ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
一种小型宽频带高隔离度双极化天线
[李鹏杰卢智远张金峰]
[西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安710071]
[ 摘要 ] 设计了一种适用于基站天线的小型宽频带高隔离度双极化对称阵子天线单元，并使用电磁仿真软件HFSS对该基站天线单元的电特性进行了仿真和优化。结果表明，天线在698MHz～
960MHz频段内电压驻波比VSWR小于1.35，端口隔离度大于43dB，且具有良好的小型化
特性。该研究为低频段宽频带移动通信基站天线的设计提供了一种有益的思路和参考。
[ 关键词]低频段宽频带小型化高隔离度 ±45°双极化
A Compact Dual-polarized Antenna of Broadband and
High Isolation
[LI Pengjie LU Zhiyuan ZHANG Jinfeng]
[Science and Technology on Antenna and Microwave Laboratory, Xidian University, Xi’an,
Shannxi, 710071, China]
[ Abstract ] A compact broadband high isolation dual-polarized dipole antenna element is presented.
Which is suitable for the base station antenna. The parameters of the antenna are simulated
and optimized by the EM simulation software HFSS. The VSWR is below 1.35 with the
frequency range between 698 and 960 MHz. The port isolation is greater than 43dB.And the
antenna has a perfect miniaturization characteristics. This design provides a useful way for
the design of the low-frequency-band broadband Mobile communication base station
antenna.
[ Keyword ] low-frequency-band broadband, high isolation ±45°dual-polarized
1前言
移动通信2G业务多采用双频段工作，其中低频段为825~880MHz、885~960 MHz。电视数字化后，不再采用在国际上被称作“数字红利”的698～806/862MHz频段。FDD则根据3GPP已确定的LTE标准，得到了698～806/862MHz频段，同时TDD也对该低频段频谱资源产生浓厚的兴趣[3]。为了适应移动通信多网融合的发展趋势以及网络的后续演进，避免重复建设和投资，希望基站天线尽可能宽频带、高隔离度工作[1]。
针对低频段宽频带基站天线飞速发展的趋势，本文提出了一种通用性很强的小型化、宽频带、高隔离度、双极化基站天线单元。该单元采用两组正交放置的开槽扇形结构对称
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
阵子，有效地展宽了工作频带，实现了天线在698MHz ～960MHz 频段内，电性能参数均优于通信行业标准。该基站天线单元对低频段基站天线的设计有一定的实际参考价值。
2 天线单元设计
本文提出的宽频带高隔离度双极化的基站天线单元，结构如图1～图3所示。图1为天线单元立体结构示意图，图2为天线单元xoy 面视图，图3为天线单元yoz 面视图。由图1可见，天线单元由天线反射板、半波对称阵子和同轴线平衡变换器等三部分组成，两组振子垂直放置，各自独立馈电，实现±45°双线极化。振子的辐射部分由两组正交放置的开槽扇形结构对称阵子构成，该结构在天线电长度不变的前提下，极大地延长了电流路径，具有十分优越的小型化和宽频带性能[4]。阵子的支撑部内外棱经圆角处理，机械承重能力较强。由图2和图3可以看出，该天线单元的基本尺寸参数，扇形结构的圆心角为45°，振子臂的厚度为2mm ，扇型结构的半径为Rmm ，高度为Wmm ，距地面高度为Hmm 。反射板的尺寸为450mm×350mm×30mm,以保证将水平面和垂直面的3dB 波束宽度在较宽的频带内控制在65°±5°内[5]。
馈电采用50?同轴线平衡馈电的方式[2]。一般在一个辐射单元设计完成后，它的输入阻抗与同轴线并不能达到良好的阻抗匹配状态，所以需要对馈电点位置和天线的输入阻抗进行优化调节。本文对同轴线平衡馈电结构进行了改进，将同轴线上一段长度为L 的外导体剥去，保留介质和内导体。将这一段长度为L 、外导体被剥去的同轴线等效为阻抗变换段，对长度L 进行参数扫描和优化，以实现天线和馈线阻抗匹配。通过这种方式的改进，天馈系统在698MH ～960MHz 频率范围内达到了良好的阻抗匹配。
图1 天线单元立体图 图2 天线单元xoy 面视图
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
3
图6为天线单元在中心频率点830MHz的垂直面3dB波束宽度的主极化和交叉极化方向图，图7为水平面3dB波束宽度的主极化和交叉极化方向图。由图6、图7可见，天线单元水平面和垂直面3dB波束宽度均在在66°~68°之间，满足65°±5°的指标要求，且交叉极化大于19dB，优于通信行业标准[3]。
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文
图6 水平面主极化和交叉极化方向图图7 垂直面主极化和交叉极化方向图
4结论
本文设计了一种适用于基站天线的小型宽频带高隔离度双极化对称阵子天线单元，用电磁仿真软件HFSS仿真优化了天线单元的结构参数，该天线单元采用两组正交放置的开槽扇形结构对称阵子，并对同轴线平衡馈电结构进行了改进，在低频段获得了小型化、宽频带、高隔离度、低交叉极化的良好性能。HFSS仿真结果表明，该天线单元在698MHz～960MHz频段电压驻波比小于1.35，且极化垂直的两端口的隔离度大于43dB。本文的设计为低频段移动通信基站天线的设计提供了一种有益的思路。
[参考文献]
[1]Wang H, Dai X W，Fu G. Design of a novel dual-polarized broad-band base station antenna. Signals
Systems and Electronics (ISSSE), 2010 International Symposium on , 17-20 Sept. 2010,V.1，P1-3.
