[发明专利]一种低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元

说明书

本发明涉及一种低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元，其特点在于包括反射板、馈电机构和主金属环；主金属环定位在反射板的反射面上，主金属环的顶面至反射板的反射面之间的间距D2在（0.125*λ）±10%的范围内，λ是工作波长；所述馈电机构包括4个结构相同的馈电片，4个馈电片均被主金属环包围，4个馈电片环绕主金属环的中心布设成十字状，各馈电片的内端靠近主金属环的中心，各馈电片的外端与主金属环馈电连接，主金属环上与馈电片馈电连接的点为馈电点，主金属环通过馈电点分间成四段路径段，每段路径段的长度相同，各馈电片均通过巴伦安装在反射板上。本发明具有结构简单、设计科学、隔离度高且体积小等特点。

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，特别是一种低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元。

背景技术

现时的天线中，为了实现天线的低剖面,一般使用微带贴片结构,这样的结构在实现双极化贴片天线时，由于其馈电的不对称性,一般单个双极化振子的两个极化的端口隔离度为20dB左右，隔离度低；另外，对称双极化偶极子的隔离度虽然一般可以达到35～40dB，但是对称双极化偶极子的高度约为四分之一的工作波长，这样导致了天线的体积较大。基于现有的天线存在的不足，亟需设计出一种低剖面、高隔离度且体积小的天线辐射单元。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元，该低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元具有结构简单、设计科学、隔离度高且体积小等优点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种低剖面高隔离度的双极化天线辐射单元，其特点在于包括反射板、馈电机构和主金属环；所述主金属环是薄片状结构，主金属环的内径D1在（0.25*λ）±10%的范围内，主金属环定位在反射板的反射面上，主金属环的顶面至反射板的反射面之间的间距D2在（0.125*λ）±10%的范围内，λ是工作波长；所述馈电机构包括4个结构相同的馈电片，4个馈电片均被主金属环包围，4个馈电片环绕主金属环的中心布设成十字状，各馈电片的内端靠近主金属环的中心，各馈电片的外端与主金属环馈电连接，主金属环上与馈电片馈电连接的点为馈电点，主金属环通过馈电点分间成四段路径段，每段路径段的长度相同，各馈电片均通过巴伦安装在反射板上。

工作波长λ由工作频率f决定，λ=v/f，v为电磁波传播速度，等效于光速，工作频率可以是350～370MHz或617～960MHz或1710～2700MHz或3300～3800MHz或4900～6000MHz。

本技术方案通过采用了十字形的馈电机构与主金属环连接形成的反馈电路,通过这样的设计，在使用过程中，由于形成共模信号，将差模信号消除，致使第一极化端口激励时消除了第二极化端口的差模信号,使得第一极化端口激励的射频信号无法串入第二极化的射频端口,致使辐射单元的极化端口之间的隔离度优于80dB，可大大提高辐射单元的信噪比,使得移动通信的数据传输速率大大提高,对改进移动通信网络有着重要意义；另外，由于主金属环是通过十字形的馈电机构馈电的设计，主金属环的顶面至反射板的反射面之间的间距可控制在（0.125*λ）±10%的范围内，使本技术方案的体积更小。

进一步地，所述主金属环的轮廓可以是圆形或正多边形结构；当主金属环的轮廓为正多边形结构时，主金属环的轮廓的边的数量M大于3，且M为2的倍数。

进一步地，各馈电片与主金属环之间可以通过物理馈电连接或耦合馈电连接。

进一步地，本发明还包括副金属环，副金属环的形状与主金属环的形状相同，副金属环与主金属环相对固定；主金属环、副金属环在反射板的反射面上的正投影呈共心设置，且主金属环被副金属环包围，主金属环的外边缘与副金属环的内边缘馈电连接。