发送接收分离的双极化天线制造技术

本发明专利技术的目的是减少发送和接收之间的耦合同时实现发送带和接收带之间的极化波共用。其间以给定间隔设置的发送带贴片天线(3-T)和接收带贴片天线(3-R)均包括：上级接地导体(9)；下级接地导体(19)；馈电线(15)，其设置在上级接地导体(9)和下级接地导体(19)之间；馈电槽(13)，其形成在上级接地导体(9)中；贴片(5)，其通过馈电槽(13)与馈电线(15)电磁耦合；以及电磁屏蔽构件(23、29)，其以电磁屏蔽构件(23、29)围绕馈电线(15)这样的方式与上级接地导体(9)和下级接地导体(19)连接。馈电线(15)包括与各个极化波对应的相互独立的馈电导体(15a、15b)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发送接收分离的双极化天线
[0001 ] 本专利技术涉及尤其优选地用于移动通信基站的发送接收分离的双极化天线。
技术介绍
为了保证随着数据传输速度变得更高而不断增加的每比特功率，减少馈电系统中的损耗是有益的(例如，参见非专利文献I)。图20示出其中将发送和接收前端电路和天线一体实现的构造，将发送和接收前端电路和天线一体实现是用于实现馈电系统中的损耗减少的方式之一。 在图20中，在天线101的正下方设置将发送带和接收带分离的双工器103，在双工器103之后的一级中设置用于去除不必要频带信号的带通滤波器105和107。为了分别增大接收带和发送带中的信号的电平，设置布置在带通滤波器105之后的一级中的低噪声放大器(LNA) 109和布置在带通滤波器107之后的一级中的功率放大器(PA) 111。 根据上述构造，可以针对接收带实现噪声因数(NF)的减小，可以针对发送带实现所需的辐射功率的减小。然而，如果将上述构造应用于频分双工(FDD)系统，则为了分离发送带中的信号，对于不必要频带中的信号的带阻量，所需值变高，因此，会出现问题，以致变得有必要通过使用多级大的双工器和带通滤波器来响应所需的高值。 在这些情形下，为了实现小尺寸的滤波器，已经提出了根据专利文献I至3的发送接收分离的天线，这些天线额外地包括双工器的功能。发送接收分离的天线通过抑制用于发送带的天线和用于接收带的天线之间的交叉耦合(这种现象将在此后被称为“发送和接收之间的耦合”)来实现布置在天线之后的级中的滤波器的级数减少。根据专利文献I的天线用发送带中的极化波和接收带中的极化波相互交叉的构造减少发送和接收之间的耦合，由此可以实现大约-35dB那么低的发送和接收之间的耦合。根据专利文献2的天线通过提供预期成为带阻的寄生元件，将甚至相同极化波之间的发送带中的发送和接收之间的耦合减少至大约_30dB那么低的电平。根据专利文献3的天线通过使用与用于发送带和接收带的天线相同的盘旋方向的圆形极化天线并且通过允许一个元件结构旋转，将发送和接收之间的耦合减少至大约-50dB那么低的电平。 根据专利文献I和2的上述天线的基本结构是使用微带线的发送接收分离的贴片天线。现在，将讨论在上述发送接收分离的贴片天线中共用极化波的情况下出现的发送和接收之间的耦合。图21是示出使用微带线作为馈电线的发送接收分离的双极化贴片天线的透视图，图22是贴片天线的分解示图。发送接收分离的双极化贴片天线包括用于发送带的贴片天线201-T和用于接收带的贴片天线201-R。用于发送带的贴片天线201-T由贴片203、位于贴片203下方的十字形馈电槽205、以及位于馈电槽205下方的馈电线207a和207b构成。贴片天线201-R具有类似构造。贴片天线201-T、201-R的馈电槽205形成在公共接地导体板209上。另外，电介质基板211布置在接地导体板209和馈电线207a、207b之间。注意的是，发送接收分离的双极化贴片天线不包括根据专利文献2的天线中包括的用于实现带阻的任何构造。 在发送接收分离的双极化贴片天线中，电力被供给到用于发送带的贴片天线201-T的贴片203，使得通过对应的馈电槽205与馈电线207a、207b电磁耦合来共用极化波。用于接收带的贴片天线201-R的贴片203具有类似构造。图23示出针对发送接收分离的双极化贴片天线的发送和接收之间的耦合的特性。在这个附图中，分别地，4代表接收带的中心频率，fT代表发送带的中心频率，&代表接收带的下限频率和发送带的上限频率之间的中心频率，并且fK = 0.953f0, fT = 1.047fQ。 从耦合特性中可以清楚，根据发送接收分离的双极化贴片天线，交叉极化波之中的(即，用于接收带的垂直极化波和用于发送带的水平极化波之中的，以及用于接收带的水平极化波和用于发送带的垂直极化波之中的)发送和接收之间的耦合可以减至_40dB或更低，然而，对于相同极化波之间的(即，用于接收带的垂直极化波和用于发送带的垂直极化波之中的，以及用于接收带的水平极化波和用于发送带的水平极化波之中的)发送和接收之间的耦合，最差情况下的值变成_20dB或更高。如上所述，在上述的发送接收分离的双极化贴片天线中，相同极化波之间的耦合变得密集。 [引用列表] [专利文献] [专利文献I]日本专利申请特许公开N0.05-41608 [专利文献2]日本专利申请特许公开N0.2009-71795 [专利文献3]日本专利申请特许公开N0.05-175727 [非专利文献 l]Keizo CHO,Ryo YAMAGUCHI 和Huiling JIANG 的“Base Stat1n andTerminal Antenna Technologies Required for Next Generat1n Mobile Communicat1nSyStemS(下一代移动通信系统所需的基站和终端天线技术)”，《电子、信息和通信工程协会期刊》，第J85-B卷，第9期，第886-900页(2008年9月)
