一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及移動通信天線技術領域，特別涉及一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信技術的發展，無線通信已經成為日常生活中不可缺少的一部分，其用戶數量也日益龐大，用戶對于信息的傳遞速率也提出了更高的要求;與此同時，不同的無線通信系統工作頻段也不盡相同，寬帶天線可以工作在多個頻段，為不同制式的無線通信提供服務，從而可以實現通信系統的小型化，同時滿足人們對于高速通信的需要。
[0003]雙極化天線可以同時接收或者發射兩個相互正交的電磁波，從而可以極大的提高無線通信系統的信息傳遞速率，同時可以有效的抑制由于多徑傳播效應引起的信號快速衰弱，提高通信質量。
[0004]在無線通信系統中，全向天線有著重要的應用。全向天線是指一種可以在水平面內360°均勻輻射的天線，它對水平面內不同方向具有同樣的輻射和接收能力。
【實用新型內容】
[0005]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線。
[0006]本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，包括天線輻射單元、水平饋電單元及垂直饋電單元，所述天線輻射單元由一個口徑面開口的矩形喇叭及矩形背腔構成，所述矩形喇叭與矩形背腔共用一個豎直面，所述水平饋電單元位于矩形喇叭內，所述垂直饋電單元位于矩形背腔內。
[0008]所述水平饋電單元為漸變形式金屬片，具體為橢圓形漸變、圓形漸變或拋物線漸變。
[0009]所述漸變形式金屬片在靠近口徑面一端開路，另一端中點與50歐姆同軸線相連接。
[0010]所述垂直饋電單元為矩形金屬片，豎直設置在靠近矩形背腔共用豎直面的對面位置。
[0011]所述矩形金屬片兩端開路，在距離矩形金屬片頂端0.01λο-0.Uo處與50歐姆同軸線相連接。
[0012]所述矩形背腔三面開有縫隙，所述三面為共用豎直面的對面及左右側面。
[0013]所述矩形喇叭的口徑面長寬分別為0.5λ0-1.5λο、0.05λ0-0.5λο，與口徑面相對的面的長寬分別為0.5λο-1.5λο、0.05λ0-0.45λ0，深度為0.Uq-0.5λ0 ；
[0014]矩形背腔的長寬分別為0.5λ0-1.5λο、0.05λ0-0.45λο，深度為0.U0-0.5λο，縫隙寬度為0.0Uq-0.Uo；其中λ。為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。
[0015]所述漸變形式金屬片的線長為0.U0-0.5λο，線寬為0.05λ0-0.15λο;矩形金屬片的長度為0.4λ0-0.8λ0，寬度為0.0U0-0.U0，其中λο為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。
[0016]本實用新型的有益效果:
[0017](I)本實用新型由兩個輻射單元構成，水平輻射單元為矩形喇叭，通過口徑面開口形成全向輻射;垂直輻射單元通過水平開縫實現全向輻射，天線結構簡單，便于加工制造。
[0018](2)天線的水平輻射單元采用漸變形式的金屬片饋電，垂直輻射單元采用矩形金屬片饋電，饋電結構簡單，易于加工，且可以實現較寬的回波損耗帶寬，在工作頻率上的
IOdB回波損耗可達45.5%。
[0019](3)天線的輻射單元結構簡單，可以實現寬頻覆蓋，在工作頻段上可以實現良好的全向性能，交叉極化小，在整個工作頻段上的交叉極化在_35dB以下。
[0020](4)天線的隔離度較好，在工作頻段上的極化隔離度均在_70dB以下。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本實用新型超高隔離度寬帶雙極化全向天線的立體圖。
[0022]圖2是本實用新型超高隔離度寬帶雙極化全向天線的俯視圖。
[0023]圖3是本實用新型超高隔離度寬帶雙極化全向天線的帶寬圖。
[0024]圖4是本實用新型天線輻射單元中矩形背腔在1.7GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
[0025]圖5是本實用新型天線輻射單元中矩形背腔在2.2GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
[0026]圖6是本實用新型天線輻射單元中矩形背腔在2.7GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
[0027]圖7是本實用新型天線輻射單元中矩形喇叭在1.7GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
[0028]圖8是本實用新型天線輻射單元中矩形喇叭在2.2GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
[0029]圖9是本實用新型天線輻射單元中矩形喇叭在2.7GHz處的XOY平面的輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0031 ] 實施例
[0032]如圖1、圖2所示，一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，包括天線輻射單元R、水平饋電單元Fh及垂直饋電單元Fv，所述水平饋電單元與垂直饋電單元分別與50歐姆同軸線C相連接。
