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[摘 要]随着现代通信技术的不断发展，在基站天线系统设计上逐渐采用双极化的方式。本文主要是对双极化基站天线进行研究，研发出了一种新型的宽频带双极化基站天线，并对其进行了模拟仿真。它因具有较宽的频带，同时它的带宽隔离效果好，还具有低交叉极化、性能稳定化、小型化的特点。众所周知，天线在我们的日常生活中起到了很大的作用，它可以接收无线电波系统发射的电磁波，同时也可以向外发射电磁波，因此，天线性能的好坏决定了整个通信系统是否能正常工作。
[关键词]基站天线 宽频带 双极化天线
中图分类号：TN828.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0297-01
引言
笔者在此进行了一种新型的双极化基站天线进行研究分析，这种天线具有较宽的频带，所以有效的节约了原材料，也缩减了储存空间，同时还能够兼容几种不同的通信网络。因此，在未来的通信市场中有很好的应用前景。在此，笔者将从基站天线的现状、设计及原理、天线单元的结构与设计、阵列设计、仿真效果、数据测量与结果分析几个方面来具体分析一下这种新型的双极化基站天线系统。
一、基站天线的现状
移动通信系统的工作过程实际上就是基站天线接收和发射电磁波的过程，其性能的好坏直接决定了整个通信系统的质量。传统的基站天线应用数目比较多，给人带来繁琐的视觉污染，同时传统的基站天线主要应用在室外，导致其维护工作不及时，工作量也越来越多。基于这种现状，我们研制出了宽频、双极化、多波束等具有高性能的基站天线，它满足了质量小、节省空间的条件。同时它还可以兼容多种不同的通信网络，使基站天线达到了均匀覆盖某个地区的要求。
二、宽频基站天线的设计及原理
基站天线是用来连接通信网络系统与用户的设备之一，它可以实现电磁波与电流之间的转换，从而将有用的信息传达到用户手中。两个极化正交的天线放在同一个罩里，用外界因素去计算其中的信号，选出最好的信号，从而达到分集的目的，同时还降低了衰落现象。这种方法还大大节省了空间，使整体结构比较的紧凑。极化分集结构如图1所示。
从图1中可以看出，这种双线极化基站天线大大的减少了天线的数量，简化了工作人员对天线的安装流程，减少了外界因素对天线造成的干扰，有效地提高了网络通信服务的质量，有效的减少了天线的安装面积。
三、宽频基站天线单元的结构设计
本文所提出的宽频双极化的基站天线单元的结构主要有两种，一种是xoy面的视图，另一种是yoz面的视图。
从图中可以看出该天线单元的基本的尺寸大小参数，在基站天线电的长度不变时，这种特殊的装置结构在很大程度上增加了电流的流动途径，因此具有很优越的宽频特性。在整个的研究设计过程中，阵列单元的设计可以说是整个系统的核心所在，它决定了该系统能否能完整的表现基站天线阵列的电性，同时用某种商业软件对其进行仿真，在建模完成之后还要对基站天线的各个部分进行参数的最优化，直到达到理想的辐射性能。
四、基站天线的阵列设计
阵列天线指的就是由若干个天线按照一定的顺序排列起来，利用其对电磁波的控制来达到确定辐射方向目的的一种方式，它还可以当做一个独立的天线系统来供人们使用。在日常生活中，常见的单极化基站天线通常是以对称振子和印刷偶极子为阵列的单元，而双极化基站天线则有水平（垂直）极化和正负45度极化两种方式，天线的工作频段为1.7-2.2GHz. 对基站天线阵列仔细的研究之后，可以发现阵列天线的反射板不但有矩形、角形、变形角形的反射板，还有带侧边缘的反射板及半圆柱形反射板。但最长用的是矩形反射板。在实验的过程中，通过改变反射板的结构、尺寸大小、连接方式，我们可以得到不同的天线辐射方向以及最符合要求的前后比特性，从而得到所需要的结构及尺寸。
五、基站天线的仿真效果
在此，笔者采用了某种商业软件对宽频双极化天线进行了仿真，同时测量并记录了优化后的尺寸，如下表所示。
表1 天线各部分优化后的尺寸
由此可见，通过挖孔进行改进的偶极子与方形偶极子相比较而言，前者具有更强的阻抗特征。同时考虑到天线的结构是对称性的，所以只给出了一个端口的辐射方向图形。相对而言，这种结构的偶极子基站天线为宽频双极化天线系统的发展提供了一个参考性的依据。
结语
本文以基站天线为理论基础，以实际操作为手段，在明确了研究方向后，设计了一种新型的宽频双极化基站天线，并且对该基站天线的性能进行了仿真测验。测验结果显示该基站天线在低频段能够获得具有频带较宽、隔离度较高、体积较小、交叉极化度低等特性的天线单元。随着科技的不断发展，人们对通信网络系统的要求也不断地提高，这种现象极大程度的刺激了无线网络通信技术的发展，特别是基站天线的研究已经成为进一步提升无线网络通信系统速度的标志。
参考文献
[1] 朱东照. 国内3G网络共享问题之研究，邮电设计技术，2004，5（5）：18-19.