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 在以长期演进(LTE)为代表的未来移动通信中，多输入多输出(MIMO)变成主流技术，并且为了将上述发送接收分离的贴片天线应用于ΜΜ0，对于发送带和接收带二者而言，减少发送和接收之间的耦合同时实现极化波的共用变得必要。然而，如上所述，如果在传统的发送接收分离的贴片天线中共用极化波，会出现问题，以致相同的极化波之中的发送和接收之间的耦合不会减少。 为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种发送接收分离的双极化天线，对于发送带和接收带二者而言，该发送接收分离的双极化天线能够减少发送和接收之间的耦合，同时实现极化波的共用。 解决问题的手段 根据本专利技术的一方面，一种发送接收分离的双极化天线包括:用于发送带的贴片天线和用于接收带的贴片天线。所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线在其间具有预定的间隔。所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线中的每个包括:上级接地导体；下级接地导体；馈电线，其布置在所述上级接地导体和所述下级接地导体之间；馈电槽，其形成在所述上级接地导体上；贴片，其通过所述馈电槽与所述馈电线电磁耦合；电磁屏蔽构件，在所述电磁屏蔽构件位于所述馈电线周围的状态下所述电磁屏蔽构件与所述上级接地导体和所述下级接地导体连接，所述馈电线包括与各个极化波对应的独立的馈电导体。 例如，通过多个通孔形成所述电磁屏蔽构件，所述多个通孔以预定间隔布置在所述馈电线周围并且从所述上级接地导体延伸到所述下级接地导体。另外，可通过金属板形成所述电磁屏蔽构件，所述金属板布置在所述馈电线周围并且从所述上级接地导体延伸到所述下级接地导体。 优选地，用于布置所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线的间隔被设置为0.5 λ J λ ^是接收带的下限频率和发送带的上限频率之间的中间频率的波长)或更小。另外，所述馈电槽可以是正方形形状或十字形状。另外，可通过布置多级的发送接收分离的双极化天线来实现阵列结构的发送接收分离的双极化天线。 专利技术的效果 根据本专利技术，对于发送带和接收带二者而言，可以减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发送接收分离的双极化天线，所述发送接收分离的双极化天线包括：用于发送带的贴片天线；以及用于接收带的贴片天线，所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线在其间具有预定的间隔，其中，所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线中的每个包括：上级接地导体；下级接地导体；馈电线，其布置在所述上级接地导体和所述下级接地导体之间；馈电槽，其形成在所述上级接地导体上；贴片，其通过所述馈电槽与所述馈电线电磁耦合；以及电磁屏蔽构件，在所述电磁屏蔽构件位于所述馈电线周围的状态下所述电磁屏蔽构件与所述上级接地导体和所述下级接地导体连接，并且其中，所述馈电线包括与各个极化波对应的独立的馈电导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.08 JP 2011-2689611.一种发送接收分离的双极化天线，所述发送接收分离的双极化天线包括: 用于发送带的贴片天线；以及 用于接收带的贴片天线， 所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线在其间具有预定的间隔， 其中，所述用于发送带的贴片天线和所述用于接收带的贴片天线中的每个包括: 上级接地导体； 下级接地导体； 馈电线，其布置在所述上级接地导体和所述下级接地导体之间； 馈电槽，其形成在所述上级接地导体上； 贴片，其通过所述馈电槽与所述馈电线电磁耦合；以及 电磁屏蔽构件，在所述电磁屏蔽构件位于所述馈电线周围的状态下所述电磁屏蔽构件与所述上级接地导体和所述下级接地导体连接，并且 其中，所述馈电线包括与各个极化波对应的独立的馈电导体。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤启介，中野雅之，松野宏己，
申请(专利权)人：电气兴业株式会社，KDDI株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP