[0026]2、本實(shí)用新型所訴雙極化陣列天線(xiàn)單元以及天線(xiàn)的兩個(gè)極化的饋電網(wǎng)絡(luò)中第一饋電端口間采用等幅同相饋電，第二饋電端口間則采用等幅反相饋電；因此，對(duì)任一天線(xiàn)單元而言均可找到相鄰天線(xiàn)單元組合工作，使得激勵(lì)的主極化輻射同向疊加，同時(shí)交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度；
[0027]3、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法在WLAN天線(xiàn)上主要的優(yōu)勢(shì)在于減少尺寸，同時(shí)減少了線(xiàn)路輻射對(duì)于天線(xiàn)的影響；
[0028]4、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法的饋電網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法的相比，饋電網(wǎng)絡(luò)占用的面積可減少約一半。
[0029]采用本專(zhuān)利所涉及的錯(cuò)位倒相饋電技術(shù)方法與傳統(tǒng)的等幅同相饋電技術(shù)相比可提升天線(xiàn)的隔離度以及交叉極化比。采用錯(cuò)位倒相饋電技術(shù)方法可以將WLAN天線(xiàn)的隔離度提升到35dB以上，軸向交叉極化比在30dB以上，±60°交叉極化比在20dB以上，遠(yuǎn)優(yōu)于移動(dòng)通信的要求。本專(zhuān)利主要適用于無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的頻段(2.4G頻段、5.SG頻段)，同時(shí)也適用于相對(duì)帶寬不超過(guò)20%的雙極化微帶天線(xiàn)本專(zhuān)利所訴天線(xiàn)為垂直+水平的極化方式，也可用于±45°極化的雙極化天線(xiàn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1所示的雙極化陣列天線(xiàn)單元的水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為圖1所示的雙極化陣列天線(xiàn)單元的垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為圖1所示的雙極化陣列天線(xiàn)單元的單個(gè)輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9為本實(shí)用新型提供的一種低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖10為圖9所示的低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖11為圖9所示的低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)的背面結(jié)構(gòu)示意圖
[0041]圖12為圖9所示的低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)的寄生單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0043]本實(shí)用新型提供了一種雙極化陣列天線(xiàn)單元以及帶有該雙極化陣列天線(xiàn)單元的低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)，該雙極化陣列天線(xiàn)單元具有兩種極化方式的饋電點(diǎn)，每個(gè)饋電點(diǎn)通過(guò)與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線(xiàn)單元包括多個(gè)輻射單元、分別與所述多個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)連接的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。該雙極化陣列天線(xiàn)單元為1*N的線(xiàn)性陣列單元，所述多個(gè)輻射單元為N個(gè)，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)，例如，所述N可為2、4、6或8。另外，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為一體化天線(xiàn)單元，所述多個(gè)輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鋁合金沖壓成一體。
[0044]現(xiàn)結(jié)合圖1?10的多個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的雙極化陣列天線(xiàn)單元以及低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0045]參考圖1，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例，公開(kāi)了一種四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元10，且本實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元為采用垂直+水平極化方式的天線(xiàn)單元，該天線(xiàn)單元為1*4的線(xiàn)性陣列單元，其具有兩種極化方式的饋電點(diǎn)，每個(gè)饋電點(diǎn)通過(guò)與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線(xiàn)單元包括四個(gè)輻射單元11、分別與所述四個(gè)輻射單元11對(duì)應(yīng)連接的水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13，所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為水平饋電端口 121，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為垂直饋電端口 131。所述四個(gè)輻射單元11、水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13通過(guò)鋁合金沖壓成型的一體化天線(xiàn)單元。每一個(gè)所述輻射單元11為正方形金屬片，邊長(zhǎng)為0.5個(gè)波長(zhǎng)，所述四個(gè)輻射單元11以邊長(zhǎng)正對(duì)邊長(zhǎng)的方式排列成線(xiàn)性陣列，如圖4所示。
[0046]其中，相鄰的所述水平饋電端口 121之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 131之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0047]具體的，結(jié)合I和圖2所示，所述四個(gè)輻射單元11包括第一輻射單元11a、第二輻射單元lib、第三輻射單元Ilc以及第四輻射單元lld，在所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12中，所述水平饋電端口 121包括第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d。所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12分別通過(guò)所述第一水平饋電端口 121a與所述第一福射單元Ila連接,通過(guò)第二水平饋電端口 121b與第二福射單元Ilb連接，通過(guò)第三水平饋電端口 121c與第三輻射單元Ilc連接以及通過(guò)第四水平饋電端口 121d與第四輻射單元Ild連接。其中，所述第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121中任意相鄰的兩個(gè)為等幅同相饋電連接，例如，在本實(shí)施例中，若所述第一水平饋電端口 121a的饋電相位為90°，那么，所述第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d的饋電相位均為90°。
