一种基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114374086A(43)申请公布日2022.04.19(21)申请号202111564613.4H01Q19/10(2006.01)(22)申请日2021.12.20H01Q21/00(2006.01)H01Q21/24(2006.01)(71)申请人中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所）地址266107山东省青岛市城阳区仙山东路36号(72)发明人文乐虎高式昌任晓飞吴健(74)专利代理机构青岛博雅知识产权代理事务所(普通合伙)37317代理人封代臣(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q1/52(2006.01)H01Q15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线(57)摘要本发明公开了一种基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，包括下层的天线反射板和上层的天线辐射体；在天线辐射体的介质板下层印刷两个正交的驱动交叉对称阵子，分别对应两个正交的极化辐射；两个驱动交叉对称阵子的交点位于介质板下层中心，上层印刷四个阶梯阻抗谐振器；四个阶梯阻抗谐振器分别位于由两个驱动交叉对称阵子分隔成的四个象限内；四个阶梯阻抗谐振器均包括高阻抗线和低阻抗线，并在末端保留缝隙。本发明所公开的天线，由位于中心的两个驱动交叉对称阵子和外围的四个阶梯阻抗谐振器两种关键部件组成，结构简单紧凑。CN114374086ACN114374086A权利要求书1/1页1.一种基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：包括下层的天线反射板和上层的天线辐射体；在天线辐射体的介质板下层印刷两个正交的驱动交叉对称阵子，分别对应两个正交的极化辐射；两个驱动交叉对称阵子的交点位于介质板下层中心；上层印刷四个阶梯阻抗谐振器，四个阶梯阻抗谐振器分别位于由两个驱动交叉对称阵子分隔成的四个象限内；四个阶梯阻抗谐振器均包括高阻抗线和低阻抗线，并在末端保留缝隙；在高阻抗线和低阻抗线的弯折部位含有开槽缝隙；在介质板上层中心设置两个驱动交叉对称阵子的馈线；四根同轴馈电电缆每两根构成一个差分馈电对；两个差分馈电对的同轴馈电电缆的上端外导体分别与介质板下层的驱动交叉对称阵子直接相连，上端内导体与介质板上层的馈线相连，下端外导体与天线反射板相连接构成短路结构。2.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：天线辐射体采用RogersRO4003C介质板印刷加工而成。3.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：通过调整天线反射板的尺寸和与天线辐射体的间距，使天线获得稳定的辐射方向图；天线反射板的尺寸为140mm×140mm，天线辐射体与天线反射板的间距为33mm或35mm。4.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：驱动交叉对称阵子和阶梯阻抗谐振器呈中心对称结构。5.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：通过调整驱动交叉对称阵子的长度或其馈线的长度来调整天线的工作带宽，并改变天线在低频段带外的辐射增益零点位置；通过调整阶梯阻抗谐振器中高阻抗线和低阻抗线的长度与宽度来调整天线的工作带宽；通过调整阶梯阻抗谐振器中高阻抗线和低阻抗线弯折部位开槽缝隙的长度和宽度，来调整天线在高频段带外的辐射增益零点位置。6.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：通过调整驱动交叉对称阵子和阶梯阻抗谐振器的长度与宽度参数，使天线在工作频带内获得四个回波反射系数零点。7.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：高阻抗线为高阻抗耦合部分，低阻抗线为低阻抗辐射部分，且高阻抗线比低阻抗线细；位于中心的较细的高阻抗线和位于外端的较宽的低阻抗线之间形成开槽缝隙。8.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：四根同轴馈电电缆的长度保持一致。9.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐振器的宽带双极化基站天线，其特征在于：天线的工作频段为1.67—2.91GHz，回波损耗大于15dB；在工作带宽内，回波反射系数低于—15dB；天线不同端口间的隔离度大于37.5dB，增益波动小于1dB；在工作频带内，天线交叉极化电平低于—21.6dB，天线前后比大于16.4dB；天线在工作频带内的半功率波瓣宽度变化范围在59—70度；天线带内辐射增益值为7.3—8.3dBi；天线在低频段0.6—1GHz处的带外抑制度大于33.8dB，天线在高频段3.3—5GHz处的带外抑制度大于20.6dB。10.根据权利要求1所述基于阶梯阻抗谐