雙極化陣列天線單元及低剖面高隔離度mimo天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種雙極化陣列天線單元，包括多個輻射單元、分別與所述多個輻射單元對應連接的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡，所述第一極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。本實用新型實施例還公開了一種利用上述雙極化陣列天線單元構(gòu)成的低剖面高隔離度MIMO天線。使用本實用新型可以有效減小整體的外圍尺寸，制造工藝簡單，且有效改善交叉極化和隔離度。
【專利說明】雙極化陣列天線單元及低剖面高隔離度MIMO天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及移動通信基站天線領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極化陣列天線單元及低剖面高隔離度MMO天線。

【背景技術(shù)】
[0002]在移動通信領(lǐng)域中，為了提高抗多徑干擾能力和提升通話質(zhì)量，通常會采用雙極化天線進行極化分集接收。而在無線接入領(lǐng)域通常采用的是垂直極化+水平極化的雙極化天線構(gòu)成MIMO多通道，在數(shù)據(jù)率和分級接收效果都有明顯的優(yōu)勢，MIMO的核心概念為利用MIMO天線所提供的空間自由度來有效提升無線通信系統(tǒng)的頻譜效率，以提升傳輸速率并改善通信品質(zhì)。
[0003]WLAN天線由于頻率較高且相對頻率帶寬較窄，底板較小，現(xiàn)在一般振子采用巴倫等形式工藝復雜，振子高度較高，而一般的雙極化微帶天線存在隔離度不理想問題。
[0004]例如，專利號為CN201220612873.4的中國專利公開了一種2.4G的四單元垂直水平雙極化天線振子其采用的是L型探針耦合饋電微帶天線振子，饋電網(wǎng)絡使用雙層覆銅板設計的微帶線等幅同相網(wǎng)絡。但所采用的方式存在隔離度差(只有26dB)，組裝復雜(步驟較多)等缺點:
[0005]隔離度:所訴天線采用的微帶天線在不采取其它措施的情況下，隔離度一般只能達到25dB左右，交叉極化只有20dB左右而饋電網(wǎng)絡為等幅同相網(wǎng)絡，對隔離沒有改善。
[0006]組裝復雜、尺寸偏大:零部件多，饋電網(wǎng)絡、L型探針、微帶貼片、底板等，在組裝過程中需要先裝饋電網(wǎng)絡在底板上、再將L型探針焊接到饋電網(wǎng)絡上(4單元8次)，安裝微帶貼片，組裝步驟太多，且導致尺寸偏大。
[0007]同樣的，專利號為CN201220489268.2的中國專利公開的一種雙極化MMO天線陣也是存在相同的問題。其振子采用巴倫結(jié)構(gòu)，振子高度約為0.25波長，天線高度相對較高。
實用新型內(nèi)容
[0008]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種雙極化陣列天線單元及低剖面高隔離度MMO天線，以克服現(xiàn)有技術(shù)的WLAN MMO天線中無法實現(xiàn)的小互耦、寬帶寬、小尺寸、性能不穩(wěn)定等問題，減少天線的尺寸，減少天線的零部件數(shù)量，提高天線的交叉極化比、隔離度指標，提升產(chǎn)品生產(chǎn)一致性。。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種雙極化陣列天線單元，所述雙極化陣列天線單元具有兩種極化方式的饋電點，每個饋電點通過與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線單元包括多個輻射單元、分別與所述多個輻射單元對應連接的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡，所述第一極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0010]進一步的，所述雙極化陣列天線單元為1*N的線性陣列單元，所述多個輻射單元為N個，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)。
[0011]進一步的，所述N為2、4、6或8。
[0012]進一步的，當所述N等于2時，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為半個波長；當所述N大于2時，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為一個波長。
[0013]進一步的，所述雙極化陣列天線單元為采用垂直+水平極化方式的天線單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡為水平極化饋電網(wǎng)絡，所述第二極化饋電網(wǎng)絡為垂直極化饋電網(wǎng)絡，所述第一饋電端口為水平饋電端口，所述第二饋電端口為垂直饋電端口。
[0014]進一步的，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述水平饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述水平饋電端口與另一側(cè)的所述水平饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述垂直饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述垂直饋電端口與另一側(cè)的所述垂直饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
[0015]進一步的，所述雙極化陣列天線單元為采用±45°極化方式的天線單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡為+45°極化饋電網(wǎng)絡，所述第二極化饋電網(wǎng)絡為-45°極化饋電網(wǎng)絡，所述第一饋電端口為+45°饋電端口，所述第二饋電端口為-45°饋電端口。
