一種雙向雙極化天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙向雙極化天線，包括：用于實(shí)現(xiàn)天線的雙極化輻射特性的正交偶極子；和對(duì)稱布置在所述正交偶極子兩側(cè)以實(shí)現(xiàn)天線的雙向輻射特性的金屬引向器陣列。本發(fā)明中的技術(shù)方案能夠滿足天線雙極化輻射和雙向覆蓋的應(yīng)用要求。
【專利說(shuō)明】一種雙向雙極化天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，特別是一種應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的雙向雙極化天線。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾年無(wú)線通信業(yè)務(wù)和用戶的快速增長(zhǎng)，對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)中天線的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越嚴(yán)格，既希望目標(biāo)天線小型化、易集成，又希望天線多頻段、高增益等。雙極化天線是當(dāng)前通信領(lǐng)域最受關(guān)注的天線類型之一，它能同時(shí)形成一對(duì)極化正交、頻率相同的工作模。雙極化天線可以用來(lái)為一個(gè)頻帶提供兩條通信通道，因此常常被應(yīng)用于拓展信道容量的通信中，如MIMO通信、基站通信等。近幾年來(lái)，雙極化天線被廣泛應(yīng)用于基站、發(fā)射機(jī)等多種通信設(shè)備中，但目前雙極化天線的輻射方向主要為全向輻射和單向輻射。
[0003]在道路、鐵路、走廊等需要信號(hào)直線覆蓋的特殊地理情況中，雙向天線具有特殊的優(yōu)勢(shì)。由于雙向天線可以將發(fā)射、接受能量集中于兩個(gè)固定的方向，因此天線也能夠在這兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)較大的增益，從而使該方向附近的信號(hào)覆蓋情況良好。由于應(yīng)用環(huán)境的特殊性，目前雙向天線的研究設(shè)計(jì)并不多，且多為單一極化輻射方式。
[0004]因此，鑒于無(wú)線通信系統(tǒng)天線的雙極化設(shè)計(jì)趨勢(shì)，以及雙向天線在直線覆蓋等特殊情況中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，雙向雙極化天線的研究和設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種雙向雙極化天線，用以滿足天線雙極化輻射和雙向覆蓋的應(yīng)用要求。
[0006]本發(fā)明中提出的雙向雙極化天線，包括:
[0007]用于實(shí)現(xiàn)天線的雙極化輻射特性的正交偶極子；和
[0008]對(duì)稱布置在所述正交偶極子兩側(cè)以實(shí)現(xiàn)天線的雙向輻射特性的金屬引向器陣列。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述正交偶極子包括:一對(duì)垂直偶極子和一對(duì)水平偶極子；或者包括:一對(duì)+45°偶極子和一對(duì)-45°偶極子。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，構(gòu)成所述正交偶極子的兩對(duì)偶極子分別印制于一第一基板的兩側(cè)，且兩對(duì)偶極子具有相同的中點(diǎn)。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一基板在每對(duì)偶極子的中心垂直線對(duì)應(yīng)的邊緣位置分別設(shè)置有一饋電點(diǎn)；
[0012]每對(duì)偶極子中的每個(gè)偶極子通過(guò)一微帶傳輸線連接至自身所對(duì)應(yīng)的饋電點(diǎn)上，且每對(duì)偶極子的兩個(gè)偶極子分別通過(guò)所述第一基板的兩面連接至所述饋電點(diǎn)的源端和地端。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述正交偶極子中的每對(duì)偶極子約為1/4波長(zhǎng)。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述金屬引向器陣列中的每個(gè)金屬引向器印制于一第二基板的一個(gè)面上，且印制有所述金屬引向器的一面背離所述正交偶極子布置；所述金屬引向器陣列中的每個(gè)金屬引向器與所述正交偶極子具有相同的中點(diǎn)。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,布置在所述正交偶極子任一側(cè)的金屬引向器陣列中的金屬引向器均勻或非均勻布置。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述布置在所述正交偶極子任一側(cè)的金屬引向器陣列中的金屬引向器的數(shù)量為2、3、4、5、6、7或8個(gè)。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述金屬引向器陣列中的每個(gè)金屬引向器的形狀為方形、圓形或環(huán)形。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述金屬引向器陣列中的每個(gè)金屬引向器的形狀為正方形，且邊長(zhǎng)約為1/3波長(zhǎng)所述金屬引向器陣列中與正交偶極子相鄰的金屬引向器與正交偶極子之間的間隔約為1/10波長(zhǎng)，相鄰的金屬引向器之間的間隔約為1/5波長(zhǎng)。
