高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站制造技术

本申请公开了一种高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站，其中，高交叉极化比天线单元包括：上辐射片、下辐射片以及馈电网络；所述上辐射片平行设置于所述上辐射片的正上方；所述馈电网络的输出端连接所述下辐射片；所述下辐射片通过空气耦合上辐射片；所述上辐射片和下辐射片的形状为矩形、圆形和多边形；所述上辐射片和下辐射片的尺寸根据天线的尺寸设置；所述上辐射片上的两端对称设置有延伸贴片，所述延伸贴片的形状根据天线的应用场景设置，所述延伸贴片的尺寸根据天线的频段设置，所述延伸贴片用于改善轴向方向的交叉极化比。采用前述的方案，通过改善电流分布，有效的提高了天线交叉极化比，且结构简单，成本更低。

【技术实现步骤摘要】
高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站
本申请涉及移动通信天线
，尤其涉及一种高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站。
技术介绍
随着无线通信的飞速发展，对通信系统的要求不断提升，导致通信资源不断紧张，研究表明利用电磁波的正交极化特性设计通信系统，可使双极化系统获得更高的通信系统容量。为了增加通信系统容量，减少多径衰落的影响，分集技术被广泛应用。分集技术是通信基站天线中的一种利用相对较低成本的投资就可以大幅地改进无线链路性能的强有力的接收技术。分集技术在基站天线中主要采用双极化天线，双极化天线是组合了+45°和-45°两个极化方向相互正交的天线，并同时工作在双发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。其中，描述±45°(或其他正交极化方式)天线的极化纯度是使用交叉极化的概念，交叉极化比具体定义为主极化分量与交叉极化分量的比。交叉极化比越大，说明从天线能够获得的信号正交性越强，两路信号之间的相关性越小，极化效果越好。目前，常见的提高天线交叉极化比的方法主要是在天线周围增加挡墙。但是，这种这种方法不仅增加成本，而且随着现在对天线的尺寸要求越来越严格，能够放置挡墙的位置也越来越少，同时，增加挡墙也会大幅的影响天线的其它性能指标。因此，如何在有限的空间内且不增加额外成本的前提下，提高天线的交叉极化比，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站，以解决如何在有限的空间内且不增加额外成本的前提下，提高天线的交叉极化比的问题。第一方面，本申请实施例提供一种高交叉极化比天线单元，包括：上辐射片、下辐射片以及馈电网络；所述上辐射片平行设置于所述上辐射片的正上方；所述馈电网络的输出端连接所述下辐射片；所述下辐射片通过空气耦合上辐射片；所述上辐射片和下辐射片的形状为矩形、圆形和多边形；所述上辐射片和下辐射片的尺寸根据天线的尺寸设置；所述上辐射片上的两端对称设置有延伸贴片，所述延伸贴片的形状根据天线的应用场景设置，所述延伸贴片的尺寸根据天线的频段设置，所述延伸贴片用于改善轴向方向的交叉极化比。结合第一方面，在一种实现方式中，所述延伸贴片为的长度为辐射体直径或者长度的四分之一，所述延伸贴片的宽度不超过辐射体直径或者长度的十分之一。结合第一方面，在一种实现方式中，所述延伸贴片为匚形，其开口的两端连接所述上辐射片，两平行边为宽边，连接宽边的为长边。结合第一方面，在一种实现方式中，所述延伸贴片为长边为10mm，所述延伸贴片的宽边为2mm。结合第一方面，在一种实现方式中，所述上辐射片的形状为圆形，所述下辐射片的形状为正八边形。结合第一方面，在一种实现方式中，所述馈电网络为二等功分器，所述功分器的输入端口连接射频电路输出端进行馈电，所述功分器的输入链路长度根据天线单元的射频输出端位置进行设置；所述功分器的两个输出端口连接两个天线单元的同一极化端口+45°极化方向，同时另一极化方向的功分器的两个输出端口连接两个阵子单元－45°极化端口，形成±45°交叉极化二元阵。第二方面，本申请实施例部分提供了一种高交叉极化比天线，包括如第一方面任一种实现方式中所述的高交叉极化比天线单元。结合第二方面，在一种实现方式中，所述高交叉极化比天线还包括：天线外罩和天线金属底座；所述天线外罩和天线金属底座连接，形成密封腔体，所述高交叉极化比天线单元设置在所述密封腔体内。第三方面，本申请实施例部分提供了一种通讯基站，所述通讯基站包括第二方面任一种实现方式中所述的高交叉极化比天线。本申请公开了一种高交叉极化比天线单元、天线及通讯基站，其中，高交叉极化比天线单元包括：上辐射片、下辐射片以及馈电网络；所述上辐射片平行设置于所述上辐射片的正上方；所述馈电网络的输出端连接所述下辐射片；所述下辐射片通过空气耦合上辐射片；所述上辐射片和下辐射片的形状为矩形、圆形和多边形；所述上辐射片和下辐射片的尺寸根据天线的尺寸设置；所述上辐射片上的两端对称设置有延伸贴片，所述延伸贴片的形状根据天线的应用场景设置，所述延伸贴片的尺寸根据天线的频段设置，所述延伸贴片用于改善轴向方向的交叉极化比。采用前述的方案，通过改善电流分布，有效的提高了天线交叉极化比，且结构简单，成本更低。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的极化示意图；图2是本申请实施例提供的一种高交叉极化比天线单元的结构示意图；图3是本申请实施例提供的一种高交叉极化比天线单元中，辐射片的结构图；图4是本申请实施例提供的加载延伸贴片前天线的电流分布示意图；图5是本申请实施例提供的加载延伸贴片后天线的电流分布示意图；图6是本申请实施例提供的加载前后交叉极化比数据对比示意图；图7是本申请实施例提供的一种高交叉极化比天线的结构示意图；图8是本申请实施例提供的一种高交叉极化比天线的侧视图。其中，1-天线单元；11-上辐射片；111-延伸贴片；12-下辐射片，13-馈电网络；131-输入端口；132-输出端口；2-天线外罩；3-天线金属底座。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。本申请实施例以贴片天线为例进行说明，主要是由于patch天线(贴片天线)其结构简单，成本较低，且损耗较小。因此，在很多应用场景备受青睐。但是，由于patch天线的辐射模式属于缝隙模式，所以进行双极化馈电时，其极化不纯，导致该类型的天线交叉极化比较差。为了更好的理解天线的交叉极化比，首先研究当天线±45°摆放时，交叉极化比是如何测量计算的。由于被测天线和源天线的45°位置摆放，在转台转动时候必然就和原主极化位置产生一个角度偏差，因此，首先记转台后测量天线偏离原主极化角度为α，其交叉极化在转台转动后偏离原主极化角度β。如图1极化示意图所示，图1中建立的坐标系示意图，线A为在XOY面上的我们设置的45°主极化，当转台旋转，即主极化沿X轴旋转，旋转一个角度达到线B，这时与原主极化线A为夹角α；其与主极化正交的交叉极化在转台旋转也沿X轴转动相同角度，到达线C位置，这时线C与主极化线A的夹角即为β。可以通过简单数学计算，用主极化向量方向比上交叉极化向量方向则可得到交叉极化比，即用余弦分量cosα/cosβ可求出天线的交叉极化比。对于轴向，则α＝0°，β＝90°，cosα/cosβ＝∞，理论上其轴向交叉极化比会趋于无穷大。对于±60°方向，我们设定沿X轴旋转了60°，则α＝48°，β＝77°，cosα/cosβ＝3，再转换成dB，20lg3＝9.542dB，这就是我们测量天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高交叉极化比天线单元，其特征在于，包括：上辐射片(11)、下辐射片(12)以及馈电网络(13)；/n所述上辐射片(11)平行设置于所述上辐射片(11)的正上方；所述馈电网络(13)的输出端连接所述下辐射片(12)；所述下辐射片(12)通过空气耦合上辐射片(11)；/n所述上辐射片(11)和下辐射片(12)的形状为矩形、圆形和多边形；所述上辐射片(11)和下辐射片(12)的尺寸根据天线的尺寸设置；/n所述上辐射片(11)上的两端对称设置有延伸贴片(111)，所述延伸贴片(111)的形状根据天线的应用场景设置，所述延伸贴片(111)的尺寸根据天线的频段设置，所述延伸贴片(111)用于改善轴向方向的交叉极化比。/n