[0033]所述天線垂直放置，其輻射單元由一個口徑面開口的矩形喇叭及矩形背腔構成，所述矩形喇叭與矩形背腔共用一個豎直面，所述天線輻射單元的板材為銅板，厚度為
0.2mm。所述水平饋電單元位于矩形喇叭內，且位于矩形喇叭垂直方向的中間位置，所述垂直饋電單元位于矩形背腔內，兩個饋電單元的板材均為銅板，厚度均為0.2mm。
[0034]本實施例中，矩形喇叭實現水平極化，其口徑面長H = 0.73λ0，寬Wl = 0.25λ0，矩形喇叭的深度Ll=0.37λο。水平饋電單元Fh為一個漸變形式金屬片，漸變形式可以為橢圓形、圓形或拋物線形。本實施例中采用橢圓形式的漸變，所在橢圓長軸為58mm，短軸為22mm，漸變形式金屬片寬度為0.18λο。漸變形式金屬片在靠近口徑面的一端開路，另一端距離天線輻射單元公共面2mm，且其中點與50歐姆同軸線C相連。
[0035]本實施例中矩形背腔用于實現垂直極化，矩形背腔除共用豎直面外，其他三面中間位置開有縫隙，矩形背腔長H = 0.73λ0，寬W2 = 0.16λο，深度L2 = 0.29λ0，中間所開縫隙寬度h = 0.05λο。垂直饋電單元Fv為一個矩形金屬片，長寬分別為0.6UQ和0.03λο。所述矩形金屬片垂直水平面放置，且兩端開路，在距離矩形金屬片頂端0.05λο處與50歐姆同軸線相連接。所述水平饋電單元和垂直饋電單元除了與同軸線相連接外不與其他物體相連接，其中λη為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。
[0036]如圖3所示，是本實施例仿真所得天線帶寬，由此圖可得出結論，本實用新型超高隔離度寬帶雙極化全向天線具有1.7GHz-2.7GHz的帶寬，在該帶寬上回波損耗達-1OdB,相對帶寬達到了45.5%，符合寬帶天線的要求;并且在該帶寬上，極化隔離度在70dB以上，隔離度較高。圖4-圖9是本實施例仿真所得天線在不同頻率處的XOY平面輻射方向圖，由圖可得出結論本實用新型超高隔離度寬帶雙極化全向天線有較好的水平全向輻射特性。
[0037]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，包括天線輻射單元、水平饋電單元及垂直饋電單元，所述天線輻射單元由一個口徑面開口的矩形喇叭及矩形背腔構成，所述矩形喇叭與矩形背腔共用一個豎直面，所述水平饋電單元位于矩形喇叭內，所述垂直饋電單元位于矩形背腔內。2.根據權利要求1所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述水平饋電單元為漸變形式金屬片。3.根據權利要求2所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述漸變形式金屬片在靠近口徑面一端開路，另一端中點與50歐姆同軸線相連接。4.根據權利要求1所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述垂直饋電單元為矩形金屬片，豎直設置在靠近矩形背腔共用豎直面的對面位置。5.根據權利要求4所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述矩形金屬片兩端開路，在距離矩形金屬片頂端0.0U0-0.Uq處與50歐姆同軸線相連接，其中λ0為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。6.根據權利要求1所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述矩形背腔三面開有縫隙，所述三面為共用豎直面的對面及左右側面。7.根據權利要求6所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述矩形喇叭的口徑面長寬分別為0.5λ0-1.5λο、0.05λ0-0.5λο，與口徑面相對的面的長寬分別為0.5λο~1.5λ()、0.05λο~0.45λο，深度為0.1λο-0.5入。； 矩形背腔的長寬分別為0.5λ0-1.5λο、0.05λο-0.45λο，深度為0.U0-0.5λο，縫隙寬度為0.0Uo-0.Uo；其中λο為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。8.根據權利要求2所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述漸變形式金屬片的線長為0.U0-0.5λο，線寬為0.05λ0-0.15λ0；矩形金屬片的長度為0.4λ0-0.8λο，寬度為0.0Uq-0.U0，其中λο為該天線中心諧振頻率處所對應的自由空間波長。9.根據權利要求2所述的一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，其特征在于，所述漸變形式金屬片具體為橢圓形漸變、圓形漸變或拋物線漸變。
【專利摘要】本實用新型公開了一種超高隔離度寬帶雙極化全向天線，包括天線輻射單元、水平饋電單元及垂直饋電單元，所述天線輻射單元由一個口徑面開口的矩形喇叭及矩形背腔構成，所述矩形喇叭與矩形背腔共用一個豎直面，所述水平饋電單元位于矩形喇叭內，所述垂直饋電單元位于矩形背腔內。本實用新型具有很好的水平全向輻射特性。
【IPC分類】H01Q13/02, H01Q1/36, H01Q1/50, H01Q21/24
【公開號】CN205376747
【申請號】CN201521035697
【發明人】李融林, 聶成果, 羅鵬
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月11日