CN107317100A - 一种双极化天线辐射单元及天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双极化天线辐射单元，其包括：辐射振子主体，包括一介质板、设置在所述介质板上的两个正交极化的谐振振子及设置在所述介质板上的两个正交的耦合振子，所述两个谐振振子的交点与所述两个耦合振子的交点重合，所述两个谐振振子与所述两个耦合振子共面且相互之间间隔设置；及设于所述介质板下方的馈电巴伦，用于支撑所述辐射振子主体并对所述两个谐振振子进行平衡馈电。本发明还公开了一种天线装置。本发明可以减少辐射单元的尺寸，因此可以使得所述双极化天线辐射单元的体积变小，从而可以在所述天线装置内安装更多数量的所述双极化天线辐射单元，进而可以提高所述天线装置的天线性能。

Description

一种双极化天线辐射单元及天线装置

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种双极化天线辐射单元及天线装置。

背景技术

随着移动通信4G网络建设的兴起，移动通信将会出现第二代到第四代系统共存的局面。基站数量的急剧增加、蜂窝小区半径的缩小、天线资源匮乏、新建站点选址困难等问题日益显现，除此之外，国家政策鼓励民营资本进入电信运营市场，创立铁塔公司负责电信基础设施的建设及维护，这在设备通用性、站址规划等方面提出了新的需求。为了节省基站的站址安装资源，减少网络建设成本、避免重复投资及对土地能源的过度消耗，对移动通信基站系统提出了更高的要求，如果解决方案可以同时兼容多种通信标准，覆盖多种移动通信频段，无疑将大大提升市场竞争力。现如今，多频小型化天线是基站天线的主要发展方向。

双极化多频基站阵列天线作为多频小型化天线的其中一种较主流的天线技术，其正在得到广泛的应用。但是现有的双极化多频基站阵列天线的辐射单元一般为金属铸件结构，即，辐射单元是由多个金属块状结构的振子组合形成，这样会使得辐射单元的体积较大；而且现有的辐射单元的振子的数量一般为两个(即两对振子臂)，为了确保天线的带宽，振子的尺寸需要较大(一般为半个工作波长)，这样也会使得辐射单元的体积较大。由于双极化多频基站阵列天线的内部空间有限，当为金属铸件结构的辐射单元应用于双极化多频基站阵列天线内时，为了避免辐射单元的振子相互之间靠的太近而导致振子的辐射性能恶化，双极化多频基站阵列天线内设置的辐射单元的数量将会比较有限，从而会制约双极化多频基站阵列天线的天线性能(例如多频性能)。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种双极化天线辐射单元，其体积小。本发明的目的还在于提供一种应用有所述双极化天线辐射单元的天线装置，其内安装的所述双极化天线辐射单元的数量较多，从而可以提高所述天线装置的天线性能。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种双极化天线辐射单元，其包括：

辐射振子主体，包括一介质板、设置在所述介质板上的两个正交极化的谐振振子及设置在所述介质板上的两个正交的耦合振子，所述两个谐振振子的交点与所述两个耦合振子的交点重合，所述两个谐振振子与所述两个耦合振子共面且相互之间间隔设置；及

设于所述介质板下方的馈电巴伦，用于支撑所述辐射振子主体并对所述两个谐振振子进行平衡馈电。

在本发明实施例中，通过将所述两个谐振振子与所述两个设置在所述介质板上，这样能够减少振子的体积(相对于现有的金属块状结构的振子)；同时由于所述两个正交极化的谐振振子与所述两个正交的耦合振子共面且相互之间间隔设置(即所述两个谐振振子与所述两个耦合振子相互之间具有间隙)，这样当所述馈电巴伦对所述两个谐振振子进行馈电时，所述两个谐振振子会形成谐振，而且所述谐振振子还会通过与所述耦合振子之间的间隙而对所述耦合振子进行耦合激励，从而使得所述耦合振子形成一个新的谐振模式，因此通过谐振振子以及耦合振子这两者的谐振，可以增大天线的带宽，因此可以在满足天线的带宽的情况下减小振子的尺寸。由上分析可知，由于本发明实施例可以减少振子的尺寸，因此可以使得所述双极化天线辐射单元的体积变小。