[0048]另外，所述第一水平饋電端口 121a和第二水平饋電端口 121b位于水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12的饋電點(diǎn)122的一側(cè)，第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d位于饋電點(diǎn)122的另一側(cè)，其中，所述第一水平饋電端口 121a和第二水平饋電端口 121b之間采用等幅同相串饋的連接方式，所述第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d也采用等幅同相串饋的連接方式。而位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12的饋電點(diǎn)122的一側(cè)的所述第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b和位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12的饋電點(diǎn)122的另一側(cè)的所述第三水平饋電端口 121c、第四水平饋電端口 121d之間采用等幅同相并饋的連接方式。
[0049]結(jié)合I和圖3所示，在所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13中，所述垂直饋電端口 131包括第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b、第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d。所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13分別通過(guò)所述第一垂直饋電端口 131a與所述第一福射單元Ila連接,通過(guò)第二垂直饋電端口 131b與第二福射單元Ilb連接,通過(guò)第三垂直饋電端口 131c與第三輻射單元Ilc連接以及通過(guò)第四垂直饋電端口 131d與第四輻射單元Ild連接。其中,所述第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b、第三垂直饋電端口131c以及第四垂直饋電端口 131中任意相鄰的兩個(gè)為等幅反相饋電連接，例如，在本實(shí)施例中，若所述第一垂直饋電端口 131a的饋電相位為0°，那么，所述第二垂直饋電端口 131b的饋電相位為180，第三垂直饋電端口 131c的饋電相位為360° (等效為0° )以及第四垂直饋電端口 131d的饋電相位為540° (等效為180° )。
[0050]另外，所述第一垂直饋電端口 131a和第二垂直饋電端口 131b位于垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13的饋電點(diǎn)132的一側(cè)，第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d位于饋電點(diǎn)132的另一側(cè)，其中，所述第一垂直饋電端口 131a和第二垂直饋電端口 131b之間采用等幅反相并饋的連接方式，所述第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d也采用等幅反相并饋的連接方式。而位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13的饋電點(diǎn)132的一側(cè)的所述第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b和位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13的饋電點(diǎn)132的另一側(cè)的所述第三垂直饋電端口 131c、第四垂直饋電端口 131d之間則采用等幅反相并饋的連接方式。
[0051]在本實(shí)施例中，由于所述雙極化陣列天線(xiàn)單元10的水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)12的水平端口 121間采用等幅同相饋電，而垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)13的垂直端口 131間采用等幅反相饋電(即錯(cuò)位倒相饋電)。因此，對(duì)于任一輻射單元11而言均可找到相鄰輻射單元組合工作，使得激勵(lì)的主極化輻射同向疊加，同時(shí)交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度。比如與垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)連接中，輻射單元可以簡(jiǎn)化為電流矢量，可分為本極化分量以及異極化分量，由于輻射單元饋電位置相反的，因此造成本極化分量疊加，異極化分量反向相消，提升天線(xiàn)的極化純度，減少兩端口的互耦，從而達(dá)到改善交叉極化比提高隔離度的目的。
[0052]參考圖5，為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元20與圖1所示的第一實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，本實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元為八單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元，即天線(xiàn)單元為1*8的線(xiàn)性陣列單元，其包括八個(gè)輻射單元21、分別與所述八個(gè)輻射單元21對(duì)應(yīng)連接的水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)22和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)23，所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)22與所述八個(gè)輻射單元連接的八個(gè)饋電端口為水平饋電端口 221，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)23與所述八個(gè)輻射單元連接的八個(gè)饋電端口為垂直饋電端口 231。所述八個(gè)輻射單元21、水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)22和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)23通過(guò)鋁合金沖壓成型的一體化天線(xiàn)單元。
[0053]其中，相鄰的所述水平饋電端口 221之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 231之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0054]所述八個(gè)輻射單元21和水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)22、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)23的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述水平饋電端口 221、垂直饋電端口 231的位置關(guān)系與圖1所示的第一實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元10基本一致，在此省略詳細(xì)描述。
[0055]參考圖6，為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元30與圖1所示的第一實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，本實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元為二單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元，即天線(xiàn)單元為1*2的線(xiàn)性陣列單元，其包括兩個(gè)輻射單元31、分別與所述兩個(gè)輻射單元31對(duì)應(yīng)連接的水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)32和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)33，所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)32與所述兩個(gè)輻射單元連接的兩個(gè)饋電端口為水平饋電端口 321，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)33與所述兩個(gè)輻射單元連接的兩個(gè)饋電端口為垂直饋電端口 331。所述兩個(gè)輻射單元31、水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)32和垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)33通過(guò)鋁合金沖壓成型的一體化天線(xiàn)單元。
