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CN104600439B - 多频双极化天线 - Google Patents

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CN104600439B CN201410856025.1A CN201410856025A CN104600439B CN 104600439 B CN104600439 B CN 104600439B CN 201410856025 A CN201410856025 A CN 201410856025A CN 104600439 B CN104600439 B CN 104600439B
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Abstract

本发明提供一种多频双极化天线，其包括反射板、及设置于该反射板上的至少一个低频辐射单元和与该低频辐射单元相邻的至少一个高频辐射单元，该高频辐射单元外围设有隔离框，在该隔离框的上方设有至少一层悬浮条。本发明多频双极化天线采用新的边界结构，高频波宽一致性提高、形变减小、交叉极化改善，高频方向图偏高频段交叉极化有明显改善。

Description

多频双极化天线
【技术领域】
本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其是指一种多频双极化天线。
【背景技术】
随着移动通信技术的不断发展，通信基站对基站天线的指标要求，特别是增益、带宽特性、半功率角随频率的波动特性、交叉极化特性等方面，提出了越来越高的要求。
由于目前移动通信多制式运营的现状以及基站选址的困难，多频基站天线是目前市场需求量极大的基站天线产品。多频天线是通常采用高、低频天线单元组合实现所要求的性能。但由于天线本身体积的限制，这两类单元之间的相互影响的确是目前还难以完全克服的难题。主要表现在：
对低频，波束宽度非常难设计，由于宽度方向尺寸限制，一般偏宽；而高频段，由于受到低频单元的影响较大，因此其波束宽度非常离散，交叉极化指标也很难满足一般产品指标要求，并且由于高频带宽较宽，在部分频点方向图会产生畸变。现有技术的多频双极化天线结构频宽较窄，迎风面积、体积、质量均较大。
因此，提供一种结构紧凑、高频波宽一致性高、形变小、交叉极化改善的通信基站多频双极化天线实为必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高频波宽一致性高、形变小、交叉极化改善的多频双极化天线。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明提供一种多频双极化天线，其包括反射板、及设置于该反射板上的至少一个低频辐射单元和与该低频辐射单元相邻的至少一个高频辐射单元，该高频辐射单元外围设有隔离框，在该隔离框的上方设有至少一层悬浮条。
优选的，该至少一层悬浮条分别对应配设有悬浮条加载。
优选的，相邻悬浮条之间以及最下层悬浮条与隔离框之间电气耦合。
优选的，各层悬浮条之间断开，避免出现低频谐振。
优选的，该至少一层悬浮条中的每一层悬浮条包括横向或纵向成对设置的至少两个悬浮条。
优选的，该每一层悬浮条中的至少两个悬浮条为中心对称或者左右对称结构。
优选的，该悬浮条为金属边界，在高频辐射单元外围构成正方形、矩形、圆形、椭圆形结构。
优选的，该悬浮条和悬浮条加载在高频辐射单元外围所形成的结构的横向及径向长度范围为0.6～0.7中心频率波长。避免出现低频谐振。
优选的，该悬浮条的至少两层的方案是由上层至下层长度或者口径呈现递增或者递减趋势。
优选的，该高频辐射单元中还包括有高频寄生辐射器。
对比现有技术，本发明具有以下优点：
本发明多频双极化天线采用新的边界结构，高频波宽一致性提高、形变减小、交叉极化改善，高频方向图偏高频段交叉极化有明显改善。
【附图说明】
图1为本发明多频双极化天线的立体图；
图2为本发明多频双极化天线的纵向视图；
图3为现有技术方案多频双极化天线测试的高频方向图；
图4为本发明多频双极化天线测试的高频方向图。
【具体实施方式】
请参阅图1、2所示实施例，本发明多频双极化天线包括反射板11、及设置于该反射板11上的两个低频辐射单元15和与该低频辐射单元15相邻的八个高频辐射单元14，该高频辐射单元14外围设有隔离框12，在该隔离框12的上方设有两层悬浮条13和悬浮条加载17。该高频辐射单元14中还包括有高频寄生辐射器16。
两层悬浮条和悬浮条加载之间断开，可以有效避免出现低频谐振。并且相邻悬浮条13之间以及最下层悬浮条与隔离框12之间电气耦合。
在本实施例中，该悬浮条13和悬浮条加载17为金属边界，每一层悬浮条13和悬浮条加载17包括四个悬浮条13，该四个悬浮条13中心对称设置，在高频辐射单元14外围构成正方形结构。其中两个悬浮条成对横向(悬浮条在高频振子的左右两侧)设置，另外两个悬浮条成对纵向(悬浮条在高频振子的前后两侧)设置。
作为可替换实施方式，该每一层悬浮条和悬浮条加载中的悬浮条也可以为左右对称结构。每层浮条和悬浮条加载也可以在高频辐射单元14外围构成矩形、圆形、椭圆形或其衍生形状等结构。该悬浮条和悬浮条加载为数量不定、长度不定、形状不定的金属边界。
本实施例中，该悬浮条13和悬浮条加载17在高频辐射单元14外围所形成的结构的横向及径向长度范围为0.6～0.7中心频率波长，可有效避免出现低频谐振。
其他一些实施例中，该悬浮条和悬浮条加载的至少两层的方案是由上层至下层长度或者口径呈现递增或者递减趋势。
请参阅如下表格以及图3和图4，仿真与测试表明，相比现有技术，本发明对高频段，波宽收敛，尤其是10dB波宽，方向图形变也减小了，60度交叉极化最差值变好。现有技术在2673MHz测得3dB波宽56.85，10dB波宽84.34，在2690Hz测得3dB波宽59.37，10dB波宽84.94；本发明在2673MHz测得3dB波宽64.41，10dB波宽109.44，在2690Hz测得3dB波宽61.91，10dB波宽108.66；现有技术在2673MHz测得60度交叉极化-18.54，在2690Hz测得60度交叉极化-17.41，本发明在2673MHz测得60度交叉极化3.65，在2690Hz测得60度交叉极化3.55。由此可见，本发明采用新的边界结构对高频的改善是很明显的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多频双极化天线，其包括反射板、及设置于该反射板上的至少一个低频辐射单元和与该低频辐射单元相邻的至少一个高频辐射单元，其特征在于，该高频辐射单元外围设有隔离框，在该隔离框的上方设有至少一层悬浮条，该至少一层悬浮条分别对应配设有悬浮条加载，相邻悬浮条之间以及最下层悬浮条与隔离框之间电气耦合，各层悬浮条和悬浮条加载之间断开。
2.如权利要求1所述的多频双极化天线，其特征在于，该至少一层悬浮条中的每一层悬浮条包括横向或纵向成对设置的至少两个悬浮条。
3.如权利要求2所述的多频双极化天线，其特征在于，该每一层悬浮条中的至少两个悬浮条为中心对称或者左右对称结构。
4.如权利要求1所述的多频双极化天线，其特征在于，该悬浮条为金属边界，在高频辐射单元外围构成矩形、圆形、椭圆形结构。
5.如权利要求1所述的多频双极化天线，其特征在于，该悬浮条和悬浮条加载在高频辐射单元外围所形成的结构的横向及径向长度范围为0.6～0.7中心频率波长。
6.如权利要求1所述的多频双极化天线，其特征在于，该悬浮条的至少两层的方案是由上层至下层长度或者口径呈现递增或者递减趋势。
7.如权利要求1所述的多频双极化天线，其特征在于，该高频辐射单元中还包括有高频寄生辐射器。
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