【技术特征摘要】
1.一种高交叉极化比天线单元，其特征在于，包括：上辐射片(11)、下辐射片(12)以及馈电网络(13)；
所述上辐射片(11)平行设置于所述上辐射片(11)的正上方；所述馈电网络(13)的输出端连接所述下辐射片(12)；所述下辐射片(12)通过空气耦合上辐射片(11)；
所述上辐射片(11)和下辐射片(12)的形状为矩形、圆形和多边形；所述上辐射片(11)和下辐射片(12)的尺寸根据天线的尺寸设置；
所述上辐射片(11)上的两端对称设置有延伸贴片(111)，所述延伸贴片(111)的形状根据天线的应用场景设置，所述延伸贴片(111)的尺寸根据天线的频段设置，所述延伸贴片(111)用于改善轴向方向的交叉极化比。


2.根据权利要求1所述的高交叉极化比天线单元，其特征在于，所述延伸贴片(111)为的长度为辐射体直径或者长度的四分之一，所述延伸贴片(111)的宽度不超过辐射体直径或者长度的十分之一。


3.根据权利要求1所述的高交叉极化比天线单元，其特征在于，所述延伸贴片(111)为匚形，其开口的两端连接所述上辐射片(11)，两平行边为宽边，连接宽边的为长边。


4.根据权利要求3所述的高交叉极化比天线单元，其特征在于，所述延伸贴片(111...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤小俊，俞斌，谭冠南，张凯，
申请(专利权)人：苏州硕贝德创新技术研究有限公司，惠州硕贝德无线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32