[0056]其中，相鄰的所述水平饋電端口 321之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 331之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0057]所述兩個(gè)輻射單元31和水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)32、垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)33的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述水平饋電端口 321、垂直饋電端口 331的位置關(guān)系與圖1所示的第一實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元10基本一致，不同的是，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)33的饋電點(diǎn)332 一側(cè)的垂直饋電端口 331a與另一側(cè)的垂直饋電端口 331b相位差為半個(gè)波長(zhǎng)而非一個(gè)波長(zhǎng)。
[0058]參考圖7，為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元40與圖1所示的第一實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元40為采用±45°極化方式的天線(xiàn)單元，該天線(xiàn)單元也為1*4的線(xiàn)性陣列單元，其包括四個(gè)輻射單元41、分別與所述四個(gè)輻射單元41對(duì)應(yīng)連接的+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)42和-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)43，所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)42與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為+45°饋電端口 421，所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)43與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為-45°饋電端口 431。所述四個(gè)輻射單元41、+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)42和-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)43通過(guò)鋁合金沖壓成型的一體化天線(xiàn)單元。
[0059]其中，相鄰的所述+45°饋電端口 421之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述-45°饋電端口 431之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0060]所述四個(gè)輻射單元41和+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)42、-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)43的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述+45饋電端口 421、-45°饋電端口 431的位置關(guān)系與圖1所示的第一實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元10基本一致，在此省略詳細(xì)描述。
[0061]參考圖8，為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該天線(xiàn)單元也為1*4的線(xiàn)性陣列單元，其包括四個(gè)輻射單元51、分別與所述四個(gè)輻射單元51對(duì)應(yīng)連接的+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)52和-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)53，所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)52與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為+45°饋電端口 521，所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)53與所述四個(gè)輻射單元連接的四個(gè)饋電端口為-45°饋電端口 531。所述四個(gè)輻射單元51、+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)52和-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)53通過(guò)鋁合金沖壓成型的一體化天線(xiàn)單元。
[0062]本實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元50與圖7所示的第四實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元40結(jié)構(gòu)相似，不同的是，第四實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元40的四個(gè)輻射單元41以邊長(zhǎng)正對(duì)邊長(zhǎng)的方式排列成線(xiàn)性陣列，而本實(shí)施例公開(kāi)的雙極化陣列天線(xiàn)單元50的四個(gè)輻射單元51以角正對(duì)角的方式排列成線(xiàn)性陣列。
[0063]其中，相鄰的所述+45°饋電端口 521之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述-45°饋電端口 531之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0064]所述四個(gè)輻射單元51和+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)52、-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)53的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述+45饋電端口 521、-45°饋電端口 531的位置關(guān)系與圖1所示的第一實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元10基本一致，在此省略詳細(xì)描述。
[0065]參考圖9?12，為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，包括底板1、射頻連接器6、多個(gè)寄生單元3以及雙極化陣列天線(xiàn)單元2，所述射頻連接器6設(shè)于所述底板I的底面，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2設(shè)于所述底板I的表面，所述多個(gè)寄生單元3分別對(duì)應(yīng)連接所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2的多個(gè)輻射單元。所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2的兩種極化方向的饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)分別通過(guò)與所述底板I上的接頭Ia焊接饋電，如圖11所
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[0066]具體的，每一個(gè)所述寄生單元3為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為
0.4波長(zhǎng)，如圖12所示。且每一個(gè)寄生單元3、雙極化陣列天線(xiàn)單元2和底板I通過(guò)金屬支撐柱4、5實(shí)現(xiàn)連接及固定，如圖10所示。其中，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2與底板I的距離為0.02?0.05波長(zhǎng)，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2與每一個(gè)寄生單元3的距離為0.05?