[2]刘学观，郭辉萍. 微波技术与天线 西安 西安电子科技大学出版社，2006年。
[3]中国移动通信有限公司，中国移动通信企业标准：双极化智能天线阵列设备规范 版本号:V 1.3.0。
[4]王元坤，李玉权. 线天线的宽频带技术. 西安:西安电子科技大学出版社，1995。
[5]张金峰，移动通信中一种新型宽频基站单元研究 西安电子科技大学 2010。
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文 作者简介
李鹏杰 男，1983年生于河北邯郸，2009年毕业于西安电子科技大学电子信息工程专业，现为西安电子科技大学硕士研究生。主要研究方向为天线分析与设计。
卢智远 男，1990年5月研究生毕业于兰州大学电子与信息科学系，获理学硕士学位。现任教于西安电子科技大学电子工程学院，教授。中国电子学会微波测量技术专业委员会委员。长期从事电磁场理论和微波技术方面的教学工作，在电磁场理论、微波非电量测量等方向开展研究工作。
5G NR天线隔离度 5G NR（2.6GHz频段）与其它无线系统共址时，需预留足够的干扰隔离距离规避干扰，同时多系统共址时需要预留不同天馈系统间的安装和维护空间，因此建议： （1）5G NR（2.6GHz）系统与D频段TD-LTE系统邻频，需要时隙对齐避免交叉时隙干扰。 （2）5G NR大规模天线阵与GSM/NB-IoT（900MHz）CDMA 1X/NB-IoT（800MHz）/FDD LTE（900MHz和1.8GHz）/WCDMA/FDD LTE（2.1GHz）/TD-SCDMA（A频段）/TD-LTE（F频段）/5G NR（3.5GHz）/5G NR（4.9GHz）定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m；垂直距离≥0.3m。 （3）5G NR大规模天线阵与DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.9m；垂直距离≥0.3m。 （4）如果安装空间有限，可以适当缩减隔离距离，以不影响天馈系统安装和维护为宜。同时隔离距离不应该小于下表所示数值： 表 10.1-1 5G NR（2.6GHz频段）与其它移动通信系统共站站时的隔离距离要 求 1.15G NR（ 2.6GHz频段）与其他无线电台（站）的干扰协调 根据中国人民共和国无线电频谱划分方案，在5G NR系统使用的2600MHz 频段（2500~2690MHz）附近，有低端和高端无线系统存在。 （1）低端：2483.5~2500MHz频段，分配给移动、固定、无线电定位、卫星移动（空对地）、卫星无线电测定（空对地）使用。
（2）高端：2690~2700MHz频段，分配给卫星地球探测、射电天文以及空间研究业务；2700~2900MHz频段，分配给航空无线电导航、无线电定位业务使用。 在2.6GHz频段低端，主要是5G NR与北斗一代导航系统的干扰。在2.6GHz 频段高端，主要是5G NR与航空无线电导航系统的干扰。 （1）5G NR与北斗一代导航系统的干扰协调 5G NR与北斗一代导航系统的干扰主要是5G NR基站和终端对北斗系统终端的干扰。 如果以被北斗系统终端的接受机灵敏度降低1dB为其干扰保护标准，则需要的干扰隔离距离要求如下表： 表10.0-1 5G NR（2.6GHz）与北斗一代卫星导航系统干扰隔离要求 考虑北斗系统终端的移动性，其所受到的干扰为瞬态干扰，因此从整体看，5G NR与北斗系统基本满足共存的要求。 为规避对北斗系统终端的干扰，除增强北斗系统终端的抗干扰能力外，建议综合采取以下干扰缓解工程措施： ①5G NR基站选址及建设时，保证周围一定范围内没有用户活动。 ②通过网络优化实现5G NR网络的良好覆盖，避免5G NR基站和终端以最大功率发射。 （2）5G NR与航空无线电导航系统的干扰协调 航空无线电导航业务属于重要的无线电业务，根据《中华人民共和国无线电管理条例》规定，在导航雷达周围应设置电磁环境保护区。保护区范围由各地无线电管理机构协调相关单位，结合当地地理地形等因素确定。从干扰规避的角度，干扰保护区的范围在视距范围外，且大于850米。 除设置电磁环境保护区外，为规避对5G NR与导航雷达的干扰，建议综合采取以下干扰缓解工程措施： ①提高5G NR基站在2700~2900MHz的抗阻塞指标。 ②5G NR天线最大辐射方向严禁朝向导航雷达。
一、天线各指标对网络的影响 （一）互调 互调信号是两个或多个信号通过天线发射时，由于材料的非线性原因将产生三阶或更高阶的调制信号，并可能落在上行频带内，对上行信号造成干扰。互调指标是天线的内部工艺水平和所用材质的集中表现，该指标会在天线长期使用过程中由于材料表面氧化、脱焊等原因逐渐恶化。 （二）驻波比 驻波比（SWR）全称为电压驻波比（VSWR）。在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会在天线产生反射波，反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。电压驻波比过大，将缩短通信距离，反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。 （三）增益 相同的条件下，增益越高，信号覆盖的距离约远。理论上天线增益下降1dB,覆盖距离将缩小12.2%；增益过低会造成覆盖不足，增益过高会造成越区覆盖。 （四）前后比指标 前后比指标不达标的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱、同邻频干扰，产生掉话，并增加了频率规划的难度和准确度。
（五）上旁瓣抑制 上旁瓣抑制不达标，会导致高层信号混乱，同邻频干扰的几率大大增加；另外目前城区高楼较多，会对天线上旁瓣信号造成反射，增加了越区覆盖、异常覆盖情况出现的几率。（六）交叉极化比指标 交叉极化比指标反映的是正交振子的不相关性，该参数的好坏直接影响天线极化分集的效果，对改善上行信号质量有非常重要的作用。 二、天馈故障分析 广西现阶段测试的主要工具为驻波比测试仪和互调测试仪，能够对驻波比、互调值和隔离度进行测试。 三阶互调指标是业界公认的无源器件综合性指标，它直接影响了产品的性能，是生产厂家在产品设计、生产、用料、工艺方面的集中体现。同时，除天线外，还有三类因素会影响系统互调指标：一是射频器件原因，如滤波器、耦合器等器件自身互调指标不合格；二是馈线原因，如馈线进水、弯折；三是工程质量原因，如接头制作及连接不牢，接头内有金属屑等。 天线的驻波比表示天馈线与基站（收发信机）匹配程度的指标，不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波到达发射机，最终产生为热量消耗掉。接收时，也会因为不匹配，造成接收信号不好，因