[0016]進一步的，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述+45°饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述+45°饋電端口與另一側(cè)的所述+45°饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述-45°饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述-45°饋電端口與另一側(cè)的所述-45°饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
[0017]進一步的，所述雙極化陣列天線單元為一體化天線單元，所述多個輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡通過鋁合金沖壓成一體。
[0018]進一步的，每一個所述輻射單元為正方形金屬片，且邊長為0.5個波長。
[0019]本實用新型還提供一種低剖面高隔離度MMO天線，其特征在于，包括底板、射頻連接器、多個寄生單元以及如權(quán)利要求1?10中任一項所述的雙極化陣列天線單元，所述射頻連接器設于所述底板的底面，所述雙極化陣列天線單元設于所述底板的表面，所述多個寄生單元分別對應連接所述雙極化陣列天線單元的多個輻射單元。
[0020]進一步的，所述多個寄生單元、雙極化陣列天線單元和底板通過金屬支撐柱實現(xiàn)連接及固定。
[0021 ] 進一步的，所述雙極化陣列天線單元與底板的距離為0.02?0.05波長，所述雙極化陣列天線單元與所述多個寄生單元的距離為0.05?0.10波長。
[0022]進一步的，所述雙極化陣列天線單元的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡上的饋電點分別通過與所述底板上的接頭焊接饋電。
[0023]進一步的，每一個所述寄生單元為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為0.4波長。
[0024]使用本實用新型具有以下有益效果:
[0025]1、本實用新型所訴雙極化陣列天線單元以及天線采用饋電網(wǎng)絡和輻射單元一體化、雙極化設計方案，所涉產(chǎn)品具有零部件少、制造工藝簡單、成本低廉等特點；
[0026]2、本實用新型所訴雙極化陣列天線單元以及天線的兩個極化的饋電網(wǎng)絡中第一饋電端口間采用等幅同相饋電，第二饋電端口間則采用等幅反相饋電；因此，對任一天線單元而言均可找到相鄰天線單元組合工作，使得激勵的主極化輻射同向疊加，同時交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度；
[0027]3、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法在WLAN天線上主要的優(yōu)勢在于減少尺寸，同時減少了線路輻射對于天線的影響；
[0028]4、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法的饋電網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法的相比，饋電網(wǎng)絡占用的面積可減少約一半。
[0029]采用本專利所涉及的錯位倒相饋電技術(shù)方法與傳統(tǒng)的等幅同相饋電技術(shù)相比可提升天線的隔離度以及交叉極化比。采用錯位倒相饋電技術(shù)方法可以將WLAN天線的隔離度提升到35dB以上，軸向交叉極化比在30dB以上，±60°交叉極化比在20dB以上，遠優(yōu)于移動通信的要求。本專利主要適用于無線接入系統(tǒng)的頻段(2.4G頻段、5.SG頻段)，同時也適用于相對帶寬不超過20%的雙極化微帶天線本專利所訴天線為垂直+水平的極化方式，也可用于±45°極化的雙極化天線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型第一實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為圖1所示的雙極化陣列天線單元的水平極化饋電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為圖1所示的雙極化陣列天線單元的垂直極化饋電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為圖1所示的雙極化陣列天線單元的單個輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本實用新型第二實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本實用新型第三實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本實用新型第四實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為本實用新型第五實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9為本實用新型提供的一種低剖面高隔離度MIMO天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖10為圖9所示的低剖面高隔離度MMO天線的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖11為圖9所示的低剖面高隔離度MIMO天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖
[0041]圖12為圖9所示的低剖面高隔離度MMO天線的寄生單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0042]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0043]本實用新型提供了一種雙極化陣列天線單元以及帶有該雙極化陣列天線單元的低剖面高隔離度MIMO天線，該雙極化陣列天線單元具有兩種極化方式的饋電點，每個饋電點通過與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線單元包括多個輻射單元、分別與所述多個輻射單元對應連接的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡，所述第一極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。該雙極化陣列天線單元為1*N的線性陣列單元，所述多個輻射單元為N個，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)，例如，所述N可為2、4、6或8。另外，所述雙極化陣列天線單元為一體化天線單元，所述多個輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡通過鋁合金沖壓成一體。
[0044]現(xiàn)結(jié)合圖1?10的多個實施例對本實用新型的雙極化陣列天線單元以及低剖面高隔離度MIMO天線進行詳細描述。
[0045]參考圖1，為本實用新型第一實施例，公開了一種四單元的雙極化陣列天線單元10，且本實施例的雙極化陣列天線單元為采用垂直+水平極化方式的天線單元，該天線單元為1*4的線性陣列單元，其具有兩種極化方式的饋電點，每個饋電點通過與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線單元包括四個輻射單元11、分別與所述四個輻射單元11對應連接的水平極化饋電網(wǎng)絡12和垂直極化饋電網(wǎng)絡13，所述水平極化饋電網(wǎng)絡12與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為水平饋電端口 121，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡13與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為垂直饋電端口 131。所述四個輻射單元11、水平極化饋電網(wǎng)絡12和垂直極化饋電網(wǎng)絡13通過鋁合金沖壓成型的一體化天線單元。每一個所述輻射單元11為正方形金屬片，邊長為0.5個波長，所述四個輻射單元11以邊長正對邊長的方式排列成線性陣列，如圖4所示。
[0046]其中，相鄰的所述水平饋電端口 121之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 131之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0047]具體的，結(jié)合I和圖2所示，所述四個輻射單元11包括第一輻射單元11a、第二輻射單元lib、第三輻射單元Ilc以及第四輻射單元lld，在所述水平極化饋電網(wǎng)絡12中，所述水平饋電端口 121包括第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d。所述水平極化饋電網(wǎng)絡12分別通過所述第一水平饋電端口 121a與所述第一福射單元Ila連接,通過第二水平饋電端口 121b與第二福射單元Ilb連接，通過第三水平饋電端口 121c與第三輻射單元Ilc連接以及通過第四水平饋電端口 121d與第四輻射單元Ild連接。其中，所述第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121中任意相鄰的兩個為等幅同相饋電連接，例如，在本實施例中，若所述第一水平饋電端口 121a的饋電相位為90°，那么，所述第二水平饋電端口 121b、第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d的饋電相位均為90°。
[0048]另外，所述第一水平饋電端口 121a和第二水平饋電端口 121b位于水平極化饋電網(wǎng)絡12的饋電點122的一側(cè)，第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d位于饋電點122的另一側(cè)，其中，所述第一水平饋電端口 121a和第二水平饋電端口 121b之間采用等幅同相串饋的連接方式，所述第三水平饋電端口 121c以及第四水平饋電端口 121d也采用等幅同相串饋的連接方式。而位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡12的饋電點122的一側(cè)的所述第一水平饋電端口 121a、第二水平饋電端口 121b和位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡12的饋電點122的另一側(cè)的所述第三水平饋電端口 121c、第四水平饋電端口 121d之間采用等幅同相并饋的連接方式。
[0049]結(jié)合I和圖3所示，在所述垂直極化饋電網(wǎng)絡13中，所述垂直饋電端口 131包括第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b、第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d。所述垂直極化饋電網(wǎng)絡13分別通過所述第一垂直饋電端口 131a與所述第一福射單元Ila連接,通過第二垂直饋電端口 131b與第二福射單元Ilb連接,通過第三垂直饋電端口 131c與第三輻射單元Ilc連接以及通過第四垂直饋電端口 131d與第四輻射單元Ild連接。其中,所述第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b、第三垂直饋電端口131c以及第四垂直饋電端口 131中任意相鄰的兩個為等幅反相饋電連接，例如，在本實施例中，若所述第一垂直饋電端口 131a的饋電相位為0°，那么，所述第二垂直饋電端口 131b的饋電相位為180，第三垂直饋電端口 131c的饋電相位為360° (等效為0° )以及第四垂直饋電端口 131d的饋電相位為540° (等效為180° )。
