[实用新型]225～400MHz双极化全向天线

说明书

本实用新型涉及一种接力组网天线。它适用于所有符合225～400MHz频段的采用线极化方式的接力组网通信系统。

在频率资源越来越紧张的今天，如何提高频谱利用率成为通信领域的关键问题。如目前电视广播所使用的频带宽度典型值为500MHz，按传统的单极化方式只能在该频带内划分12个频道。但采用正交极化技术后则可以划分24个频道。也就是说，对同一频谱采用不同的极化方式(如水平极化和垂直极化，左旋圆极化和右旋圆极化)，就可以使重叠的频谱分开，以达到频率复用的目的。

CDMA通信体制以其信号密度低，隐蔽性能好的优点而受到青睐，但其容量因码分多址的影响而受到限制。特别是异步传输的直扩码分多址系统，其地址干扰就十分突出。据了解，目前我国在225～400MHz频段的CDMA接力组网通信系统中，中心台(或基地台)使用的是单一线极化方式的全向天线，不具备正交极化功能。

在我国的电视广播中(各地区频段不同)，有些地区采用蝙蝠翼天线作为水平极化天线，但其重量重(超过15Kg)，且同样没有正交极化功能。

本实用新型的频段为225～400MHz，增益优于4dBi，电压驻波比小于2．5，功率容量小于100W，重量小于10Kg。可同时以垂直极化和水平极化的方式用于接收和发射信号。根据新近在国际联机检索终端，利用DIALOG系统对1966年至今的《美国政府研究报告》和1970年至今的《工程索引》，以及对1966年至今的国内研究报告、资料及刊物等进行计算机检索，均未查到与本实用新型有关的垂直和水平极化全向天线的相关资料和报道。

本实用新型的目的是利用极化隔离，把重叠的频谱分开，减少CDMA接力组网通信系统中的多址干扰，提高组网用户容量和频谱利用率。

本实用新型的实现方法是采用遗传算法，先设计出五副宽带套筒单极子天线，其中一副作垂直极化，另四副在水平面内通过互相垂直排阵的方式，组成水平极化天线。然后通过微带匹配网络对垂直和水平极化的相位、幅度及带宽等进行匹配，使它们在垂直面和水平面的增益、方向性、驻波系数等参数达到最佳状态。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

集垂直极化与水平极化于一体，可同时以正交极化方式用于接收和发射电磁波；

体积小、增益高。广播电视频道中使用的蝙蝠翼水平极化天线重量超过15Kg，而本实用新型却不超过10Kg；

方向系数好，不圆度小于1dB，电压驻波比小于2．5。

综上所述，本实用新型在225～400MHz频段内，可起到极化隔离、减少多址干扰和增加信道容量的作用。

本实用新型如图所示，图1为套筒单极子天线剖面图。图2为双极天线排阵结构图。图1中：1-内导体(辐射体) 2-套筒(辐射体)       3-介质           4-馈电点       5-同轴线         6-反射板

图2中列出了各单元天线的高度和反射面的尺寸。按图示尺寸时，天线增益为4～5dBi。随着反射面面积增加，其增益也随之增加。

本实用新型的实现步骤描述如下：

采用遗传算法优化设计出5副宽带套筒单极子单元天线，使其增益最大，电压驻波比最小；用一个单元天线作垂直极化，用四个单元天线作水平极化；制作四副微带匹配网络，其中两副给水平面内共轴排阵的四副天线馈电，以满足馈电电压等幅反相及电压驻波比要求；一副给水平面内垂直排阵的两组天线馈电，以满足馈电电压等幅、移相90度及电压驻波比要求；一副给水平极化及垂直极化的两组天线馈电，以满足馈电电压等幅及电压驻波比要求；将5副天线按图2所示进行相互垂直排阵；用矢量网络分析仪监测各单元天线的幅度、相位，通过对微带匹配网络的调整方法使其增益、方向系数，电压驻波比达到最佳状态。