【技术实现步骤摘要】
加载菲涅尔透镜的双频基站天线及其辐射模式控制方法
本专利技术涉及移动通信领域，特别是关于一种加载菲涅尔透镜的双频基站天线及其辐射模式控制方法。
技术介绍
伴随着移动通信技术的发展，目前正面临着2G，3G，LTE多制式并存的局面。为了节约成本，减小空间占用率，提高系统性能，在目前多制式并存和向5G迈进的技术需求下，基站天线需要工作在双频或者多频状态，并且要在宽频范围内保证基站天线的波束宽度收敛性，进而避免因波束宽度的过大差异，出现覆盖重叠和覆盖盲区，导致系统容量损失。基站天线的水平面波束收敛性是指天线的半功率波束宽度随着频率变化体现的波动性。波动越小表明收敛性越好，能提供稳定的网络覆盖性能，所以对基站天线的性能指标提出了更高的要求。介质加载是一种能有效地独立优化基站天线各个子阵列辐射方向图的有效技术。特定介电常数的低损耗介质材料可以存储电磁波能量，正是利用这一原理，在天线的周围加载介质可以相对地改变天线的辐射特性，从而达到宽频带内波束收敛的效果。在将波束收敛的同时，可以增大天线辐射增益，从而提高天线辐射效率。目前常用介质加载技术或在天线上直接加载，或在天线附近加载某...
【技术保护点】
1.一种加载菲涅尔透镜的双频基站天线辐射模式控制方法，其特征在于包括以下步骤：根据移动通信宽频带需求，选取移动通信双频基站天线单元结构；根据双频基站天线单元结构各频点初始半功率波束宽度及波束收敛目标，依据斯涅耳定律，选取具有适当介电常数的介质材料；根据确定的双频基站天线单元结构的辐射波长，设计具有波束收敛功能的普通凸透镜；根据选取的介质材料，设计与所述普通凸透镜具有相同功能的菲涅尔透镜，作为介质加载透镜加载至所述双频基站天线单元辐射方向的远场区。
【技术特征摘要】
1.一种加载菲涅尔透镜的双频基站天线辐射模式控制方法，其特征在于包括以下步骤：根据移动通信宽频带需求，选取移动通信双频基站天线单元结构；根据双频基站天线单元结构各频点初始半功率波束宽度及波束收敛目标，依据斯涅耳定律，选取具有适当介电常数的介质材料；根据确定的双频基站天线单元结构的辐射波长，设计具有波束收敛功能的普通凸透镜；根据选取的介质材料，设计与所述普通凸透镜具有相同功能的菲涅尔透镜，作为介质加载透镜加载至所述双频基站天线单元辐射方向的远场区。2.如权利要求1所述的一种加载菲涅尔透镜的双频基站天线辐射模式控制方法，其特征在于：设计具有波束收敛功能的普通凸透镜的方法为：首先根据不同频率电磁波通过介质透镜折射角度的不同，选取与双频基站天线电磁波长度相匹配的普通凸透镜；然后，在电磁仿真软件中建立模型，通过支撑结构，将普通凸透镜加载至双频基站天线辐射方向上的远场区；最后，对普通凸透镜的曲面曲率以及普通凸透镜距离双频基站天线的距离进行仿真优化，直到双频基站天线各频点半功率波束宽度收敛至目标宽度，得到最优值。3.一种采用如权利要求1或2任一项所述方法的加载菲涅尔透镜的双频基站天线，其特征在于：其包括宽带双频偶极子基站天线和菲涅尔介质透镜；所述基站天线包括反射板，垂向设置在所述反射板上的介质基片以及固定设置在所述介质基片上的天线模块；所述天线模块包括设置在所述介质基片一侧的正面贴片和固定设置在所述介质基片另一侧的背面贴片，所述正面贴片和背面贴片通过平行微带线串联连接后与设置在所述介质基片底部的矩形微带相连实现同轴线馈电；所述正面贴片或背面贴片的上部还设置有一耦合振子；所述菲涅尔介质透镜加载在所述基站天线正上方，位于所述基站天线的辐射方向路径上。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：张金玲，朱雄志，郑占旗，崔彤，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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