优选地，其中一个所述谐振振子包括第一谐振臂及第二谐振臂，另一个所述谐振振子包括第三谐振臂及第四谐振臂，所述第一谐振臂、所述第三谐振臂、所述第二谐振臂与所述第四谐振臂共面且环绕着同一中心点依次排布设置，所述第一谐振臂与所述第二谐振臂对称，所述第三谐振臂与所述第四谐振臂对称。

优选地，其中一个所述耦合振子包括第一耦合臂及第二耦合臂，另一个所述耦合振子包括第三耦合臂及第四耦合臂，所述第一耦合臂、所述第三耦合臂、所述第二耦合臂与所述第四耦合臂共面且环绕着所述中心点依次排布设置，所述第一耦合臂与所述第二耦合臂对称，所述第三耦合臂与所述第四耦合臂对称；

所述第一耦合臂位于所述第一谐振臂与所述第三谐振臂之间，且与所述第一谐振臂及所述第三谐振臂分别具有间隙；所述第三耦合臂位于所述第三谐振臂与所述第二谐振臂之间，且与所述第三谐振臂及所述第二谐振臂分别具有间隙；所述第二耦合臂位于所述第三谐振臂与所述第四谐振臂之间，且与所述第三谐振臂及所述第四谐振臂分别具有间隙；所述第四耦合臂位于所述第四谐振臂与所述第一谐振臂之间，且与所述第四谐振臂及所述第一谐振臂分别具有间隙。

优选地，所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为类U形结构；或，

所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为块状结构；或，

所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为类E形结构。

优选地，所述第一耦合臂、所述第二耦合臂、所述第三耦合臂及所述第四耦合臂均具有长条块以及与所述长条块连接的三角块，所述长条块靠近所述中心点，所述三角块远离所述中心点；或，

所述第一耦合臂、所述第二耦合臂、所述第三耦合臂及所述第四耦合臂均为长条块状结构。

优选地，所述介质板为印刷电路板，所述两个谐振振子与所述两个耦合振子均印制在所述印刷电路板的同一面上。

优选地，所述馈电巴伦包括馈电底座以及均设于所述介质板与所述馈电底座之间的第一同轴电缆、第二同轴电缆、第一巴伦管及第二巴伦管；其中，

所述第一同轴电缆用于对所述第一谐振臂与所述第二谐振臂组成的所述谐振振子进行馈电，且所述第一同轴电缆与所述第一巴伦管用于平衡所述第一谐振臂与所述第二谐振臂的馈电电流；所述第二同轴电缆用于对所述第三谐振臂与所述第四谐振臂组成的所述谐振振子进行馈电，且所述第二同轴电缆与所述第二巴伦管用于平衡所述第三谐振臂与所述第四谐振臂的馈电电流；

所述第一同轴电缆的顶端固定有所述第一谐振臂，所述第一巴伦管的顶端固定有所述第二谐振臂；所述第二同轴电缆的顶端固定有所述第三谐振臂，所述第二巴伦管的顶端固定有所述第四谐振臂；所述第一同轴电缆的底端、所述第二同轴电缆的底端、所述第一巴伦管的底端及所述第二巴伦管的底端均固定于所述馈电底座上。

优选地，所述馈电巴伦还包括第一馈电体及第二馈电体，且所述馈电底座包括印制有第一馈电电路以及第二馈电电路的印刷电路板；其中，

所述第一同轴电缆的顶端处的内导体与所述第一谐振臂电连接，所述第一巴伦管的顶端与所述第二谐振臂电连接；所述第一同轴电缆的底端及所述第一巴伦管的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第一同轴电缆的底端处的外导体通过所述第一馈电电路与所述第一巴伦管馈电连接；