直放站建设中隔离度问题的几点考虑 深圳市国人通信有限公司张学工丁天文 摘要：隔离度是无线同频直放站应用中非常重要的工程调整参数，在不同的应用中有着不同的调整，如果不注意，会对网络造成很大影响。本文根据实际应用的情况，总结了几种对隔离度调整的概念及方法，希望对使用直放站有所帮助。 关键词：直放站建设隔离度调整方法 隔离度定义为直放站输入端口信号对输出端口信号的衰减度，是功率之比，单位dB。隔离度是同频无线直放站建设中极为关键的因素，也是其它直放站调试中所必需注意的指标。针对在不同应用中的隔离度问题，本文将从四个方面进行分析，以求得到关于隔离度参数调整的一般方法。 1．无线同频直放站的隔离度问题 无线同频直放站采用同频放大转发的技术，施主天线和重发天线之间收到和发送的信号频率是一致的，又在开放的环境下收发信号，必然存在着信号的空间耦合。如果这种耦合度不控制在一定的范围之内，就有可能引起直放站设备的自激，这将对整个网络造成影响。降低耦合的重要方法是提高隔离度。因此也可以说隔离问题是用好同频无线直放站的关键问题。 1．1 无线同频直放站的隔离度的定义及测试 无线同频直放站的隔离度是指直放站的信号输入端口对信号输出端信号
的抑制度（或衰减度），它取决于施主天线和重发天线间的相对位置，也同天线的方向角、前后比等参数有关，由于直放站的上行频率和下行频率之间差别不大，所以上行隔离度和下行隔离度可以近似看成相同。 在工程现场，多采用信号源加上频谱分析仪的方法现场测试，可以很方便的得到两个天线间的隔离度。 1．2自激的产生及同隔离度的关系 图1 同频无线直放站产生自激原理图 无线同频直放站在应用中最容易出现的问题就是自激，当系统内出现正反馈环路时，就会出现自激，如图1所示。这是自激产生原理图，施主天线从施主基站接收频率为f1的下行信号，经增益为G的直放站放大后，由重发天线发射出去（同频信号f1）。一部分信号再经过转发天线的后瓣（旁瓣）耦合到施主天线的后瓣（旁瓣），再由直放站放大。这样无线同频直放站就形成一个潜在的正反馈环路，测试和实践验证，当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定而可靠工作，不会产生自激。 I－G≥15 （公式1）
WLAN 系统中和共址时 天线之间的最小间距计算 （版权所有） 我们选取以下模型来计算 WLAN 系统隔离度和室内分布中和共址时天 线之间的最小间距 干扰站 y y 被干扰站 图1两牛对W214扰校型 在这个模型中，从干扰源基站的功放输出的信号首先被发送滤波器滤波，然 后因两个基站间有一定的隔离而得到相应的衰减，最后被受干扰基站的接收 机所接收。 到达被干扰基站的天线端的杂散干扰功率可以表示： lb 二Ptxamp-Patte nutio n-lisolatio n+10*lg(BW1/BW2) 变形得： Iisolatio n=Ptxamp-Patte nutio n-Ib+10*lg(BW1/BW2) 其中: I 旳发找火亦干 脱电平 计以法L 卜旳千祝电平 的干九毗平
isolation :天线隔离度(dB) Ptxamp：干扰源功放输出杂散功率指标(dBm) Patte nuation:限带滤波器带外衰减 lb :允许最大杂散干扰(杂散干扰不应该大于带内总的热噪声Pn) BW1：被干扰基站信号带宽 BW2:干扰信号可测带宽 ( 1 )计算WLAN 频段和频段工作信道带宽内总的热噪声功率。 WLAN频段工作信道带宽为22MHz,因此WLAN频段工作信道带宽内总 的热噪声功率: Pn=-174dBm+10lg(22 ^HZ)=-101dBm WLAN频段工作信道带宽为20MHz,因此WLAN频段工作信道带宽内总的热噪声功率: Pn=-174dBm+10lg(20 ^HtQ二-101dBm (取值四舍五入,实际计算值均小于-101dBm) 则lb= Pn=-101dBm 2)根据我国无委型号核准测试标准, WLAN 杂散指标为-30dBm/MHz； 则:干扰源功放输出杂散功率指标: Ptxamp() =22 MHz &30dBm/MHz) =( 10lg22-30) dBm=-17 dBm Ptxamp ()=20 MHz x(-30dBm/MHz) = (10lg22-30) dBm=-17 dBm (取值四 舍五入,实际计算值均小于-17 dBm) 则Ptxamp=-17 dBm (3)常用WLAN设备的限带滤波器带外衰减Pattenuation为80dB 4) 10*lg(BW1/BW2)
1.各系统之间的干扰分析 1.1. 需考虑的干扰类型 由于各系统需要共址建设，为了保证各系统间不至于互相影响，需要对各系统间的干扰情况进行分析。从形成机理的角度，系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰（由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰）。 1）杂散辐射（Spurious emissions） 由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想，会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量（不包括带外辐射规定的频段），包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。3GPP 将该部分信号通归为杂散辐射，因为其分布带宽很广，也有文献称为宽带噪声（Wideband Noise）。 邻频干扰和杂散辐射不同，邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是：被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近，但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况；根据3GPP TS25.105，杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段；当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时，滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。 2）接收机互调干扰 包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调（TxIMD）、交叉调制（XMD）干扰3种。 多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性，在两个以上干扰信号分量的强度比较高时，所产生的互调产物。 发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想，所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端，从而与干扰源在非线性器件上形成互调。 