[2] 魏永华，鄢泽洪，张小苗.一种宽带天线单元及其在共形相控阵中的应用.空间电子技术，2005，1（1）：32-36
[3] 陈胜兵，盛海强，焦永昌.双频基站天线中的反射板形状设计.电波科学学报，2004，6（12）：2—3.
[4] 黄宾虹，薛锋章.一种新型的宽频带双极化基站天线[J].移动通信，2009（18）：42-44.
[关键词]基站天线 宽频带 双极化天线
中图分类号：TN828.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0297-01
引言
笔者在此进行了一种新型的双极化基站天线进行研究分析，这种天线具有较宽的频带，所以有效的节约了原材料，也缩减了储存空间，同时还能够兼容几种不同的通信网络。因此，在未来的通信市场中有很好的应用前景。在此，笔者将从基站天线的现状、设计及原理、天线单元的结构与设计、阵列设计、仿真效果、数据测量与结果分析几个方面来具体分析一下这种新型的双极化基站天线系统。
一、基站天线的现状
移动通信系统的工作过程实际上就是基站天线接收和发射电磁波的过程，其性能的好坏直接决定了整个通信系统的质量。传统的基站天线应用数目比较多，给人带来繁琐的视觉污染，同时传统的基站天线主要应用在室外，导致其维护工作不及时，工作量也越来越多。基于这种现状，我们研制出了宽频、双极化、多波束等具有高性能的基站天线，它满足了质量小、节省空间的条件。同时它还可以兼容多种不同的通信网络，使基站天线达到了均匀覆盖某个地区的要求。
二、宽频基站天线的设计及原理
基站天线是用来连接通信网络系统与用户的设备之一，它可以实现电磁波与电流之间的转换，从而将有用的信息传达到用户手中。两个极化正交的天线放在同一个罩里，用外界因素去计算其中的信号，选出最好的信号，从而达到分集的目的，同时还降低了衰落现象。这种方法还大大节省了空间，使整体结构比较的紧凑。极化分集结构如图1所示。
从图1中可以看出，这种双线极化基站天线大大的减少了天线的数量，简化了工作人员对天线的安装流程，减少了外界因素对天线造成的干扰，有效地提高了网络通信服务的质量，有效的减少了天线的安装面积。
三、宽频基站天线单元的结构设计
本文所提出的宽频双极化的基站天线单元的结构主要有两种，一种是xoy面的视图，另一种是yoz面的视图。
从图中可以看出该天线单元的基本的尺寸大小参数，在基站天线电的长度不变时，这种特殊的装置结构在很大程度上增加了电流的流动途径，因此具有很优越的宽频特性。在整个的研究设计过程中，阵列单元的设计可以说是整个系统的核心所在，它决定了该系统能否能完整的表现基站天线阵列的电性，同时用某种商业软件对其进行仿真，在建模完成之后还要对基站天线的各个部分进行参数的最优化，直到达到理想的辐射性能。
四、基站天线的阵列设计
阵列天线指的就是由若干个天线按照一定的顺序排列起来，利用其对电磁波的控制来达到确定辐射方向目的的一种方式，它还可以当做一个独立的天线系统来供人们使用。在日常生活中，常见的单极化基站天线通常是以对称振子和印刷偶极子为阵列的单元，而双极化基站天线则有水平（垂直）极化和正负45度极化两种方式，天线的工作频段为1.7-2.2GHz. 对基站天线阵列仔细的研究之后，可以发现阵列天线的反射板不但有矩形、角形、变形角形的反射板，还有带侧边缘的反射板及半圆柱形反射板。但最长用的是矩形反射板。在实验的过程中，通过改变反射板的结构、尺寸大小、连接方式，我们可以得到不同的天线辐射方向以及最符合要求的前后比特性，从而得到所需要的结构及尺寸。
五、基站天线的仿真效果
在此，笔者采用了某种商业软件对宽频双极化天线进行了仿真，同时测量并记录了优化后的尺寸，如下表所示。
表1 天线各部分优化后的尺寸
由此可见，通过挖孔进行改进的偶极子与方形偶极子相比较而言，前者具有更强的阻抗特征。同时考虑到天线的结构是对称性的，所以只给出了一个端口的辐射方向图形。相对而言，这种结构的偶极子基站天线为宽频双极化天线系统的发展提供了一个参考性的依据。
结语
本文以基站天线为理论基础，以实际操作为手段，在明确了研究方向后，设计了一种新型的宽频双极化基站天线，并且对该基站天线的性能进行了仿真测验。测验结果显示该基站天线在低频段能够获得具有频带较宽、隔离度较高、体积较小、交叉极化度低等特性的天线单元。随着科技的不断发展，人们对通信网络系统的要求也不断地提高，这种现象极大程度的刺激了无线网络通信技术的发展，特别是基站天线的研究已经成为进一步提升无线网络通信系统速度的标志。
参考文献
[1] 朱东照. 国内3G网络共享问题之研究，邮电设计技术，2004，5（5）：18-19.
[2] 魏永华，鄢泽洪，张小苗.一种宽带天线单元及其在共形相控阵中的应用.空间电子技术，2005，1（1）：32-36
[3] 陈胜兵，盛海强，焦永昌.双频基站天线中的反射板形状设计.电波科学学报，2004，6（12）：2—3.
[4] 黄宾虹，薛锋章.一种新型的宽频带双极化基站天线[J].移动通信，2009（18）：42-44.