一种陷波双极化基站天线的制作方法

本发明涉及移动通信的技术领域，尤其是指一种陷波双极化基站天线。

背景技术：

随着现代移动用户以及通信用户的急剧增加，人们对现代移动通信技术的要求也不断提升，基站天线也从最早的窄带单极化发展到了宽带多极化。这些需求都给基站天线的设计提出了非常高的要求，现代通信技术下，基站天线已经能够覆盖非常宽的带宽(1710mhz-2690mhz)，电路特性和辐射特性也日益改善。但是随着需求的不断增加，我们需要在基站天线上加入陷波技术，从而减小不同功能用途的基站天线之间的相互干扰。目前关于基站天线陷波的研究少之又少，原因之一就是其复杂度较高，实现较为困难，但市场需求又非常迫切。所以研究出简单的，易实现的的基站陷波天线具有很好的前景和应用价值。

陷波技术在近几年的天线研究中应用颇为广泛，许多研究者在超宽带天线中加入陷波结构，滤除不需要的wimax以及wlan频段。陷波技术的应用在超宽带天线中已经颇为成熟，但在基站天线中却鲜有出现，同时对谐振环特性的研究也比较匮乏。随着现代通信技术要求的不断提升，4g频段的不断细分，在基站天线中，也同样需要加入滤波，用来减小用于不同功能的基站天线之间的干扰。

在现有研究中，还没有能在4g基站天线中实现矩形度良好的陷波技术，这对于移动通信的质量、效率以及用户体验有很大影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种陷波双极化基站天线，可以用于多种不同结构的基站天线，同时可以利用此结构在多个不同的频段上产生陷波，也可以根据需求，适当调整陷波频段及带宽。该天线可以设计出矩形度良好的陷波频段，以满足基站天线应用的需求。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种陷波双极化基站天线，包括带有翻边的反射板及分别安装在该反射板上的一块水平介质板和两块垂直介质板，所述水平介质板上形成有两个相互正交的偶极子，构成±45°双极化，且一个偶极子对应一块垂直介质板，所述垂直介质板上形成有金属馈线，其中，在两个偶极子上及两块垂直介质板的金属馈线附近分别设计有一个能够产生二分之一波长的谐振器，利用偶极子上及金属馈线附近的两个谐振器来共同控制一个陷波频段，产生陷波效应。

进一步，每个偶极子均由两个金属辐射贴片构成，且其中一个金属辐射贴片上形成有一个谐振器，所述金属辐射贴片设在水平介质板的背面，所述水平介质板的正面形成有树枝型馈线，所述树枝型馈线通过过孔与垂直介质板上的金属馈线相连，两块垂直介质板相互平行，所述金属馈线及其附近的谐振器均设在垂直介质板的正面，所述垂直介质板的背面形成有与反射板和金属辐射贴片相连的微带巴伦结构。

进一步，所述金属辐射贴片上的谐振器为环形谐振缝隙，所述垂直介质板上的谐振器为矩形谐振器。

进一步，每个偶极子均由两个金属辐射贴片构成，该两个金属辐射贴片上均形成有一个谐振器，且该两个金属辐射贴片上的两个谐振器的频段不同，所述金属辐射贴片设在水平介质板的背面，所述水平介质板的正面形成有树枝型馈线，所述树枝型馈线通过过孔与垂直介质板上的金属馈线相连，两块垂直介质板相互平行，所述金属馈线设在垂直介质板的正面，且在所述垂直介质板的正面形成有两个频段不同的谐振器位于金属馈线的两侧，所述垂直介质板的背面形成有与反射板和金属辐射贴片相连的微带巴伦结构。

进一步，所述金属辐射贴片上的谐振器为环形谐振缝隙，所述垂直介质板上的谐振器为矩形谐振器。

进一步，每个偶极子均由两个金属辐射贴片构成，且其中一个金属辐射贴片上形成有两个同心但不同频段的谐振器，所述金属辐射贴片设在水平介质板的背面，所述水平介质板的正面形成有树枝型馈线，所述树枝型馈线通过过孔与垂直介质板上的金属馈线相连，两块垂直介质板采用交叉形式放置，所述金属馈线设在垂直介质板的正面，且在所述垂直介质板的正面形成有两个频段不同的谐振器位于金属馈线的同一侧，所述垂直介质板的背面形成有与反射板和金属辐射贴片相连的微带巴伦结构。

进一步，所述金属辐射贴片上的谐振器为环形谐振缝隙，所述垂直介质板上的谐振器为矩形谐振器。

进一步，每个偶极子均由两个金属辐射贴片构成，且其中一个金属辐射贴片上形成有一个谐振器，两块垂直介质板采用交叉形式放置，所述金属馈线及其附近的谐振器均设在垂直介质板的正面，所述垂直介质板的背面形成有与反射板和金属辐射贴片相连的微带巴伦结构，通过该微带巴伦结构进行馈电。

进一步，所述金属辐射贴片上的谐振器为矩形谐振器，所述垂直介质板上的谐振器为类u型谐振器。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本发明在基站天线的馈线附近以及辐射贴片上各设计一个二分之一波长的谐振器，利用谐振器原理产生陷波效应。但是单一谐振器所产生的陷波存在矩形度差，陷波带宽不可控等问题。本发明的关键所在是利用馈线附近及辐射贴片上的两个谐振器共同控制一个陷波频段，利用这种方法可以设计出矩形度良好，带宽可控的陷波频段。本发明中的谐振器的形状不受限制，可以是圆形，方形等各种形状。同时本发明可应用于多种不同结构的基站天线，只需要基站天线的结构能够有足够的空间放置足够多的谐振器，就可达到预期的陷波效果。

附图说明

图1为实施例1中一种单频陷波双极化基站天线的立体图。

图2为实施例1中水平介质板的正面图。

图3为实施例1中水平介质板的反面图。

图4为实施例1中垂直介质板的正面图。

图5为实施例1中垂直介质板的反面图。

图6为实施例1中一种单频陷波双极化基站天线仿真的±45°极化端口反射系数曲线图。

图7为实施例1中一种单频陷波双极化基站天线的增益曲线图。

图8为实施例2中一种双频陷波双极化基站天线的立体图。

图9为实施例2中垂直介质板的正面图。

图10为实施例3中另一种双频陷波双极化基站天线的立体图。

图11为实施例3中带有两个同心但不同频段的环形谐振缝隙的金属辐射贴片的结构示意图。

图12为实施例4中另一种单频陷波双极化基站天线的立体图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例提供的是一种单频陷波双极化基站天线，包括带有翻边2的反射板1及分别安装在该反射板1上的一块水平介质板6和两块垂直介质板7，所述水平介质板6上形成有两个相互正交的偶极子，构成±45°双极化，且一个偶极子对应一块垂直介质板7，每个偶极子均由两个金属辐射贴片8构成，且其中一个金属辐射贴片8上形成有一个环形谐振缝隙3，用来制造出矩形度良好的右反射零点形陷波，所述金属辐射贴片8设在水平介质板6的背面，所述水平介质板6的正面形成有树枝型馈线4，所述树枝型馈线4通过过孔9与垂直介质板7上的金属馈线10(具体为50ω馈线)相连，两块垂直介质板7相互平行放置，所述垂直介质板7的背面形成有与反射板1和金属辐射贴片8相连的微带巴伦结构11，所述金属馈线10设在垂直介质板7的正面，且在金属馈线10的旁边设置有一个矩形谐振器5，用来制造出矩形度良好的左反射零点形陷波，这样在一个环形谐振缝隙3和一个矩形谐振器5的共同作用下，构成了一个矩形度良好的陷波频段，改变了天线1920mhz-1980mhz频段的工作特性。

图6为本实施例上述单频陷波双极化基站天线在+45°极化与-45°极化端口分别激励时的回波损耗曲线，从图中可以看到，天线在1610mhz-2790mhz频段天线的s11<-14db，在1920mhz-1980mhz频段内产生了矩形度良好的陷波效应。

图7为本实施例上述单频陷波双极化基站天线的增益曲线，从图中可以看到，天线在除去1920mhz-1980mhz陷波频段外的工作频段，增益达到8.6±0.3dbi，在很宽的频带内实现了高增益，同时在陷波频段内增益急剧下降，体现了良好的陷波效果。

实施例2

如图8和图9所示，为一种双频陷波双极化基站天线的设计方案，其与实施例1的区别在于偶极子的两个金属辐射贴片8上均形成有一个环形谐振缝隙3，但该两个环形谐振缝隙3的频段不同，而垂直介质板7的正面形成有两个频段不同的矩形谐振器5位于金属馈线10的两侧，用两个不同频段位置的谐振器来共同产生一个陷波频段，这样四个谐振器就产生了两个工作频段，由于有两个馈电端口，一共使用了8个谐振器。

实施例3

如图10和图11所示，为另一种双频陷波双极化基站天线的设计方案，其与实施例1的区别在于偶极子的其中一个金属辐射贴片8上形成有两个同心但不同频段的环形谐振缝隙3，两块垂直介质板7采用交叉形式放置，且在垂直介质板7的正面形成有两个频段不同的谐振器位于金属馈线10的同一侧，这样设计有利于提高天线的稳定性，同时提高基站天线±45°两端口之间的隔离度。

实施例4

如图12所示，为另一种单频陷波双极化基站天线的设计方案，其与实施例1的区别在于馈电形式改为了巴伦馈电形式(取消了实施例1中水平介质板6上的树枝型馈线4)，且金属辐射贴片8上的谐振器为矩形谐振器，两块垂直介质板7采用交叉形式放置，垂直介质板7上的谐振器为类u型谐振器，同样也是利用两个谐振器来共同产生了一个陷波频段。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。