交叉调制也是由于接收机非线性引起的，在非线性的接收器件上，被干扰系统的调幅发射信号，与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合，将产生交叉调制。 3）阻塞干扰 阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，但由于干扰信号功率太强，而将接收机的低噪声放大器（LNA）推向饱和区，使其不能正常工作。被干扰系统可允许的阻塞干扰功率一般要求低于LNA的1dB压缩点10dB。 由于互调干扰主要出现在：有两个以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，将由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个新频率正好落于某一个信道而为工作于该信道的接收机所接收时，此时所构成的接收机的干扰。本次共址建设的多个系统只是共用铁塔、机房等公共设施，收发信机间并不共用电路或器件，所以不会直接共同作用在非线性器件上，间接落在某系统非线性器件上的不同频率分量一般强度不高，产生的新频率分量较微弱。而且，互调干扰产物与各频率分配有关，可以通过频率规划（所分配频段内的频率调整），避免互调产物落在被干扰系统工作频点上。所以，本方案可以不考虑互调干扰，重点分析杂散干扰和阻塞干扰，并且按照两者中受限的一种，分析共址时的干扰抑制方案；由于基站发射功率大、接收灵敏度高，所以本例中多系统共址时主要考虑基站与基站之间的干扰。
收发天线隔离度？ 在安装天线时, 一般要求天线的水平隔离度约为 5 λ至10 λ, 垂直隔离度约为 1 λ。 GSM系统中天线隔离度为避免交调干扰，GSM基站的收、发信机必须有一定的隔离，Tx-Rx：30dB；Tx-Tx：30dB。这同样适用于GSM900和GSM1800共站址的系统。天线隔离度取决于天线辐射方向图和空间距离及增益，通常不考虑电压驻波比引入的衰减。其计算如下： 垂直排列布置时，Lv=28+40lg(k/ ) (dB) 水平排列布置时，Lv=22+20lg(d/ )-(G1+G2)-(S1+S2) (dB) 其中，Lv为隔离度要求，λ为载波的波长k为垂直隔离距离，d为水平隔离距离，G1、G2 分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益（dBi），S1 、S2 分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副（dBp，相对于主波束，取负值）。通常65°扇形波束天S约为-18dBp，90°扇形波束天线约为-9dBp，120°扇形波束S约为-7dBp，这可以根据具体的天线方向图来确定。采用全向天线时，S为0。 GSM900和GSM1800两系统天线支架应满足以下要求： 定向天线 同一系统内，同扇区两天线水平隔离间距≥4m；不同扇区两天线水平间距≥0.5m； 两系统间，同扇区两天线同方向时，天线水平隔离间距≥1m； 天线垂直隔离间距≥0.5 米；天线底部距楼顶围墙≥0.5米； 天线下沿和天线面向方向上楼顶的连线与水平方向的夹角>150； 全向天线 天线水平间距≥10米或天线垂直间距≥0.5米；天线下沿距楼顶围墙≥0.5米 ●水平隔离度Lh是收发信天线在水平间隔距离上产生的空间损耗，表示公式如下: Lh=22.0+20lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr) 其中:22.0为传播常数;d为收发天线水平间隔(m);λ为天线工作波长(m);Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益(dB);Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得，当收发天线夹角为180°时，方向性损耗即为天线的前后比。 ●垂直隔离度Lv是收发信天线在垂直间隔距离上产生的空间损耗，表示公式如下:
精品文档 1、LTE-D频段天线隔离度要求 : GSM/DCS符合 3GPP TS 05.05 V8.20.0 （2005-11 ）规范要求时， TD-LTE 线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直 距离≥ 1.8 m ； GSM/DCS符合 3GPP TS 45.005 V9.1.0 (2009-11)规范要求时，TD-LTE 线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和 CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂 直隔离方式，垂直距离≥ 2.7m。 TD-LTE 线阵和 CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用 垂直隔离方式，垂直距离≥ 2.7m。 TD-LTE线阵和 WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥ 0.2m TD-LTE与 TD-SCDMA隔离要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥ 0.2m。 2、LTE-F 频段天线隔离度要求 : TD-LTE 线阵和 GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离 距离≥ 0.5m，垂直距离≥ 0.3m。 TD-LTE 线阵和 CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂 直隔离方式，垂直距离≥ 2 m。 TD-LTE 线阵和 CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用 垂直隔离方式，垂直距离≥ 3 m。 TD-LTE线阵和 WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离 ≥ 0.5m，垂直距离≥ 0.2m。 3、GPS 天线安装位置应高于其附近金属物，与附近金属物水平距离大于等于 1.5 米,两个或多个 GPS天线安装时要保持 2 米以上的间距 4、不同扇区的天线之间间距应在 2 米以上； a) 铁塔顶平台安装全向天线时，天线水平间距必须大于4m。 b) 全向天线安装于铁塔塔身平台上时，天线与塔身的水平距离应大于3m。 c)同平台全向天线与其它天线的间距应大于 1.5m。 d)上下平台全向天线的垂直距离应大于1m。5、 定向天线 同一小区两单极化天线在辐射方向上间距应大于 4m。（最小不小于 3.5m）相 邻小区间两天线间距应大于 0.5m。 上下平台间天线垂直分极距离应大于 1m。 900MHz天线和 DCS1800MHz天线安装与同一平台上时，天线水平间距应大于 1m。 微波天线与 GSM天线安装于同一平台上时，微波天线朝向应处于 GSM同一小区两天线之间。
