一種改進的雙極化基站天線及提高交叉比的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改進的雙極化基站天線及提高交叉比的方法，包括金屬地板、輻射體及饋電部分，還包括四根金屬條，所述四根金屬條在同一水平面構成方形，所述方形的邊長為中心頻率的一個波長，所述方形的中心點與金屬地板垂直距離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中心點與方形的中心點在同一條豎直直線上。本發明所提出的方法可以明顯的改善±45°雙極化基站天線的交叉極化比。
【專利說明】-種改進的雙極化基站天線及提高交叉比的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及基站天線領域，特別涉及一種改進的雙極化基站天線及提高交叉比的 方法。
【背景技術】
[0002] 在移動通信系統中，通常采用分集技術克服復雜環境中的信號衰落，改善通信質 量。其中，運用雙極化天線的極化分集是一種成本低，效果好的分集方式。
[0003] 雙極化天線應該具有良好的正交極化特性，即在±60°的扇形服務區內，交叉極 化方向圖所表現的電平應該比相應角度上的主極化方向所表現的電平有明顯降低，兩者之 間的差別集交叉極化比。顯而易見，交叉極化比越大，兩信號的相關性越小，分集效果越好。
[0004] 現在天線公司調節交叉極化比通常是依靠仿真軟件去"調"或者是"湊"，缺乏理論 的分析指導設計。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了提高雙極化基站天線的交叉比，提供一種改進的雙極化基站 天線及提高交叉比的方法。
[0006] 本發明采用的技術方案：
[0007] -種改進的雙極化基站天線，包括金屬地板、輻射體及饋電部分，還包括四根金屬 條，所述四根金屬條在同一水平面構成方形，所述方形的邊長為中心頻率的一個波長，所述 方形的中心點與金屬地板垂直距離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中心點與 方形的中心點在同一條堅直直線上。
[0008] 還包括微帶基片，所述四根金屬條及輻射體印刷在微帶基片上。
[0009] 所述每根金屬條長為天線中心頻率的二分之一波長，寬度在0. 1-100毫米。
[0010] 一種提高雙極化基站天線交叉比的方法，設置四根金屬條，所述四根金屬條在同 一平面構成方形，增加四個正交平行的寄生單元，實現交叉比改善。
[0011] 所述方形的邊長為中心頻率的一個波長，所述方形的中心點距離金屬地板垂直距 離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中心點與方形的中心點在同一條堅直直線 上。
[0012] 每根金屬條長為天線中心頻率的二分之一波長，寬度在0. 1-100毫米。
[0013] 本發明的有益效果：
[0014] 本發明可以明顯改善雙極化基站天線的交叉極化比。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明的結構示意圖；
[0016] 圖2是本發明的工作原理圖；
[0017] 圖3是圖2中寄生電流的影響示意圖；
[0018] 圖4是本發明天線的兩個端口的仿真與測試駐波比；
[0019] 圖5是本發明天線的兩個端口的隔離度；
[0020] 圖6 (a)、圖6 (c)、圖6 (e)分別是改進后天線的第一端口分別在1. 7GHz、2. 2GHz及 2. 7GHz仿真與測試的輻射方向圖，圖6 (b)、圖6 (d)、圖6 (f)是改進后天線的第二端口分別 在1. 7GHz、2. 2GHz及2. 7GHz仿真與測試的輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不 限于此。
[0022] 實施例
[0023] 本實施例采用的±45°雙極化基站天線。
[0024] 如圖1所示，一種改進的雙極化基站天線，包括金屬地板3、輻射體2、饋電部分及 四根金屬條11-14,所述金屬條為細長型，四根金屬條11-14在同一水平面構成方形實現四 個寄生電流，相鄰金屬條可以接觸或不接觸，所述方形的邊長為天線中心頻率的一個波長， 所述方形的中心點與金屬地板垂直距離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中心 點與方形的中心點在同一條堅直直線上（包括中心點重合），四根金屬條由相同或不同材 料制成，其長短可以控制寄生電流的幅度。
[0025] 每根金屬條長為天線中心頻率的二分之一波長，寬度在0. 1-100毫米，優選1-10 毫米。
[0026] 本發明的工作原理：
[0027] 交叉極化比是主極化結構天線與交叉極化接收天線接收到的能量比。
[0028] 被測天線在XY平面，于X軸的夾角為Phi (φ)α主極化接收天線和交叉極化接收 天線在同一個平面，這個平面平行于ΧΥ平面。當天線測試的時候，被測天線繞X軸轉動。轉 動的角度是Theta(0)。Θ =〇°時，被測天線平行于主極化接收天線。
[0029] Φ取不同的值的時候的交叉極化如表1所示，當Φ = 45°是，在軸向，被測天線 與主極化接收天線平行，垂直于交叉極化接收天線，因此交叉極化比在軸向很大。但是在 ±60 °，被測天線既不平行于主極化接收天線，也不垂直于交叉極化接收天線，所以交叉極 化比小于10dB。當Φ變大時，交叉極化比在軸向變小，在±60°變大。當Φ小于45°時， 所有角度交叉極化比都變差。可以看出，一個電流很難在所有角度都實現滿足指標的交叉 極化比。為了實現高交叉極化比，應該引進更多的電流。
[0030] 表 1
[0031]
【權利要求】
1. 一種改進的雙極化基站天線，包括雙極化基站天線，所述雙極化基站天線包括金屬 地板、輻射體及饋電部分，其特征在于，還包括四根金屬條，所述四根金屬條在同一水平面 構成方形，所述方形的邊長為中心頻率的一個波長，所述方形的中心點與金屬地板垂直距 離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中心點與方形的中心點在同一條堅直直線 上。
2. 根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，還包括微帶基片，所述四根金屬條及 輻射體印刷在微帶基片上。
3. 根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，每根金屬條長為天線中心頻率的二 分之一波長，寬度在0. 1-100毫米。
4. 根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，所述雙極化基站天線具體為±45° 雙極化基站天線。
5. -種提高雙極化基站天線交叉比的方法，其特征在于，設置四根金屬條，所述四根金 屬條在同一平面構成方形，增加四個正交平行的寄生單元，實現交叉比改善。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方形的邊長為中心頻率的一個波長， 所述方形的中心點距離金屬地板垂直距離為天線中心頻率四分之一波長，所述輻射體的中 心點與方形的中心點在同一條堅直直線上。
7. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，每根金屬條長為天線中心頻率的二分之 一波長，寬度在〇. 1-100毫米。
【文檔編號】H01Q13/08GK104253306SQ201410468852
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】褚慶昕, 羅宇 申請人:華南理工大學