[0050]另外，所述第一垂直饋電端口 131a和第二垂直饋電端口 131b位于垂直極化饋電網(wǎng)絡13的饋電點132的一側(cè)，第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d位于饋電點132的另一側(cè)，其中，所述第一垂直饋電端口 131a和第二垂直饋電端口 131b之間采用等幅反相并饋的連接方式，所述第三垂直饋電端口 131c以及第四垂直饋電端口 131d也采用等幅反相并饋的連接方式。而位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡13的饋電點132的一側(cè)的所述第一垂直饋電端口 131a、第二垂直饋電端口 131b和位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡13的饋電點132的另一側(cè)的所述第三垂直饋電端口 131c、第四垂直饋電端口 131d之間則采用等幅反相并饋的連接方式。
[0051]在本實施例中，由于所述雙極化陣列天線單元10的水平極化饋電網(wǎng)絡12的水平端口 121間采用等幅同相饋電，而垂直極化饋電網(wǎng)絡13的垂直端口 131間采用等幅反相饋電(即錯位倒相饋電)。因此，對于任一輻射單元11而言均可找到相鄰輻射單元組合工作，使得激勵的主極化輻射同向疊加，同時交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度。比如與垂直極化饋電網(wǎng)絡連接中，輻射單元可以簡化為電流矢量，可分為本極化分量以及異極化分量，由于輻射單元饋電位置相反的，因此造成本極化分量疊加，異極化分量反向相消，提升天線的極化純度，減少兩端口的互耦，從而達到改善交叉極化比提高隔離度的目的。
[0052]參考圖5，為本實用新型第二實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例公開的雙極化陣列天線單元20與圖1所示的第一實施例的四單元的雙極化陣列天線單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，本實施例的雙極化陣列天線單元為八單元的雙極化陣列天線單元，即天線單元為1*8的線性陣列單元，其包括八個輻射單元21、分別與所述八個輻射單元21對應連接的水平極化饋電網(wǎng)絡22和垂直極化饋電網(wǎng)絡23，所述水平極化饋電網(wǎng)絡22與所述八個輻射單元連接的八個饋電端口為水平饋電端口 221，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡23與所述八個輻射單元連接的八個饋電端口為垂直饋電端口 231。所述八個輻射單元21、水平極化饋電網(wǎng)絡22和垂直極化饋電網(wǎng)絡23通過鋁合金沖壓成型的一體化天線單元。
[0053]其中，相鄰的所述水平饋電端口 221之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 231之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0054]所述八個輻射單元21和水平極化饋電網(wǎng)絡22、垂直極化饋電網(wǎng)絡23的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述水平饋電端口 221、垂直饋電端口 231的位置關(guān)系與圖1所示的第一實施例的雙極化陣列天線單元10基本一致，在此省略詳細描述。
[0055]參考圖6，為本實用新型第三實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例公開的雙極化陣列天線單元30與圖1所示的第一實施例的四單元的雙極化陣列天線單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，本實施例的雙極化陣列天線單元為二單元的雙極化陣列天線單元，即天線單元為1*2的線性陣列單元，其包括兩個輻射單元31、分別與所述兩個輻射單元31對應連接的水平極化饋電網(wǎng)絡32和垂直極化饋電網(wǎng)絡33，所述水平極化饋電網(wǎng)絡32與所述兩個輻射單元連接的兩個饋電端口為水平饋電端口 321，所述垂直極化饋電網(wǎng)絡33與所述兩個輻射單元連接的兩個饋電端口為垂直饋電端口 331。所述兩個輻射單元31、水平極化饋電網(wǎng)絡32和垂直極化饋電網(wǎng)絡33通過鋁合金沖壓成型的一體化天線單元。
[0056]其中，相鄰的所述水平饋電端口 321之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述垂直饋電端口 331之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0057]所述兩個輻射單元31和水平極化饋電網(wǎng)絡32、垂直極化饋電網(wǎng)絡33的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述水平饋電端口 321、垂直饋電端口 331的位置關(guān)系與圖1所示的第一實施例的雙極化陣列天線單元10基本一致，不同的是，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡33的饋電點332 一側(cè)的垂直饋電端口 331a與另一側(cè)的垂直饋電端口 331b相位差為半個波長而非一個波長。
[0058]參考圖7，為本實用新型第四實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例公開的雙極化陣列天線單元40與圖1所示的第一實施例的四單元的雙極化陣列天線單元10結(jié)構(gòu)相似，不同的是，實施例公開的雙極化陣列天線單元40為采用±45°極化方式的天線單元，該天線單元也為1*4的線性陣列單元，其包括四個輻射單元41、分別與所述四個輻射單元41對應連接的+45°極化饋電網(wǎng)絡42和-45°極化饋電網(wǎng)絡43，所述+45°極化饋電網(wǎng)絡42與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為+45°饋電端口 421，所述-45°極化饋電網(wǎng)絡43與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為-45°饋電端口 431。所述四個輻射單元41、+45°極化饋電網(wǎng)絡42和-45°極化饋電網(wǎng)絡43通過鋁合金沖壓成型的一體化天線單元。