对于圆极化或线极化通信制式的地面站天线来说，国际卫星（INTELSAT)组织有一些强制性技术要求。 例如，其中要求线极化地面站天线交叉极化隔离度XPD >=30dB； 而对于圆极化地面站天线： 1. 当地面站天线口径D>=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于30.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.06或0.5dB）； 2.当地面站天线口径 2.5m<= D <=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD 不低于27.3dB（相当于天线轴比AR不大于1.09或0.75dB）； 3.当地面站天线口径 D <=2.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于17.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.3或2.28dB）。 上面讲到了天线交叉极化隔离度XPD，天线轴比AR，以及轴比AR的两种表达形式。对于线极化地面站天线，由于天线是发射或接受线极化电磁波，没有轴比问题，所以只提交叉极化隔离度； 而圆极化地面站天线是发射或接受圆极化电磁波，所以既要用交叉极化隔离度，还可以用天线轴比。实际上轴比和交叉极化隔离度是相关的，知道了轴比就可以求出交叉极化隔离度，当然知道了交叉极化隔离度也可以求出轴比。如以下公式： (1) 其中R表示以dB为单位的轴比。 天线轴比一般用的最多有两种表示（还有用角度表示，但用的很少），一种是以dB 为单位的R表示，或者一种是无单位的b表示。前者一般在试验室测试很方便，所以研制生产人员用的较多。二者换算关系如下： (2) 轴比还可以用角度表示： R=20lg{ ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） } （3） b= ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） (4) 其中Δ = 0～90°(要用弧度表示) 由（1），（2）,)式可以算出常用的几种数据： 轴比 b 1.06 1.09 1.3 轴比 R(dB） 0.506124 0.7485 2.2788
WCDMA共站址天线安装隔离度要求 概述 随着运营商的增加和新移动系统的应用，同一站点出现几种制式共存的情况也将大大增加，由于基站天线的距离近，不同系统之间将产生干扰，如何避免、减少不同系统共站址时相互之间的干扰就成为一个突出的问题。共站址干扰主要是由一个系统基站天线发射的（杂散、互调）信号被（同站址）另一个系统基站天线接收到，而形成了干扰（或阻塞）。根据WCDMA与其它移动系统的隔离度要求，本文给出了共站址时WCDMA天线的安装要求，可作为共基站建设时天线安装的指导或建议。 1 共站址隔离度分析 1.1 WCDMA BS与其它系统共站址协议分析 根据文献[1]~[5]，WCDMA与GSM 900MHz、DCS 1800MHz、PHS BS、CDMA2000 BS 或TD-SCDMA BS共站址时，考虑其它系统杂散对WCDMA接收灵敏度的影响小于0.1dB，得到的隔离度要求如下表所示： 表1根据协议WCMDA与其它系统共站址时隔离度要求 根据协议分析，由上表可以看出，WCDMA和其它系统基站基本不可能做到共站址。如果要共站址，必须对其它系统基站在WCDMA接收频段的杂散辐射进行滤波。 1.2 WCDMA BS与其它系统共站址建议值 表2WCMDA与其它系统共站址时隔离度建议值
说明：根据协议WCDMA与GSM、DCS、CDMA2000系统间要求的隔离度非常高，在实际情况中，一般要求隔离度在40dB以上，所用60dB是考虑到可能各家的GSM、DCS、CDMA2000系统设备杂散不一致而留了干扰余量。 2 共站址天线安装要求 2.1 各种系统所使用的天线情况 各系统频段内天线均包括： 1．全向单极化：增益11dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），10dBi（PHS） 2．定向单极化：水平波瓣宽度65°、90°，增益15dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），增益18dBi（DCS，WCDMA） 3．定向双极化：水平波瓣宽度65°，增益15dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），增益18dBi（DCS，WCDMA） 其中PHS系统是如下的形式：由多个天线单元构成，天线的下倾角比较大，一般在100以上。 2.2 需要考虑的各种组合方式 1．WCDMA全向天线与其它系统全向天线间： WCDMA－GSM WCDMA－DCS WCDMA－CDMA WCDMA－PHS WCDMA－WCDMA 由于只考虑WCDMA系统与其它系统的隔离度，不考虑其它系统之间的要求。 2．WCDMA全向天线与其它系统定向天线间： WCDMA－GSM WCDMA－DCS WCDMA－CDMA WCDMA－WCDMA
1、LTE-D频段天线隔离度要求: GSM/DCS符合3GPP TS 05.05 V8.20.0（2005-11）规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥1.8 m； GSM/DCS符合3GPP TS 45.005 V9.1.0 (2009-11)规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2.7m。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2.7m。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m TD-LTE与TD-SCDMA隔离要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m。 2、LTE-F频段天线隔离度要求: TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2 m。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥3 m。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m。 3、GPS 天线安装位置应高于其附近金属物，与附近金属物水平距离大于等于1.5米,两个或多个GPS天线安装时要保持2米以上的间距 4、不同扇区的天线之间间距应在2米以上； b)全向天线安装于铁塔塔身平台上时，天线与塔身的水平距离应大于3m。 c)同平台全向天线与其它天线的间距应大于1.5m。 d)上下平台全向天线的垂直距离应大于1m。 5、定向天线 同一小区两单极化天线在辐射方向上间距应大于4m。（最小不小于3.5m） 相邻小区间两天线间距应大于0.5m。 上下平台间天线垂直分极距离应大于1m。 900MHz天线和DCS1800MHz天线安装与同一平台上时，天线水平间距应大于1m。 微波天线与GSM天线安装于同一平台上时，微波天线朝向应处于GSM同一小区两天线之间。 直放站中的施主天线和重发天线应满足水平距离≥30 m，垂直距离≥15 m。