所述第二同轴电缆的顶端处的内导体与所述第三谐振臂电连接，所述第二巴伦管的顶端与所述第四谐振臂电连接；所述第二同轴电缆的底端及所述第二巴伦管的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第二同轴电缆的底端处的外导体通过所述第二馈电电路与所述第二巴伦管馈电连接；

所述第一馈电体的一端穿过所述第一谐振臂并与所述第一同轴电缆的顶端处的内导体连接，所述第一馈电体的另一端穿过所述第二谐振臂并与所述第一巴伦管的顶端连接；所述第二馈电体的一端穿过所述第三谐振臂并与所述第二同轴电缆的顶端处的内导体连接，所述第二馈电体的另一端穿过所述第四谐振臂并与所述第二巴伦管的顶端连接。

优选地，所述第一同轴电缆与所述第二同轴电缆的特性阻抗均为50欧姆；所述第一同轴电缆、所述第二同轴电缆、所述第一巴伦管及所述第二巴伦管的长度均为四分之一工作波长。

本发明实施例还提供了一种天线装置，其包括反射板以及至少一个如上所述的双极化天线辐射单元；所述至少一个双极化天线辐射单元均设于所述反射板上。

本发明实施例提供的所述天线装置，由于应用有体积较小的上述双极化天线辐射单元，因此相对于现有技术，可以在所述天线装置内安装更多数量的所述双极化天线辐射单元，从而可以提高所述天线装置的天线性能(例如多频性能)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种双极化天线辐射单元的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种双极化天线辐射单元的俯视图；

图3是本发明实施例提供的一种双极化天线辐射单元的侧视图；

图4是本发明提供的双极化天线辐射单元的另一个实施例的俯视图；

图5是本发明提供的双极化天线辐射单元的又一个实施例的俯视图；

图6是本发明提供的双极化天线辐射单元工作在780MHz-980MHz频段的驻波比仿真曲线；

图7是本发明提供的双极化天线辐射单元工作在780-980MHz频段的隔离度S21曲线；

图8是本发明提供的双极化天线辐射单元工作在780-960MHz频段的水平面半功率波束宽度仿真曲线；

图9是本发明提供的双极化天线辐射单元工作在780-960MHz频段的增益仿真曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图5，本发明实施例提供了一种双极化天线辐射单元，其包括辐射振子主体1及馈电巴伦2；所述辐射振子主体1包括一介质板10、设置在所述介质板10上的两个正交极化的谐振振子11及设置在所述介质板10上的两个正交的耦合振子12，所述两个谐振振子11的交点与所述两个耦合振子12的交点重合，所述两个谐振振子11与所述两个耦合振子12共面且相互之间间隔设置；所述馈电巴伦2设于所述介质板10下方，所述馈电巴伦2用于支撑所述辐射振子主体1，且所述馈电巴伦2还用于对所述两个谐振振子11进行平衡馈电(即所述馈电巴伦2可以对所述两个谐振振子11进行馈电并可以平衡所述两个谐振振子11的馈电电流)，以使得所述两个谐振振子11形成谐振。其中，当所述两个谐振振子11形成谐振时，所述两个谐振振子11还会通过与所述两个耦合振子12之间的间隙而对所述两个耦合振子12进行耦合激励，从而使得所述两个耦合振子12形成一个新的谐振模式，因此通过所述谐振振子11以及所述耦合振子12这两者的组合谐振，可以增大天线的带宽。需要说明的是，可以通过印制、人工焊接甚至是粘贴等方式将所述两个谐振振子11与所述两个耦合振子12设置在所述介质板10上，在此不做具体限定。

