双极化天线单元、双极化天线阵和无线电接入点的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种双极化天线单元、双极化天线阵和无线电接入点。
【背景技术】
[0002]在诸如无线列车控制系统之类的交通工具与路边设备的无线通信系统中，需要具有从接入点沿轨道的双向无线电覆盖范围。通常情况下，无线电接入点应该在两个方向(前向和反向)上覆盖铁轨。
[0003]比如，在各种列车控制系统中，通常需要在移动的列车与静止的信号与控制系统之间进行无线电通信。可以沿着铁轨以预定间隔布置无线电接入点(AP)，当列车沿着铁轨行驶时可以在这些无线电接入点的覆盖范围之内漫游。无线电接入点通常连接到骨干网，而骨干网与信号与控制系统连接，因此可以实现列车和信号与控制系统之间的无线电通?目。
【发明内容】
[0004]本发明实施方式提出一种双极化天线单元、双极化天线阵列和无线电接入点，以降低占用体积。
[0005]本发明实施方式的技术方案如下:
[0006]一种双极化天线单元，包括:
[0007]位于第一基板上的第一偶极子；
[0008]位于第二基板上的第二偶极子；
[0009]所述第一基板和所述第二基板垂直相交，所述第一偶极子与所述第二偶极子的极化方向正交。
[0010]所述第一基板上具有第一槽，所述第二基板上具有第二槽；所述第一槽的槽口与所述第二槽的槽口相对，所述第一基板和第二基板通过所述第一槽与所述第二槽的插接形成所述垂直相交。
[0011]所述第一槽在所述第一偶极子的两臂中间，所述第二槽在所述第二偶极子的两臂中间。
[0012]所述第一槽的长度为所述第一偶极子的一半，所述第二槽的长度为所述第二偶极子的一半。
[0013]所述第一偶极子和所述第二偶极子为蝶形偶极子。
[0014]所述双极化天线单元还包括绝缘底板；
[0015]所述垂直相交的第一基板和第二基板，布置在该绝缘底板上。
[0016]所述绝缘底板包括接地面及用于为所述双极化天线单元馈电的微带馈电网络；
[0017]所述双极化天线单元还包括:
[0018]第一平衡不平衡转换器，位于所述第一基板上且与所述微带馈电网络连接；
[0019]第二平衡不平衡转换器，位于所述第二基板上且与所述微带馈电网络连接。
[0020]一种双极化天线阵,包括:
[0021]绝缘底板；
[0022]至少两个如上任一项所述的双极化天线单元，布置在该绝缘底板上，各个双极化天线单元的相应极化方向平行。
[0023]所述双极化天线阵还包括:
[0024]部分或全部包围所述绝缘底板的金属反射壁。
[0025]所述至少两个双极化天线单元共享基板。
[0026]一种无线电接入点，该无线电接入点包括如上所述的天线阵。
[0027]由此可见，应用本发明实施方式之后，通过垂直相交的基板，实现了一种紧凑的双极化天线单元，并显著降低了天线体积。本发明实施方式便于现场安装，还能显著降低风力载荷以及更好地符合现有的消防规范。
[0028]另外，由于本发明实施方式的各个元件都印制在基材上，成本低廉，尤其适用于大规模生产使用。还有，本发明实施方式通过双极化机构实现了极化多样性，并可以允许多路
Mnro通信。再有，本发明实施方式可以通过天线阵形式便利地扩展，能够实现高带宽高增.、'.Mo
【附图说明】
[0029]图1为根据本发明实施方式双极化天线单元结构示意图。
[0030]图2为根据本发明实施方式偶极子所在基板的顶面俯视示意图。
[0031]图3为根据本发明实施方式偶极子所在基板的底面俯视示意图。
[0032]图4为本发明实施方式的第一偶极子和第二偶极子的示意图。
[0033]图5为根据本发明实施方式双极化天线阵结构示意图。
[0034]图6为根据本发明实施方式列车控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
[0036]图1为根据本发明实施方式的双极化天线单元结构图。
[0037]如图1所示，本发明实施方式的双极化天线单元包括:垂直相交的第一基板I和第二基板2，明显地，第一基板I和第二基板2分别位于不同的平面。
[0038]在第一基板I上布置有第一偶极子，在第二基板2布置有第二偶极子。由于第一基板I和第二基板2垂直相交，第一基板I上的第一偶极子与第二基板2上的第二偶极子垂直，因此，第一偶极子与第二偶极子的极化方向相互正交，从而构成一种双极化天线。
[0039]具体地，第一基板I可以通过多种方式与第二基板2垂直相交。
[0040]比如，第一基板I可以具有第一槽，第二基板2上可以具有第二槽，而且第一槽的槽口与第二槽的槽口相对。这样，通过将第一槽与第二槽插接，可以实现第一基板I和第二基板2垂直相交。
[0041]优选地，第一槽布置在第一基板I的第一偶极子的两臂中间，第二槽布置在第二基板2的第二偶极子的两臂中间，而且第一槽的长度大约为第一偶极子的一半，第二槽的长度大约为第二偶极子的一半。这样，第一槽可以与第二槽充分啮合，从而保证第一基板和第二基板牢固垂直相交。
[0042]优选地，第一基板I和第二基板的尺寸基本相同，而且第一偶极子和第二偶极子的尺寸也基本相同，从而可以保证第一槽与第二槽啮合之后，双极化天线单元中的各个元件能够基本对齐，比如实现顶部对齐、底部对齐、边缘对齐等，
[0043]优选地，第一偶极子和第二偶极子具体为蝶形偶极子。由于蝶形偶极子具有高增益、高带宽的天线属性，因此采用蝶形偶极子的双极化天线单元相应具有高增益和高带宽。
[0044]以上示范性描述了第一基板I与第二基板2的垂直相交方式以及第一偶极子和第二偶极子的示范实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于对本发明实施方式的保护范围进行限定。
[0045]在一个实施方式中，双极化天线单元还包括绝缘底板3。
[0046]第一基板I与第二基板2垂直相交地设置后，通过焊接等方式固定在该绝缘底板3上。
[0047]绝缘底板3可以由低损耗材料构成，优选采用作为一种高性能介电材料的泰康利(Taconic)。绝缘底板3的上面和底面都具有印制金属结构。
[0048]示范性地，绝缘底板3的上面为接地面，而绝缘底板3的底面包括用于给双极化天线单元馈电的微带馈电网络。垂直相交的第一基板I和第二基板2通常固定在绝缘底板3的接地面。而且，与接地面相对的微带馈电网络，通常具有平衡微带线以及馈线。
[0049]优选地，在绝缘底板3上可以具有一或多个小孔，以允许分别位于第一基板I和第二基板2上的突出结构穿过小孔焊接固定到微带馈电网络。
[0050]在第一基板I上的第一偶极子的相对面上，还可以具有第一平衡不平衡转换器。第一平衡不平衡转换器通过同样位于该相对面上的突出结构，与绝缘底板3的微带馈电网络上的平衡微带线连接。
[0051]而且，在第二基板2上的第二偶极子的相对面上，还可以具有第二平衡不平衡转换器。第二平衡不平衡转换器通过同样位于该相对面上的突出结构，与绝缘底板3的微带馈电网络上的平衡微带线连接。
[0052]下面以蝶形偶极子为实例，对第一偶极子的结构进行说明。
[0053]图2为根据本发明实施方式，第一偶极子所在基板I的顶面的俯视示意图，其中偶极子具体实施为蝶形偶极子。
[0054]由图2可见，在基材I上具有槽23，而且在基材I的顶面具有蝶形偶极子，该蝶形偶极子具有臂21和臂22。
[0055]图3为根据本发明实施方式，第一偶极子所在基板I的底面的俯视示意图。
[0056]由图3可见，在基板I的底面具有平衡不平衡转换器25。在图3中用虚线框表示该平衡不平衡转换器25。而且，基材底面还具有突出结构24。突出结构24可以穿过绝缘底板3上的小孔，以与绝缘底板3的微带馈电网络连接。
[0057]第二偶极子具有与第一偶极子类似的结构，此处不再累述。
[0058]图4为本发明实施方式的第一偶极子和第二偶极子的示意图，其中左边所示为第一偶极子及其基材，右边所示为第二偶极子及其基材。其中，第一偶极子和第二偶极子都是蝶形偶极子。
[0059]在第一偶极子的基材I上具有槽23，而且在基材I的上面具有蝶形偶极子，该蝶形偶极子具有臂21和臂22。
[0060]在第二