[0059]其中，相鄰的所述+45°饋電端口 421之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述-45°饋電端口 431之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0060]所述四個輻射單元41和+45°極化饋電網(wǎng)絡42、-45°極化饋電網(wǎng)絡43的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述+45饋電端口 421、-45°饋電端口 431的位置關(guān)系與圖1所示的第一實施例的雙極化陣列天線單元10基本一致，在此省略詳細描述。
[0061]參考圖8，為本實用新型第五實施例的雙極化陣列天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖。該天線單元也為1*4的線性陣列單元，其包括四個輻射單元51、分別與所述四個輻射單元51對應連接的+45°極化饋電網(wǎng)絡52和-45°極化饋電網(wǎng)絡53，所述+45°極化饋電網(wǎng)絡52與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為+45°饋電端口 521，所述-45°極化饋電網(wǎng)絡53與所述四個輻射單元連接的四個饋電端口為-45°饋電端口 531。所述四個輻射單元51、+45°極化饋電網(wǎng)絡52和-45°極化饋電網(wǎng)絡53通過鋁合金沖壓成型的一體化天線單元。
[0062]本實施例公開的雙極化陣列天線單元50與圖7所示的第四實施例的四單元的雙極化陣列天線單元40結(jié)構(gòu)相似，不同的是，第四實施例的四單元的雙極化陣列天線單元40的四個輻射單元41以邊長正對邊長的方式排列成線性陣列，而本實施例公開的雙極化陣列天線單元50的四個輻射單元51以角正對角的方式排列成線性陣列。
[0063]其中，相鄰的所述+45°饋電端口 521之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述-45°饋電端口 531之間采用等幅反相饋電的連接方式。
[0064]所述四個輻射單元51和+45°極化饋電網(wǎng)絡52、-45°極化饋電網(wǎng)絡53的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系以及所述+45饋電端口 521、-45°饋電端口 531的位置關(guān)系與圖1所示的第一實施例的雙極化陣列天線單元10基本一致，在此省略詳細描述。
[0065]參考圖9?12，為本實用新型一種實施例的低剖面高隔離度MMO天線，包括底板1、射頻連接器6、多個寄生單元3以及雙極化陣列天線單元2，所述射頻連接器6設于所述底板I的底面，所述雙極化陣列天線單元2設于所述底板I的表面，所述多個寄生單元3分別對應連接所述雙極化陣列天線單元2的多個輻射單元。所述雙極化陣列天線單元2的兩種極化方向的饋電網(wǎng)絡的饋電點分別通過與所述底板I上的接頭Ia焊接饋電，如圖11所
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[0066]具體的，每一個所述寄生單元3為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為
0.4波長，如圖12所示。且每一個寄生單元3、雙極化陣列天線單元2和底板I通過金屬支撐柱4、5實現(xiàn)連接及固定，如圖10所示。其中，所述雙極化陣列天線單元2與底板I的距離為0.02?0.05波長，所述雙極化陣列天線單元2與每一個寄生單元3的距離為0.05?
0.10波長。因此，天線高度在不計算外罩的情況下只有0.1波長左右，遠低于一般天線振子的0.25波長。
[0067]具體的，所述雙極化陣列天線單元2可為上述任意實施例所描述的雙極化陣列天線單元，例如，在本實施例的MIMO天線中，所述雙極化陣列天線單元2采用了圖1所示的第一實施例的四單元的雙極化陣列天線單元10。但可以理解的,在本實施例的MIMO天線中，也可采用其他實施例的雙極化陣列天線單元。
[0068]綜上所述，使用本實用新型具有以下有益效果:
[0069]1、本實用新型所訴雙極化陣列天線單元以及天線采用饋電網(wǎng)絡和輻射單元一體化、雙極化設計方案，所涉產(chǎn)品具有零部件少、制造工藝簡單、成本低廉等特點；
[0070]2、本實用新型所訴雙極化陣列天線單元以及天線的兩個極化的饋電網(wǎng)絡中第一饋電端口間采用等幅同相饋電，第二饋電端口間則采用等幅反相饋電；因此，對任一天線單元而言均可找到相鄰天線單元組合工作，使得激勵的主極化輻射同向疊加，同時交叉極化輻射反向抵消，這樣傳輸系數(shù)S21很低，改善了交叉極化和隔離度；
[0071]3、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法在WLAN天線上主要的優(yōu)勢在于減少尺寸，同時減少了線路輻射對于天線的影響；
[0072]4、采用同相串饋+并饋技術(shù)方法的饋電網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的并饋饋電技術(shù)方法的相比，饋電網(wǎng)絡占用的面積可減少約一半。
[0073]采用本專利所涉及的錯位倒相饋電技術(shù)方法與傳統(tǒng)的等幅同相饋電技術(shù)相比可提升天線的隔離度以及交叉極化比。采用錯位倒相饋電技術(shù)方法可以將WLAN天線的隔離度提升到35dB以上，軸向交叉極化比在30dB以上，±60°交叉極化比在20dB以上，遠優(yōu)于移動通信的要求。本專利主要適用于無線接入系統(tǒng)的頻段(2.4G頻段、5.SG頻段)，同時也適用于相對帶寬不超過20%的雙極化微帶天線本專利所訴天線為垂直+水平的極化方式，也可用于±45°極化的雙極化天線。