具体地，请参见图1、图2、图4与图5，其中一个所述谐振振子11包括第一谐振臂111及与所述第一谐振臂111对称的第二谐振臂112，另一个所述谐振振子11包括第三谐振臂113及与所述第三谐振臂113对称的第四谐振臂114，此外，其中一个所述耦合振子12包括第一耦合臂121及与所述第一耦合臂121对称的第二耦合臂122，另一个所述耦合振子12包括第三耦合臂123及与所述第三耦合臂123对称的第四耦合臂124；所述所述第一谐振臂111、所述第三谐振臂113、所述第二谐振臂112、所述第四谐振臂114、所述第一耦合臂121、所述第三耦合臂123、所述第二耦合臂122及所述第四耦合臂124这八者共面；其中，所述第一谐振臂111、所述第三谐振臂113、所述第二谐振臂112与所述第四谐振臂114环绕着同一中心点依次排布设置(即环绕所述中心点顺时针设置)，所述第一耦合臂121、所述第三耦合臂123、所述第二耦合臂122与所述第四耦合臂124环绕着所述中心点依次排布设置(即环绕所述中心点顺时针设置)；所述第一耦合臂121位于所述第一谐振臂111与所述第三谐振臂113之间，且与所述第一谐振臂111及所述第三谐振臂113分别具有间隙；所述第三耦合臂123位于所述第三谐振臂113与所述第二谐振臂112之间，且与所述第三谐振臂113及所述第二谐振臂112分别具有间隙；所述第二耦合臂122位于所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114之间，且与所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114分别具有间隙；所述第四耦合臂124位于所述第四谐振臂114与所述第一谐振臂111之间，且与所述第四谐振臂114及所述第一谐振臂111分别具有间隙。换句话说，所述所述第一谐振臂111、所述第三谐振臂113、所述第二谐振臂112与所述第四谐振臂114四者形成为十字形结构，所述第一耦合臂121、所述第三耦合臂123、所述第二耦合臂122与所述第四耦合臂124也形成为十字形结构，且这八者形成为类米字形结构。

其中，当所述馈电巴伦2对所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112进行平衡馈电以及对所述第三谐振臂113与所述第二谐振臂112进行平衡馈电时，这四个谐振臂会形成谐振(为低频谐振)，此时，由于这四个谐振臂与四个耦合臂相互之间具有间隙，这样，所述谐振臂会通过间隙对相邻的耦合臂进行耦合馈电而在所述耦合臂上耦合出电流，并且所述谐振臂与所述耦合臂两者的耦合效应会使得四个耦合臂形成一个新的谐振模式(为高频谐振)。因此通过所述谐振振子11以及所述耦合振子12这两者的组合谐振，可以增大天线的带宽。

在上述发明实施例中，较佳地，所述介质板10为印刷电路板，所述两个谐振振子11与所述两个耦合振子12均印制在所述印刷电路板的同一面上。其中，将所述两个谐振振子11与所述两个耦合振子12均印制在所述印刷电路板上可以使得所述辐射振子主体1的体积较小，从而可以减少所述双极化天线辐射单元的体积。需要说明的是，所述介质板10还可以为陶瓷电路板等，在此不做具体限定。

请参见图1与图3，在上述发明实施例中，较佳地，所述馈电巴伦2包括馈电底座20以及均设于所述介质板10与所述馈电底座20之间的第一同轴电缆21、第二同轴电缆22、第一巴伦管23(可选为铜管或其他金属管)及第二巴伦管24(可选为铜管或其他金属管)；其中，所述第一同轴电缆21用于对所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112组成的所述谐振振子11直接馈电，即，所述第一同轴电缆21的一端输入有信号源，所述第一同轴电缆21的另一端对所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112组成的所述谐振振子11进行馈电，从而使得该谐振振子11形成谐振，而且所述第一同轴电缆21与所述第一巴伦管23用于平衡所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112的馈电电流；所述第二同轴电缆22用于对所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114组成的所述谐振振子11直接馈电，即，所述第二同轴电缆22的一端输入有信号源，所述第二同轴电缆22的另一端对所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114组成的所述谐振振子11进行馈电，从而使得该谐振振子11形成谐振，而且所述第一第二同轴电缆22与所述第二巴伦管24用于平衡所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114的馈电电流。此外，所述第一同轴电缆21的顶端固定有所述第一谐振臂111，所述第一巴伦管23的顶端固定有所述第二谐振臂112；所述第二同轴电缆22的顶端固定有所述第三谐振臂113，所述第二巴伦管24的顶端固定有所述第四谐振臂114；所述第一同轴电缆21的底端、所述第二同轴电缆22的底端、所述第一巴伦管23的底端及所述第二巴伦管24的底端均固定于所述馈电底座20上，这样，所述第一同轴电缆21、所述第二同轴电缆22、所述第一巴伦管23及所述第二巴伦管24可以支撑所述辐射振子主体1。需要说明的是，所述第一巴伦管23与所述第二巴伦管24还可以用巴伦柱(即金属柱)来代替。