1.各系统之间的干扰分析 1.1.需考虑的干扰类型 由于各系统需要共址建设，为了保证各系统间不至于互相影响，需要对各系统间的干扰情况进行分析。从形成机理的角度，系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰（由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰）。 1）杂散辐射（Spurious emissions） 由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想，会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量（不包括带外辐射规定的频段），包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。3GPP将该部分信号通归为杂散辐射，因为其分布带宽很广，也有文献称为宽带噪声（Wideband Noise）。 邻频干扰和杂散辐射不同，邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是：被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近，但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况；根据3GPP TS25.105，杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段；当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时，滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。 2）接收机互调干扰 包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调（TxIMD）、交叉调制（XMD）干扰3种。 多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性，在两个以上干扰信号分量的强度比较高时，所产生的互调产物。 发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想，所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端，从而与干扰源在非线性器件上形成互调。 交叉调制也是由于接收机非线性引起的，在非线性的接收器件上，被干扰系统的调幅发射信号，与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合，将产生交叉调制。 3）阻塞干扰 阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，但由于干扰信号功率太强，而将接收机的低噪声放大器（LNA）推向饱和区，使其不能正常工作。被干扰系统可允许的阻塞干扰功率一般要求低于LNA的1dB压缩点10dB。 由于互调干扰主要出现在：有两个以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，将由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个新频率正好落于某一个信道而为工作于该信道的接收机所接收时，此时所构成的接收机的干扰。本次共址建设的多个系统只是共用铁塔、机房等公共设施，收发信机间并不共用电路或器件，所以不会直接共同作用在非线性器件上，间接落在某系统非线性器件上的不同频率分量一般强度不高，产生的新频率分量较微弱。而且，互调干扰产物与各频率分配有关，可以通过频率规划（所分配频段内的频率调整），避免互调产物落在被干扰系统工作频点上。所以，本方案可以不考虑互调干扰，重点分析杂散干扰和阻塞干扰，并且按照两者中受限的一种，分析共址时的干扰抑制方案；由于基站发射功率大、接收灵敏度高，所以本例中多系统共址时主要考虑基站与基站之间的干扰。 1.2.各系统间的隔离度分析 为了避免异系统间干扰影响通信质量，一般要求不同系统的收发天线之间的耦合损耗大于发生会产生系统间干扰的最小门限，该耦合损耗就是隔离度。考虑到不同型号、厂家、批次的设备在干扰抑制指标和滤波性能上可能存在的差异，在规划中主要按照体制标准所要求的规范值核算隔离度要求，以保证达到标准要求的设备都可以满足设计场景下的共址。
硬件安装目录 目录 附录 B 天线安装间距要求......................................................................................................B-1 B.1 全向天线安装间距要求......................................................................................................B-1 B.2 定向天线安装间距要求......................................................................................................B-2