[0074]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元具有兩種極化方式的饋電點，每個饋電點通過與外部接頭連接饋電，該雙極化陣列天線單元包括多個輻射單元、分別與所述多個輻射單元對應連接的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡，所述第一極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第一饋電端口，所述第二極化饋電網(wǎng)絡與所述多個輻射單元連接的多個饋電端口為第二饋電端口，其中，相鄰的所述第一饋電端口之間采用等幅同相饋電的連接方式，相鄰的所述第二饋電端口之間采用等幅反相饋電的連接方式。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元為1*N的線性陣列單元，所述多個輻射單元為N個，其中，所述N為大于等于2的偶數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述N為2、4、6或8。
4.如權(quán)利要求2所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，當所述N等于2時，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為半個波長；當所述N大于2時，位于所述第二極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述第二饋電端口與另一側(cè)的所述第二饋電端口相位差為一個波長。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元為采用垂直+水平極化方式的天線單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡為水平極化饋電網(wǎng)絡，所述第二極化饋電網(wǎng)絡為垂直極化饋電網(wǎng)絡，所述第一饋電端口為水平饋電端口，所述第二饋電端口為垂直饋電端口。
6.如權(quán)利要求5所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述水平饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述水平極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述水平饋電端口與另一側(cè)的所述水平饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述垂直饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述垂直極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述垂直饋電端口與另一側(cè)的所述垂直饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
7.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元為采用±45°極化方式的天線單元，所述第一極化饋電網(wǎng)絡為+45°極化饋電網(wǎng)絡，所述第二極化饋電網(wǎng)絡為-45°極化饋電網(wǎng)絡，所述第一饋電端口為+45°饋電端口，所述第二饋電端口為-45°饋電端口。
8.如權(quán)利要求7所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述+45°饋電端口間采用等幅同相串饋的連接方式，位于所述+45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述+45°饋電端口與另一側(cè)的所述+45°饋電端口之間采用等幅同相并饋的連接方式；位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點同一側(cè)的所述-45°饋電端口間采用等幅反相并饋的連接方式，位于所述-45°極化饋電網(wǎng)絡的饋電點一側(cè)的所述-45°饋電端口與另一側(cè)的所述-45°饋電端口之間采用等幅反相并饋的連接方式。
9.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元為一體化天線單元，所述多個輻射單元、第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡通過鋁合金沖壓成一體。
10.如權(quán)利要求1所述的雙極化陣列天線單元，其特征在于，每一個所述輻射單元為正方形金屬片，且邊長為0.5個波長。
11.一種低剖面高隔離度MMO天線，其特征在于，包括底板、射頻連接器、多個寄生單元以及如權(quán)利要求1?10中任一項所述的雙極化陣列天線單元，所述射頻連接器設于所述底板的底面，所述雙極化陣列天線單元設于所述底板的表面，所述多個寄生單元分別對應連接所述雙極化陣列天線單元的多個輻射單元。
12.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MMO天線，其特征在于，所述多個寄生單元、雙極化陣列天線單元和底板通過金屬支撐柱實現(xiàn)連接及固定。
13.如權(quán)利要求11或12所述的低剖面高隔離度MIMO天線，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元與底板的距離為0.02?0.05波長，所述雙極化陣列天線單元與所述多個寄生單元的距離為0.05?0.10波長。
14.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MIMO天線，其特征在于，所述雙極化陣列天線單元的第一極化饋電網(wǎng)絡和第二極化饋電網(wǎng)絡上的饋電點分別通過與所述底板上的接頭焊接饋電。
15.如權(quán)利要求11所述的低剖面高隔離度MMO天線，其特征在于，每一個所述寄生單元為鋁合金圓片，采用鋁合金沖壓成型，且直徑為0.4波長。
【文檔編號】H01Q1/50GK203967254SQ201420194588
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】鄒光健, 陳韶明 申請人:廣州杰賽科技股份有限公司