更具体地，请参见图2、图4与图5，所述馈电巴伦2还包括第一馈电体25及第二馈电体26，且所述馈电底座20包括印制有第一馈电电路(图未示)以及第二馈电电路(图未示)的印刷电路板；其中，所述第一同轴电缆21的顶端处的内导体与所述第一谐振臂111电连接，所述第一巴伦管23的顶端与所述第二谐振臂112电连接；所述第一馈电体25的一端穿过所述第一谐振臂111并与所述第一同轴电缆21的顶端处的内导体连接，所述第一馈电体25的另一端穿过所述第二谐振臂112并与所述第一巴伦管23的顶端连接；所述第一同轴电缆21的底端及所述第一巴伦管23的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第一同轴电缆21的底端处的外导体通过所述第一馈电电路与所述第一巴伦管23馈电连接；这样，所述第一巴伦管23可以对流到所述第一同轴电缆21的外导体的电流遏制掉，因此，所述第一同轴电缆21与所述第一巴伦管23可以平衡所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112的馈电电流。此外，所述第二同轴电缆22的顶端处的内导体与所述第三谐振臂113电连接，所述第二巴伦管24的顶端与所述第四谐振臂114电连接；所述第二馈电体26的一端穿过所述第三谐振臂113并与所述第二同轴电缆22的顶端处的内导体连接，所述第二馈电体26的另一端穿过所述第四谐振臂114并与所述第二巴伦管24的顶端连接所述第二同轴电缆22的底端及所述第二巴伦管24的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第二同轴电缆22的底端处的外导体通过所述第二馈电电路与所述第二巴伦管24馈电连接；这样，所述第二巴伦管24可以对流到所述第二同轴电缆22的外导体的电流遏制掉，因此，所述第一第二同轴电缆22与所述第二巴伦管24可以平衡所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114的馈电电流。

需要说明的是，所述第一同轴电缆21、所述第二同轴电缆22、所述第一巴伦管23及所述第二巴伦管24的长度均为四分之一工作波长。所述第一馈电体25可以隔绝所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112两者之间的极化的电流，防止短路；所述第二馈电体26可以隔绝所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112两者之间的极化的电流，防止短路。可以理解的是，所述馈电底座20还可以设有与所述第一同轴电缆21电连接的并输入有信号源的第三同轴电缆40以及与所述第二同轴电缆22电连接的并输入有信号源的第四同轴电缆41；其中，所述第一同轴电缆21可以穿过所述馈电底座20并与所述第三同轴电缆40一体成型，所述第二同轴电缆22可以穿过所述馈电底座20并与所述第四同轴电缆41一体成型。

在上述发明实施例中，较佳地，所述第一同轴电缆21与所述第二同轴电缆22的特性阻抗均为50欧姆。需要说明的是，还可以根据实际需要选择其他特性阻抗数值的所述第一同轴电缆21与所述第二同轴电缆22。