附录 B 天线安装间距要求 B.1 全向天线安装间距要求 按全向天线隔离度为30dB考虑，天线间距要求如表B-1所示。 表B-1全向天线安装距离的要求 天线类型垂直间距 水平间距备注 GSM900： TX-TX，TX-RX ≥0.5m 增益<10dBi：≥4m 增益>10dBi：≥5m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射 天线架设 GSM1800： TX-TX，TX-RX ≥0.3m 增益<10dBi：≥2m 增益<10dBi：≥2.5m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射 天线架设 GSM900+GSM1800： TX-TX，TX-RX ≥0.2m 增益<10dBi：≥2m 增益>10dBi：≥2m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射 天线架设 分集接收要求： GSM900：RX-RX ------ ≥4m（推荐6m）天线距塔体2m GSM1800：RX-RX ------ ≥2m（推荐3m）天线距塔体2m 注意： z为便于日后扩容，建议严格按照上述天线间距要求架设天线。 z若受安装环境限制，发射天线与接收天线共用同一根天线支架时，可以不考虑天线间的水平间距要求，但必须保证上表的垂直间距为必要条件，绝 不允许发射天线和接收天线安装于同一水平面。 z必须保证两天线辐射最大方向之间的夹角大于天线的1/2垂直面半功率角。垂直面半功率角一般取值在4°~12°之间，辐射最大方向之间的夹 角一般取值大于7°，增益越高角度越小。 z一般天线越长（天线增益越高），则要求天线之间的间距越大。
GSM/DCS符合3GPP TS （2005-11）规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ m； GSM/DCS符合3GPP TS (2009-11)规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥，垂直距离≥。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥，垂直距离≥ TD-LTE与TD-SCDMA隔离要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥，垂直距离≥。 2、LTE-F频段天线隔离度要求: TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥，垂直距离≥。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2 m。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥3 m。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥，垂直距离≥。 3、GPS 天线安装位置应高于其附近金属物，与附近金属物水平距离大于等于米,两个或多个GPS天线安装时要保持2米以上的间距 4、不同扇区的天线之间间距应在2米以上； b)全向天线安装于铁塔塔身平台上时，天线与塔身的水平距离应大于3m。 c)同平台全向天线与其它天线的间距应大于。 d)上下平台全向天线的垂直距离应大于1m。 5、定向天线 同一小区两单极化天线在辐射方向上间距应大于4m。（最小不小于） 相邻小区间两天线间距应大于。 上下平台间天线垂直分极距离应大于1m。 900MHz天线和DCS1800MHz天线安装与同一平台上时，天线水平间距应大于1m。 微波天线与GSM天线安装于同一平台上时，微波天线朝向应处于GSM同一小区两天线之间。 直放站中的施主天线和重发天线应满足水平距离≥30 m，垂直距离≥15 m。
1.1 空间隔离估算 空间隔离估算是干扰判断的重要阶段，通过系统间天线的距离、主瓣指 向等计算得到理论的空间隔离度，才能为下面的干扰确定性计算做准备， 从理论上确定系统受干扰的程度。 在移动通信中，空间隔离度即天线间的耦合损耗，是指一发射机发射信 号功率，与该信号到达另一可能产生互调产物的发射机输出端（或者接 收发天线间足够的隔离度，可以保证接收机的灵敏度。因为位于同一基 站或附近基站等的发射机产生的带外信号或者带内强信号，将使接收机 噪底抬升或者阻塞。减小干扰的办法，主要是两基站天线应有足够的空 间距离，滤除带内干扰和带外信道噪声。 隔离方式一般分为水平隔离、垂直隔离和倾斜隔离，如图错误！文档中 没有指定样式的文字。-2所示。 图错误！文档中没有指定样式的文字。-2隔离度的分类
下面针针对这三种隔离方式，分别计算隔离距离。 1.1.1 水平隔离 图错误！文档中没有指定样式的文字。-3水平隔离示意图 ●水平隔离度计算公式： D H（dB）= 22 +20 log (S /λ) －（Gt ＋Gr） 其中： ●S ＝天线水平间距（米）。 ●λ ＝中心频率对应的波长（米）。 ●Gt ＝在收发天线直线连线上发射天线增益（dBi）。 ●Gr ＝在收发天线直线连线上接收天线增益（dBi）。 1.1.2 垂直隔离 图错误！文档中没有指定样式的文字。-4垂直隔离示意 因为垂直方向上天线不可能正对，且俯仰的角度比较小，所以垂直方向 空间隔离度的计算公式没有将天线增益计算在内。
垂直隔离度计算： D V ( dB ) ＝28 ＋40 log (S /λ) 其中： S ＝天线垂直间距（米）。 λ ＝中心频率对应的波长（米）。 1.1.3 倾斜架设时的隔离 图错误！文档中没有指定样式的文字。-5倾斜隔离示意 在实际安装中，并不存在纯垂直隔离或纯水平隔离，通常介于两者之间。 倾斜隔离度计算： D S ( dB )＝（D V - D H）×（θ/ 90）+ D H 其中： θ＝天线之间的垂直夹角（度）。 λ＝中心频率对应的波长（米）。 可以看出：倾斜架设时天线隔离度小于完全垂直隔离度，但大于水平隔 离度。 通过外场测试验证，倾斜隔离度经典计算公式与实际测试值有一定差距， 在应用时需要留10dB以上的余量。计算值加10db 因此建议在LOS距离内的倾斜隔离度均按水平隔离方法计算
天线的极化 天线的极化，其实说的是天线发射出的电磁波的极化，下面介绍一下波的情况。 横波与纵波：一、横波质点振动方向和波的传播方向垂直 二、纵波质点振动方向和波的传播方向平行 （上面为横波，下面为纵波） （如果不明白可以附件里那个Flash。） 而我们要计论的电磁波是横波。为了方便说，下面，我先以光为
例说明。因为光也是电磁波。而在光里，一般说的是偏振，与极化有相同的意思。 光的偏振 横波的质点振动方向与传播方向垂直。在垂直于传播方向的面上，有无数个方向，为无数个方向各种特殊的性质，就构成以下不同的偏振光。 自然光：太阳光或电灯发出的光是自然光，是垂直面各个方向出 现机率都相等，各个方面强度都相等。 部分偏振光:部分偏振光在各个方向上出现在机率都相等，但不会也现各个方向强度都相等的情况了，会有一个最强的方向。
线偏振光（也叫平面偏振光）：在垂直于光传播的平面内，光矢量只沿一个固定方向振动的光。 椭圆偏振光（圆偏振光）：在传播过程中，光矢量围绕传播方向旋转，其末端在垂直于传播方向的平面上的投影是一椭圆（或圆）。 椭圆偏振光与圆偏振光有一个重要的概念是：存在左旋与右旋。 右旋椭圆（圆）偏振光：迎着光的前进方向看时，光矢量顺时针旋转。 左旋椭圆（圆）偏振光：迎着光的前进方向看时，光矢量逆时针旋转。 由于光也是电磁波，所以我们可以直接对比，电磁波也存在上述偏振情况。但电磁波一般不叫偏振，而叫极化。所以天线的极化，也是天线发出电磁波的极化，就与上述光的偏振光相同了。
