[实用新型]多极化天线系统及采用该系统的天线阵列

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种适用于移动通信系统的天线，尤其涉及一种多极化天线系统及采用该系统的天线阵列。

【背景技术】

目前为止，移动通信领域采用垂直线极化天线或者采用+/-45度的线极化天线。在应用中，前者在每个覆盖扇区需要配置二副天线，且二副天线之间需要保持间隔在10个工作频段波长以上，占地空间大，导致安装塔资源的难以承受，故目前主要应用于郊区等场景；后者，由于+/-45度的线极化本身在理论上存在3dB的极化损失，在下行的Tx发射波段只能选择+45度的线极化或者-45度的线极化，造成极大的功率浪费，在提倡节能减排的时代，这一缺陷亟待改进。

【实用新型内容】

本实用新型的一个目的是提供一种多极化天线系统及采用该系统的天线阵列，以使天线同时存在圆极化和线极化两种极化，以对抗多径衰落和降低功率损耗。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型的一种多极化天线系统，包括第一线极化天线，与第一极化天线呈极化正交关系的第二线极化天线，和极化转换网络，该极化转换网络包括第一双工器和第二双工器以及3dB90°混合电桥；

所述第一双工器的公共端与第一线极化天线相连接，其第一分路端与第二分路端分别用于通行第一频段信号和第二频信号；

所述第二双工器的公共端与第二线极化天线相连接，其第一分路端与第二分路端分别用于通行第一频段信号和第二频段信号；

由第一双工器和第二双工器各自的第一分路端分别形成线极化的第一对极化端口；

所述第一双工器与第二双工器各自的第二分路端分别与所述混合电桥的第一对端口相连接，以由该混合电桥将从其第一对端口中馈入的线极化的第二频段信号转换为从第二对端口输出的圆极化信号，由所述第二对端口分别形成圆极化的第二对极化端口。

进一步，所述的第一线极化天线与第二线极化天线的工作频段还涵盖不同于所述第一频段信号和第二频段信号的其它频段信号。

较佳的，所述的第一频段信号与第二频段信号属于同一移动通信系统频段的不同子频段，其中第一频段信号为该系统的接收频段，第二频段信号是该系统的发射频段。或者，所述的第一频段信号与第二频段信号属于同一移动通信系统频段的不同子频段，其中第一频段信号为该系统的发射频段，第二频段信号是该系统的接收频段。

所述的第一线极化天线或第二线极化天线为由多个辐射单元组成的辐射阵列。或者，所述的第一线极化天线或第二线极化天线为单个的辐射单元。

具体的，所述混合电桥的第二对端口分别形成左旋圆极化信号和右旋圆极化信号，彼此呈极化正交。

进一步，所述的第一对极化端口与第二对极化端口中用于通行同一频段信号的各一个极化端口分别与第三、第四双工器的第一分路端和第二分路端相连接，以在第三、第四双工器的公共端形成混合的线极化和圆极化信号。

较佳的，所述第一线极化天线与第二线极化天线以及极化转换网络共同组装在同一金属反射板上。

可选择性地，所述的线极化天线与极化转换网络可以分置组装，彼此采用传输线相互连接共同形成多极化天线系统。

本实用新型的一种多极化天线阵列，其由至少两个如前一目的所述的多极化天线系统并列排布而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过极化转换网络实现信号的极化转换，使得同一天线系统中不仅具有相互正交的线极化天线，而且具有相互正交的左旋圆极化和右旋圆极化天线，从而，既可以对抗多径衰落的移动通信环境，又可以通过圆极化消除极化损失，等效提高了能量的利用率，消除了功率的浪费。

【附图说明】

图1示出了本实用新型的多极化天线系统的原理示意图；

图2示出了在图1的基础上进一步扩展的本实用新型的多极化天线系统的原理示意图；

图3示出了采用图2所示的多极化天线系统组成的二元阵列；

图4示出了采用图2所示的多极化天线系统组成的四元阵列。

【具体实施方式】

下面结合附图，对本实用新型实施例进行详细说明。

请参阅图1所示的本实用新型的一种多极化天线系统，其应用于一个或多个移动通信系统频段，该天线系统主要包括两大部分，第一部份10包括第一线极化天线11和第二线极化天线12，第二部分为极化转换网络20。