综上所述，在上述发明实施例中，通过将所述两个谐振振子11与所述两个设置在所述介质板10上，这样能够减少振子的体积(相对于现有的金属块状结构的振子)；同时由于所述两个正交极化的谐振振子11与所述两个正交的耦合振子12共面且相互之间间隔设置(即所述两个谐振振子11与所述两个耦合振子12相互之间具有间隙)，这样当所述馈电巴伦2给所述两个谐振振子11进行馈电时，所述两个谐振振子11会形成谐振，而且所述谐振振子11还会通过与所述耦合振子12之间的间隙而对所述耦合振子12进行耦合激励，从而使得所述耦合振子12形成一个新的谐振模式，因此通过谐振振子11以及耦合振子12这两者的谐振，可以增大天线的带宽，因此可以在满足天线的带宽的情况下减小振子的尺寸(相对于现有的振子的尺寸为0.5个工作波长，本发明实施例的振子的尺寸可以减小到0.35个工作波长，即本发明实施例的振子的尺寸相比现有技术缩小了百分之三十左右)。由上分析可知，由于本发明实施例可以减少振子的尺寸，因此可以使得所述双极化天线辐射单元的体积变小。

为了便于对本发明的理解，在此提供上述的谐振振子11与耦合振子12的一些优选实施例：

请参见图1与图2，作为本发明的第一种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为类U形结构；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均具有长条块以及与所述长条块连接的三角块，所述长条块靠近所述中心点，所述三角块远离所述中心点。

请参见图4，作为本发明的第二种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为块状结构；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均为长条块状结构。

请参见图5，作为本发明的第三种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为类E形结构(即所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112组成的谐振振子11以及所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114组成的谐振振子11均为印刷套筒振子结构)；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均具有长条块以及与所述长条块连接的三角块，所述长条块靠近所述中心点，所述三角块远离所述中心点。

作为本发明的第四种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为类U形结构；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均为长条块状结构。

作为本发明的第五种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为块状结构；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均具有长条块以及与所述长条块连接的三角块，所述长条块靠近所述中心点，所述三角块远离所述中心点。

作为本发明的第六种优选实施例，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114均为类E形结构(即所述第一谐振臂111与所述第二谐振臂112组成的谐振振子11以及所述第三谐振臂113与所述第四谐振臂114组成的谐振振子11均为印刷套筒振子结构)；所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124均为长条块状结构。

需要指出的是，所述第一谐振臂111、所述第二谐振臂112、所述第三谐振臂113及所述第四谐振臂114还可以为其他结构，同理地，所述第一耦合臂121、所述第二耦合臂122、所述第三耦合臂123及所述第四耦合臂124也还可以为其他结构，在此均不做具体限定。此外，可以理解的是，上述发明实施例中的类U形结构表示为结构类似U形，当然，结构为U形也在类U形结构的范畴内；上述发明实施例中的类E形结构的表示为结构类似E形，当然，结构为E形也在类E形结构的范畴内。

此外，为了更好地对本发明进行描述，在此提供本发明的第一种优选实施例的相关性能参数的仿真数据，其中，相关性能参数的仿真数据请参见图6、图7、图8与图9。具体地，图6是所述双极化天线辐射单元工作在780MHz-980MHz频段的驻波比SWR仿真曲线，图中实线与虚线分别表示+45°端口与-45°端口的仿真驻波比，由图可知所述双极化天线辐射单元在780MHz-980MHz频段内出现了两个谐振模式：其中低频谐振模式由谐振振子11产生的，而高频谐振模式是由耦合振子12而引入的，可见所述双极化天线辐射单元具有良好的阻抗匹配效果，满足SWR<1.5的相对阻抗带宽为23.7％；图7是工作在780MHz-980MHz频段的隔离度S21曲线，S21代表所述双极化天线辐射单元的端口1(+45°端口)及端口2(-45°端口)之间的隔离度，可见所述双极化天线辐射单元的隔离度非常好，在整个工作频带内满足S21<-35dB；图8是所述双极化天线辐射单元在780MHz-980MHz频段的半功率波束宽度3dBBeamwidth的仿真曲线，可见所述双极化天线辐射单元在整个工作频带内具有稳定的半功率波束宽度，满足的基站天线指标要求；图9是所述双极化天线辐射单元在780MHz-980MHz频段的增益Gain仿真曲线，天线的增益都在8.5dBi以上。

