一種寬帶雙極化平面基站天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)通信基站天線技術(shù)，特別涉及一種寬帶雙極化平面基站天線。
【背景技術(shù)】
[0002]通信技術(shù)飛速發(fā)展，移動(dòng)通信系統(tǒng)由2G系統(tǒng)發(fā)展為3G系統(tǒng)，而4G系統(tǒng)于2014年已經(jīng)進(jìn)入普及階段，中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃建成70萬(wàn)個(gè)4G基站，中國(guó)聯(lián)通將建10萬(wàn)個(gè)4G基站，而中國(guó)電信4G基站建設(shè)初步規(guī)劃超6萬(wàn)，中國(guó)現(xiàn)階段普遍存在2G、3G和4G (LTE)移動(dòng)通信系統(tǒng)大量共存的局面，因此，可同時(shí)支持2G、3G和4G(LTE)移動(dòng)的移動(dòng)通信基站天線具有巨大的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值。雙極化天線運(yùn)用極化分集、頻率復(fù)用等技術(shù)，在基站天線中具有廣泛應(yīng)用；目前，雙極化基站天線可分為平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)二類，立體結(jié)構(gòu)的基站天線包括多層結(jié)構(gòu)的貼片天線和直立振子天線，需要復(fù)雜的饋電結(jié)果及支撐結(jié)構(gòu)，平面結(jié)構(gòu)的基站天線也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)直接饋電而需要附件的饋電結(jié)果用以實(shí)現(xiàn)寬帶性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種寬帶雙極化平面基站天線，平面天線直接饋電實(shí)現(xiàn)了寬帶特性，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，性能好，有利于大規(guī)模制造。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種寬帶雙極化平面基站天線，包括天線輻射單元、反射板、第一饋線和第二饋線，所述天線輻射單元通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在反射板的上方，其特征在于，所述天線輻射單元為平面結(jié)構(gòu)，所述天線輻射單元具有+45°極化振子、-45°極化振子和介質(zhì)基板，所述+45°極化振子包括一對(duì)+45°半波振子、+45°共面微帶線和+45°極化振子饋線，所述-45°極化振子包括一對(duì)-45°半波振子、-45°共面微帶線和-45°極化振子饋線，所述+45°極化振子和-45°極化振子相互正交不連接，所述+45°極化振子的并聯(lián)半波振子和+45°共面微帶線與-45°極化振子饋線蝕刻于介質(zhì)基板正面；所述-45°極化振子的并聯(lián)半波振子和-45°共面微帶線與+45°極化振子饋線蝕刻于介質(zhì)基板的背面；所述+45°極化振子與+45°極化振子饋線通過(guò)金屬化過(guò)孔連接，所述-45°極化振子與-45°極化振子饋線通過(guò)金屬化過(guò)孔連接。
[0005]本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線用一個(gè)福射單元實(shí)現(xiàn)了 ±45°雙極化，所述天線輻射單元是軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述天線輻射單元具有對(duì)稱軸，所述對(duì)稱軸穿過(guò)天線輻射單元的中心，所述對(duì)稱軸包括+45°對(duì)稱軸和-45°對(duì)稱軸，位于+45°對(duì)稱軸上的+45°極化振子用于實(shí)現(xiàn)+45°極化；位于-45°對(duì)稱軸上的-45°極化振子用于實(shí)現(xiàn)-45°極化；所述+45°極化和-45°極化之間的極化隔離可達(dá)35dB。
[0006]所述輻射單元優(yōu)選并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)，并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)有助于天線獲取寬帶、高增益和良好的輻射性能。所述并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)可分解為二個(gè)半波振子結(jié)構(gòu)，半波振子長(zhǎng) 0.4 λ。?0.6 λ。。
[0007]所述饋電結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，所述并聯(lián)半波振子用一段微帶線饋電直接饋電，所述微帶線的特性阻抗為50 Ω，所述微帶線的一端通過(guò)金屬化過(guò)孔與所述并聯(lián)半波振子連接，另一端與所述饋線相連。
[0008]任何對(duì)所述直接饋線結(jié)構(gòu)所做的變形，任何改變振子形狀或者并聯(lián)方式的變形，其基本形式都仍可被看作是直接饋電的并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)。
[0009]所述支撐結(jié)構(gòu)為絕緣支撐結(jié)構(gòu)，所述絕緣支撐結(jié)構(gòu)的高度取決于天線輻射體距離反射板的高度，高度范圍為0.1Acr^0.5 λ ^，其中，λ ^為自由空間頻率2.2GHz對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。所述絕緣支撐結(jié)構(gòu)為塑料棒或木棒。
[0010]所述天線的反射板為平板的結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型的天線采用并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)，用一段微帶線直接饋電。所述天線包括輻射單元、反射板和二條饋線。所述輻射單元通過(guò)絕緣支撐結(jié)構(gòu)固定在反射板的正上方。所述輻射單元包括+45°極化振子、-45°極化振子和介質(zhì)基板，所述+45°極化振子和-45°極化振子相互正交且不相連，分別蝕刻于介質(zhì)基板的正反面。所述+45°極化振子包括一對(duì)+45°半波振子、+45°共面微帶線和+45°極化振子饋線，所述一對(duì)-45°半波振子、-45°共面微帶線和-45°極化振子饋線。+45°極化振子的一對(duì)半波振子通過(guò)+45°極化振子的+45°共面微帶線并聯(lián)，并由+45°極化饋線直接饋電。-45°極化振子的一對(duì)半波振子通過(guò)-45°極化振子的-45°共面微帶線并聯(lián)，并由-45°極化饋線直接饋電。該天線具有大帶寬、高隔離度、輻射方向圖穩(wěn)定、高增益的特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模制造。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理:本實(shí)用新型用一個(gè)天線輻射單元就實(shí)現(xiàn)了 ±45°雙極化，用一段50 Ω的微帶線給一對(duì)并聯(lián)半波振子直接饋電，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，平面結(jié)構(gòu)有利于大規(guī)模制造；具有可覆蓋1710-2690MHZ的帶寬和35dB的高隔離度；獲取了高增益和良好的輻射性能；該寬帶雙極化平面天線適用于2G、3G、LTE(4G)移動(dòng)通信系統(tǒng)。
[0013]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]1、±45°雙極化平面天線由+45°極化振子和_45°極化振子構(gòu)成，每個(gè)極化振子包括一對(duì)半波振子、一段共面微帶線和一段微帶饋線；每對(duì)半波振子通過(guò)共面微帶線并聯(lián)，用一段微帶饋線直接饋電；天線的輻射單元蝕刻在一塊介質(zhì)基板上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模制造。
[0015]2、天線采用并聯(lián)半波振子結(jié)構(gòu)，有利于天線獲得寬帶、高增益和良好的輻射特性。
[0016]3、用微帶線直接并聯(lián)半波振子饋電，不用耦合饋電，也不用寬帶巴倫等復(fù)雜饋電結(jié)構(gòu)就能獲得帶寬性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線的三維結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線的正視圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線的剖面圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線的帶寬。
[0021]圖5是本實(shí)用新型的寬帶雙極化平面天線的水平面方向圖。
[0022]其中，I表述天線輻射單元；2表述反射板；3A表述第一饋線；3B表述第二饋線；4表不支撐結(jié)構(gòu)；5表不+45°極化振子；6表不-45°極化振子；7表不介質(zhì)基板；8A表不一對(duì)+45°半波振子；8B表不一對(duì)-45°半波振子；9A表不+45°共面微帶線；9B表不-45°共面微帶線；10表示+45°極化振子饋線；11表示-45°極化振子饋線；12A表示+45°