[0019]從上述方案中可以看出，由于本發(fā)明中通過(guò)設(shè)置一正交偶極子實(shí)現(xiàn)天線的雙極化輻射特性，并通過(guò)在所述正交偶極子的兩側(cè)對(duì)稱布置金屬引向器陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的雙向輻射特性，從而使得本發(fā)明中的天線同時(shí)滿足雙極化輻射和雙向覆蓋的應(yīng)用要求。并且由于天線的輻射集中在正交偶極子兩側(cè)的方向上，因此可以使得這兩個(gè)方向上的最大增益值較高，增益的方向性較強(qiáng)。
[0020]此外，由于天線的所有部件均可印制于基板上，因此易于大規(guī)模的加工生產(chǎn)，進(jìn)而可降低天線的成本。
[0021]此外，本發(fā)明實(shí)施例中的天線的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、測(cè)試性能良好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中2.4GHz WLAN頻段雙向雙極化天線的示例性結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為圖1所示雙向雙極化天線中正交偶極子組件的主視圖。
[0025]圖3為本發(fā)明一個(gè)示例中2.4GHz WLAN頻段雙向雙極化天線的S參數(shù)性能圖。
[0026]圖4為本發(fā)明一個(gè)示例中2.4GHz WLAN頻段雙向雙極化天線的增益性能圖。
[0027]其中，【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:
[0028]

【權(quán)利要求】
1.一種雙向雙極化天線，其特征在于，包括: 用于實(shí)現(xiàn)天線的雙極化輻射特性的正交偶極子(12，16);和 對(duì)稱布置在所述正交偶極子兩側(cè)以實(shí)現(xiàn)天線的雙向輻射特性的金屬引向器陣列(2，3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述正交偶極子(12，16)包括:一對(duì)垂直偶極子(12)和一對(duì)水平偶極子(16);或者包括:一對(duì)+45°偶極子和一對(duì)-45°偶極子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，構(gòu)成所述正交偶極子(12，16)的兩對(duì)偶極子(12，16)分別印制于一第一基板(11)的兩側(cè)，且兩對(duì)偶極子(12，16)具有相同的中點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于，所述第一基板(11)在每對(duì)偶極子的中心垂直線對(duì)應(yīng)的邊緣位置分別設(shè)置有一饋電點(diǎn)(15，19)； 每對(duì)偶極子(12，16)中的每個(gè)偶極子通過(guò)一微帶傳輸線(13，17)連接至自身所對(duì)應(yīng)的饋電點(diǎn)(15，19)上，且每對(duì)偶極子(12，16)的兩個(gè)偶極子分別通過(guò)所述第一基板(11)的兩面連接至所述饋電點(diǎn)(15，19)的源端和地端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述正交偶極子(12，16)中的每對(duì)偶極子約為1/4波長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述金屬引向器陣列(2，3)中的每個(gè)金屬引向器(22, 32)印制于一第二基板(21, 31)的一個(gè)面上,且印制有所述金屬引向器(22，32)的一面背離所述正交偶極子(12，16)布置；所述金屬引向器陣列(2，3)中的每個(gè)金屬引向器(22，32 )與所述正交偶極子(12，16 )具有相同的中點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，布置在所述正交偶極子(12，16)任一側(cè)的金屬引向器陣列(2，3)中的金屬引向器(22，32)均勻或非均勻布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，所述布置在所述正交偶極子(12，16)任一側(cè)的金屬引向器陣列(2，3)中的金屬引向器(22，32)的數(shù)量為2、3、4、5、6、7或8個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，所述金屬引向器陣列(2，3)中的每個(gè)金屬引向器(22，32)的形狀為方形、圓形或環(huán)形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，所述金屬引向器陣列(2，3)中的每個(gè)金屬引向器(22，32)的形狀為正方形，且邊長(zhǎng)約為1/3波長(zhǎng)所述金屬引向器陣列(2，3)中與正交偶極子(12，16)相鄰的金屬引向器(22，32)與正交偶極子(12，16)之間的間隔約為1/10波長(zhǎng)，相鄰的金屬引向器(22，32)之間的間隔約為1/5波長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H01Q19/00GK104167611SQ201310185673
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】李秀萍, 賈天宇, 馬蒂亞斯·蘭珀, 西格弗里德·里希特 申請(qǐng)人:西門子公司