请参见图1与图3，本发明实施例还提供了一种天线装置，其包括反射板30(为金属材质)以及至少一个如上所述的双极化天线辐射单元；所述至少一个双极化天线辐射单元均设于所述反射板30上。其中，所述反射板30可以让所述天线装置得到稳定的定向辐射特性，增大天线的增益，改善所述天线装置的交叉极化比等辐射特性。在具体运用时，优选地，所述双极化天线辐射单元均设置在所述反射板30的同一面上，当然所述双极化天线辐射单元也可以设置在所述反射板30的不同面上。此外，较佳地，在所述双极化天线辐射单元固定于所述反射板30上时，所述巴伦是固定在所述反射板30的顶面上的，且所述辐射振子主体1位于所述反射板30的顶面的上方。示例性地，若所述巴伦具有上述的馈电底座20(优选为印刷电路板)、第一同轴电缆21、第二同轴电缆22、第一巴伦管23及第二巴伦管24时，则所述馈电底座20固定在所述反射板30的顶面上，且所述辐射振子主体1位于所述反射板30的顶面的上方。当然，所述馈电底座20也可以固定在所述发射板的底面，且所述第一同轴电缆21、第二同轴电缆22、第一巴伦管23及第二巴伦管24穿过所述反射板30开设有的通孔而固定在所述馈电底座20上。较佳地，所述反射板30的每一个侧边还可以均对应设有一反射侧板，这样可以增强所述反射板30的辐射定向反射性能，从而可以使得所述天线装置得到更稳定的定向辐射特性，进一步增大所述天线装置的天线增益。

在本发明实施例中，由于应用有体积较小的上述双极化天线辐射单元，因此相对于现有技术，可以在所述天线装置内安装更多数量的所述双极化天线辐射单元，从而可以提高所述天线装置的天线性能(例如多频性能)。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种双极化天线辐射单元，其特征在于，包括：

辐射振子主体，包括一介质板、设置在所述介质板上的两个正交极化的谐振振子及设置在所述介质板上的两个正交的耦合振子，所述两个谐振振子的交点与所述两个耦合振子的交点重合，所述两个谐振振子与所述两个耦合振子共面且相互之间间隔设置；以及，

设于所述介质板下方的馈电巴伦，用于支撑所述辐射振子主体并对所述两个谐振振子进行平衡馈电。

2.根据权利要求1所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，其中一个所述谐振振子包括第一谐振臂及第二谐振臂，另一个所述谐振振子包括第三谐振臂及第四谐振臂，所述第一谐振臂、所述第三谐振臂、所述第二谐振臂与所述第四谐振臂共面且环绕着同一中心点依次排布设置，所述第一谐振臂与所述第二谐振臂对称，所述第三谐振臂与所述第四谐振臂对称。

3.根据权利要求2所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，其中一个所述耦合振子包括第一耦合臂及第二耦合臂，另一个所述耦合振子包括第三耦合臂及第四耦合臂，所述第一耦合臂、所述第三耦合臂、所述第二耦合臂与所述第四耦合臂共面且环绕着所述中心点依次排布设置，所述第一耦合臂与所述第二耦合臂对称，所述第三耦合臂与所述第四耦合臂对称；

所述第一耦合臂位于所述第一谐振臂与所述第三谐振臂之间，且与所述第一谐振臂及所述第三谐振臂分别具有间隙；所述第三耦合臂位于所述第三谐振臂与所述第二谐振臂之间，且与所述第三谐振臂及所述第二谐振臂分别具有间隙；所述第二耦合臂位于所述第三谐振臂与所述第四谐振臂之间，且与所述第三谐振臂及所述第四谐振臂分别具有间隙；所述第四耦合臂位于所述第四谐振臂与所述第一谐振臂之间，且与所述第四谐振臂及所述第一谐振臂分别具有间隙。