0.10波長(zhǎng)。因此，天線(xiàn)高度在不計(jì)算外罩的情況下只有0.1波長(zhǎng)左右，遠(yuǎn)低于一般天線(xiàn)振子的0.25波長(zhǎng)。
[0067]具體的，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2可為上述任意實(shí)施例所描述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，例如，在本實(shí)施例的MIMO天線(xiàn)中，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元2采用了圖1所示的第一實(shí)施例的四單元的雙極化陣列天線(xiàn)單元10。但可以理解的,在本實(shí)施例的MIMO天線(xiàn)中，也可采用其他實(shí)施例的雙極化陣列天線(xiàn)單元。
[0068]綜上所述，使用本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0069]1、本實(shí)用新型所訴雙極化陣列天線(xiàn)單元以及天線(xiàn)采用饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射單元一體化、雙極化設(shè)計(jì)方案，所涉產(chǎn)品具有零部件少、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)；
[0070]2、本實(shí)用新型所訴雙極化陣列天線(xiàn)單元以及天線(xiàn)的兩個(gè)極化的饋電網(wǎng)絡(luò)中第一饋電端口間采用等幅同相饋電，第二饋電端口間則采用等幅反相饋電；因此，對(duì)任一天線(xiàn)單元而言均可找到相鄰天線(xiàn)單元組合工作，使得激勵(lì)的主極化輻射同向疊加，同時(shí)交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度；
[0071]3、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法在WLAN天線(xiàn)上主要的優(yōu)勢(shì)在于減少尺寸，同時(shí)減少了線(xiàn)路輻射對(duì)于天線(xiàn)的影響；
[0072]4、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法的饋電網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法的相比，饋電網(wǎng)絡(luò)占用的面積可減少約一半。
[0073]采用本專(zhuān)利所涉及的錯(cuò)位倒相饋電技術(shù)方法與傳統(tǒng)的等幅同相饋電技術(shù)相比可提升天線(xiàn)的隔離度以及交叉極化比。采用錯(cuò)位倒相饋電技術(shù)方法可以將WLAN天線(xiàn)的隔離度提升到35dB以上，軸向交叉極化比在30dB以上，±60°交叉極化比在20dB以上，遠(yuǎn)優(yōu)于移動(dòng)通信的要求。本專(zhuān)利主要適用于無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的頻段(2.4G頻段、5.SG頻段)，同時(shí)也適用于相對(duì)帶寬不超過(guò)20%的雙極化微帶天線(xiàn)本專(zhuān)利所訴天線(xiàn)為垂直+水平的極化方式，也可用于±45°極化的雙極化天線(xiàn)。
[0074]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元具有兩種極化方式的饋電點(diǎn)，每個(gè)饋電點(diǎn)通過(guò)與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線(xiàn)單元包括多個(gè)輻射單元、分別與所述多個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)連接的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)輻射單元連接的多個(gè)饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為1*N的線(xiàn)性陣列單元，所述多個(gè)輻射單元為N個(gè)，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述N為2、4、6或8。
4.如權(quán)利要求2所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，當(dāng)所述N等于2時(shí)，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為半個(gè)波長(zhǎng)；當(dāng)所述N大于2時(shí)，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為一個(gè)波長(zhǎng)。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為采用垂直+水平極化方式的天線(xiàn)單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)為水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)為垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一饋電端口為水平饋電端口，所述第二饋電端口為垂直饋電端口。
6.如權(quán)利要求5所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述水平饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述水平饋電端口與另一側(cè)的所述水平饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述垂直饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述垂直饋電端口與另一側(cè)的所述垂直饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
7.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為采用±45°極化方式的天線(xiàn)單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)為+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)為-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)，所述第一饋電端口為+45°饋電端口，所述第二饋電端口為-45°饋電端口。
8.如權(quán)利要求7所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述+45°饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述+45°饋電端口與另一側(cè)的所述+45°饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)同一側(cè)的所述-45°饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電點(diǎn)一側(cè)的所述-45°饋電端口與另一側(cè)的所述-45°饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
9.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元為一體化天線(xiàn)單元，所述多個(gè)輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鋁合金沖壓成一體。
10.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，其特征在于，每一個(gè)所述輻射單元為正方形金屬片，且邊長(zhǎng)為0.5個(gè)波長(zhǎng)。
11.一種低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，其特征在于，包括底板、射頻連接器、多個(gè)寄生單元以及如權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的雙極化陣列天線(xiàn)單元，所述射頻連接器設(shè)于所述底板的底面，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元設(shè)于所述底板的表面，所述多個(gè)寄生單元分別對(duì)應(yīng)連接所述雙極化陣列天線(xiàn)單元的多個(gè)輻射單元。
12.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，其特征在于，所述多個(gè)寄生單元、雙極化陣列天線(xiàn)單元和底板通過(guò)金屬支撐柱實(shí)現(xiàn)連接及固定。
13.如權(quán)利要求11或12所述的低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元與底板的距離為0.02?0.05波長(zhǎng)，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元與所述多個(gè)寄生單元的距離為0.05?0.10波長(zhǎng)。
14.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MIMO天線(xiàn)，其特征在于，所述雙極化陣列天線(xiàn)單元的第一極化饋電網(wǎng)絡(luò)和第二極化饋電網(wǎng)絡(luò)上的饋電點(diǎn)分別通過(guò)與所述底板上的接頭焊接饋電。
15.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MMO天線(xiàn)，其特征在于，每一個(gè)所述寄生單元為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為0.4波長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK203967254SQ201420194588
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】鄒光健, 陳韶明 申請(qǐng)人:廣州杰賽科技股份有限公司