一般来说，半波振子等直型天线发出的平面极化波，螺旋天线发出的圆偏振光。 对于圆偏振光，一定要注意匹配。发射用左旋的，接收最好用左旋的，不然，接收效果很差；对于右旋也一样。 由于水平有限，写的很粗糙，希望大家提出批评意见。
不同馈电方式对微带天线阵 交叉极化影响的研究 张洪涛汪伟张智慧 （华东电子工程研究所，合肥，230031） Email: zhangfan0826@https://www.doczj.com/doc/965758199.html, 摘要：对于微带天线阵，其微带馈电网络的不同，对其方向图的影响也不一样。在这篇文章中，对于水平极化的微带天线阵进行研究，给出了不同馈电网络方式对微带天线阵交叉极化及方向图的影响。 关键字：微带天线，微带馈电网络，交叉极化 A Research of Effects of Different Feeding Network to the Cross-Polarization of Microstrip Antenna Array Hongtao Zhang, Wei Wang, and Zhihui Zhang （East China Research Institute of Electronic Engineering, Hefei, Anhui, 230031） Abstract: in this paper, the effect of different feeding network to the cross-polarization of microstrip antenna array is studied. For different feeding network, the effects to the cross-polarization and the radiation pattern of the horizontal-polarized microstrip antenna array is presented. Keywords: microstrip antenna, microstrip feeding network, cross-polarization 1 前言 微带贴片天线由于其低轮廓、重量轻、低损耗、易于加工等特性，受到广泛的应用[1]。并且微带贴片天线在实际应用中，往往是组成具有很多个贴片单元的阵列来应用。而由微带线组成的馈电网络，由于其重量轻、易于和天线集成，受到青睐[2]。但是，对于微带线组成的馈电网络，其不同的组成方式得到不同的馈电方法，对于微带贴片天线阵列的方向图影响也不相同，尤其对于天线阵交叉极化的影响很明显[3]。 本文以水平极化的八单元微带贴片天线阵列为例，介绍了不同的微带线馈电网络对天线阵交叉极化的影响，并给出了仿真结果。仿真软件采用商用仿真软件Ansoft HFSS，对天线阵进行计算优化。 2 微带天线阵列的组成 该微带贴片单元的结构如图1所示，对于这种形式的微带贴片天线，由于其采用微带线馈电，使得这种微带贴片单元在水平面上不对称。因此，在组成水平极化天线阵的时候，其方向图不对称，并且其交叉极化也比较大。所以，采用不同的微带线馈电网络，对抑制天线阵的交叉极化也不相同。 图1 微带贴片单元形式 对于这种微带贴片单元，组成1×8的线阵时，为了获得相同的极化方式，必须对馈电网络进行设计。下面是不同的馈电网络对天线阵交叉极化的影响。 a．两天线单元之间采用反向馈电方式 该种馈电方式如图2所示，这种馈电方式需要 656
低交叉极化高隔离度的C波段双极化微带天线的设计1 孙竹，钟顺时，汤小蓉 上海大学通信与信息工程学院，上海(200072) E-mail: kiddodo@https://www.doczj.com/doc/965758199.html, 摘要：本文介绍了一种混合激励的具有低交叉极化和高端口隔离特性的C波段双极化双层微带贴片单元的设计。该天线单元的10dB反射损失带宽达840MHz，约15.6%，覆盖了整个C波段的雷达频段（5.1GHz-5.9GHz），天线单元的两个极化的交叉极化电平值在整个频段内均低于-37dB，极化端口隔离度在整个频段内低于-43dB，方向图前后比大于20dB，天线增益稳定在9dB以上。此外，该天线还具有结构紧凑的优点，易于拓展成大型天线阵列，适合于作相控阵天线、合成口径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)天线的阵列单元。关键词：微带贴片天线；双极化；高隔离度；SAR天线 1. 引言 在合成口径雷达系统应用中，数据的后处理算法往往要求雷达天线具有高端口隔离度与低交叉极化的特性，以避免可能产生的成像模糊问题。从天线技术的角度而言，天线阵的端口隔离度取决于每个单元的端口隔离度，而天线阵的交叉极化特性尚可通过排阵中采用“成对等幅反相馈电”技术[1-3]进行改善。因此，设计用于成像雷达的天线阵列单元，首要任务是实现高端口隔离度指标，其次是实现低交叉极化电平。文献[4]中指出，目前的算法一般要求天线的交叉极化电平应当抑制在-30dB以下。 在提高双极化天线单元的端口隔离度及降低交叉极化电平方面，已有不少文章可供参考，文献[5]通过调整口径耦合的两个耦合槽的位置，使之排布成“T”字型，在频带内实现端口隔离度大于36dB。文献[6]通过改变耦合槽形状，将H形槽的“双臂”略微向内弯曲，在带内实现隔离度34dB以上。[7]中采用混合馈电的方法，对两个极化端口分别采用口径耦合和电容性耦合方式馈电(capacitive coupled feed)在两个端口都采用平衡馈电，在频带内的隔离度超过了40dB。 本文首先通过对贴片天线单元形状和馈电技术的分析，提出一种混合馈电的设计，然后由数值分析软件仿真和优化确定天线的参数和特性。 2．天线设计思路 由格林定理可知，天线的辐射可以看成是贴片上分布的电流元在远场的辐射的迭加。因此，想得到好的交叉极化特性需要贴片上的电流分布更规则，也就是希望贴片下能产生规整的场分布。 2.1 辐射单元形状分析 由于希望得到规整的场分布，因此双极化贴片单元常用二维对称的结构，诸如：方形贴片、圆形贴片、方环形贴片、圆环形贴片等。以下以最常用的圆形贴片及方形贴片进行分析。圆形贴片一般工作于TM11模，方形贴片则工作于基模TM01，电流分布如图1所示。 圆贴片中，偏离中轴的电流可分解为平行主极化分量与垂直主极化分量。垂直主极化分量除了在辐射正方向上左右相消，在其余方向上均会抬高交叉极化电平。另外，在探针激励 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金(20050280016)；国家高技术发展研究(863计划)(2007AA12Z125)的资助。