4.根据权利要求3所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为类U形结构；或，

所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为块状结构；或，

所述第一谐振臂、所述第二谐振臂、所述第三谐振臂及所述第四谐振臂均为类E形结构。

5.根据权利要求4所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述第一耦合臂、所述第二耦合臂、所述第三耦合臂及所述第四耦合臂均具有长条块以及与所述长条块连接的三角块，所述长条块靠近所述中心点，所述三角块远离所述中心点；或，

所述第一耦合臂、所述第二耦合臂、所述第三耦合臂及所述第四耦合臂均为长条块状结构。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述介质板为印刷电路板，所述两个谐振振子与所述两个耦合振子均印制在所述印刷电路板的同一面上。

7.根据权利要求2至5任意一项所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述馈电巴伦包括馈电底座以及均设于所述介质板与所述馈电底座之间的第一同轴电缆、第二同轴电缆、第一巴伦管及第二巴伦管；其中，

所述第一同轴电缆用于对所述第一谐振臂与所述第二谐振臂组成的所述谐振振子进行馈电，且所述第一同轴电缆与所述第一巴伦管用于平衡所述第一谐振臂与所述第二谐振臂的馈电电流；所述第二同轴电缆用于对所述第三谐振臂与所述第四谐振臂组成的所述谐振振子进行馈电，且所述第二同轴电缆与所述第二巴伦管用于平衡所述第三谐振臂与所述第四谐振臂的馈电电流；

所述第一同轴电缆的顶端固定有所述第一谐振臂，所述第一巴伦管的顶端固定有所述第二谐振臂；所述第二同轴电缆的顶端固定有所述第三谐振臂，所述第二巴伦管的顶端固定有所述第四谐振臂；所述第一同轴电缆的底端、所述第二同轴电缆的底端、所述第一巴伦管的底端及所述第二巴伦管的底端均固定于所述馈电底座上。

8.根据权利要求7所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述馈电巴伦还包括第一馈电体及第二馈电体，且所述馈电底座包括印制有第一馈电电路以及第二馈电电路的印刷电路板；其中，

所述第一同轴电缆的顶端处的内导体与所述第一谐振臂电连接，所述第一巴伦管的顶端与所述第二谐振臂电连接；所述第一同轴电缆的底端及所述第一巴伦管的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第一同轴电缆的底端处的外导体通过所述第一馈电电路与所述第一巴伦管馈电连接；

所述第二同轴电缆的顶端处的内导体与所述第三谐振臂电连接，所述第二巴伦管的顶端与所述第四谐振臂电连接；所述第二同轴电缆的底端及所述第二巴伦管的底端均焊接在所述印刷电路板上，且所述第二同轴电缆的底端处的外导体通过所述第二馈电电路与所述第二巴伦管馈电连接；

所述第一馈电体的一端穿过所述第一谐振臂并与所述第一同轴电缆的顶端处的内导体连接，所述第一馈电体的另一端穿过所述第二谐振臂并与所述第一巴伦管的顶端连接；所述第二馈电体的一端穿过所述第三谐振臂并与所述第二同轴电缆的顶端处的内导体连接，所述第二馈电体的另一端穿过所述第四谐振臂并与所述第二巴伦管的顶端连接。

9.根据权利要求7所述的双极化天线辐射单元，其特征在于，所述第一同轴电缆与所述第二同轴电缆的特性阻抗均为50欧姆；所述第一同轴电缆、所述第二同轴电缆、所述第一巴伦管及所述第二巴伦管的长度均为四分之一工作波长。

10.一种天线装置，其特征在于，包括反射板以及至少一个如权利要求1至9任意一项所述的双极化天线辐射单元；所述至少一个双极化天线辐射单元均设于所述反射板上。