一种低剖面宽带双极化阵子制造技术

本发明专利技术公开了一种低剖面宽带双极化阵子，包括介质基板（1）、人工磁导体（2）、扇形对称振子、金属条带和SMA接头，所述扇形对称振子包括对称设置的第一扇形金属贴片（31）、第二扇形金属贴片（32）、第三扇形金属贴片（33）和第四扇形金属贴片（34），所述第二扇形金属贴片（32）和第三扇形金属贴片（33）设置于介质基板（1）的上表面，第一扇形金属贴片（31）和第四扇形金属贴片（34）设置于介质基板（1）的下表面；设置两根同轴线（6），上端连接扇形对称振子和金属条带，下端穿过人工磁导体（2），分别连接第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）。与现有技术相比，本发明专利技术结构简单、容易加工、体积小、剖面低且保持了较好的电路及辐射性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LTE移动通信系统中的基站天线结构
，特别涉及一种低剖面、宽频带双极化阵子。
技术介绍
天线作为移动通信系统的接收和发射端，要求具有小尺寸、高集成度及低剖面等优点，同时还要求工作带宽能够覆盖多种不同制式的需求，并具有良好的增益和方向图特性。作为天线的辐射部分，天线对阵子的尺寸提出了更高要求，通常在保证天线性能的同时要尽可能地减小阵子的尺寸。在竞争激励的移动通信领域，设计更具有优势地产品是当前的重点研究项目。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可应用于LTE移动通信基站天线中的低剖面宽带双极化阵子。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种低剖面宽带双极化阵子，包括介质基板1、人工磁导体2、扇形对称振子、金属条带和SMA接头，所述扇形对称振子包括对称设置的第一扇形金属贴片31、第二扇形金属贴片32、第三扇形金属贴片33和第四扇形金属贴片34，所述金属条带包括第一金属条带41和第二金属条带42，所述SMA接头包括第一SMA接头71和第二SMA接头72；所述第二扇形金属贴片32和第三扇形金属贴片33设置于介质基板1的上表面，第一扇形金属贴片31和第四扇形金属贴片34设置于介质基板1的下表面，所述第一SMA接头71和第二SMA接头72设置于人工磁导体2的下表面；第一扇形金属贴片31和第三扇形金属贴片33通过第一金属条带41相连，第二扇形金属贴片32和第四扇形金属贴片34通过第二金属条带42相连；设置两根同轴线6，上端连接扇形对称振子和金属条带，下端穿过人工磁导体2，分别连接第一SMA接头71和第二SMA接头72。而且，第四扇形金属贴片34相连的第二金属条带42设置于介质基板下表面，并且与一根同轴线6的外皮连接，该同轴线内芯与第二扇形金属贴片32相连；与第三扇形金属贴片33相连的第一金属条带41设置于介质基板上表面，并且与另一同轴线6的内芯连接，该同轴线外皮与第一扇形金属贴片31相连。而且，第一SMA接头71和第二SMA接头72的外皮焊接在人工磁导体2的下表面上，中间分别各连接一根同轴线6。而且，所述第一扇形金属贴片31、第二扇形金属贴片32、第三扇形金属贴片33和第四扇形金属贴片34采用铝板或铜板。而且，介质基板1的介电常数为2.65，长度为55mm，宽度为55mm，高度为1mm；人工磁导体2的介电常数为8，长度为210mm，宽度为140mm；阵子整体高度为23mm。而且，用于LTE移动通信系统中的基站天线。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、在人工磁导体（AMC）的影响下，阵子尺寸的减小大大拓宽了天线的工作带宽，天线的辐射性能也得到很大改善。2、本专利技术的宽带小型化双极化阵子，具有结构简单容易加工，体积小，低剖面，重量轻等优点。可见，本专利技术专利设计的一种宽带小型化双极化阵子，在缩小阵子尺寸的基础上同时具有良好的辐射方向图性能，可广泛应用于移动通信基站天线，具有重要的市场价值。附图说明图1为本专利技术实施例的阵子顶层俯视图。图2为本专利技术实施例的阵子剖面侧视图。图3为本专利技术实施例的阵子底层俯视图。图4为本专利技术实施例的阵子端口的S参数示意图。图5为本专利技术实施例的阵子端口的隔离度示意图。图6为本专利技术实施例的 2.2GHz频点处E面的辐射方向图。图7为本专利技术实施例的 2.2GHz频点处H面的辐射方向图。具体实施方式本专利技术公开了一种可应用于LTE移动通信基站天线的低剖面宽带双极化阵子，包括介质基板、对称振子、人工磁导体（AMC）、同轴馈电和SMA同轴转换接头，扇形对称阵子金属贴片分别放置于介质基板的两面，通过同轴线和金属条带连接位于介质基板两面的对称阵子。与现有技术相比，本专利技术结构简单、容易加工、体积小、剖面低且保持了较好的电路及辐射性能。下面通过附图和实施例，来对本专利技术进行详细说明：实施例的低剖面宽带双极化阵子包括介质基板1、人工磁导体2、扇形对称振子、金属条带和SMA接头，所述扇形对称振子包括对称设置的第一扇形金属贴片31、第二扇形金属贴片32、第三扇形金属贴片33和第四扇形金属贴片34，所述金属条带包括第一金属条带41和第二金属条带42，所述SMA接头包括第一SMA接头71和第二SMA接头72。参见图1，顶层俯视图：介质基板1位于人工磁导体2的上方，第二扇形金属贴片32和第三扇形金属贴片33设置于介质基板的上表面，第一扇形金属贴片31和第四扇形金属贴片34设置于介质基板1的下表面，其中，第一扇形金属贴片31和第三扇形金属贴片33通过第一金属条带41相连；第二扇形金属贴片32和第四扇形金属贴片34通过第二金属条带42相连。参见图2，剖面侧视图：同轴线6外皮和金属条带相连，同轴线6内芯和扇形金属贴片相连。具体设置了两条同轴线，上端连接扇形对称振子和金属条带，其中，与第四扇形金属贴片34相连的第二金属条带42设置于介质基板2下表面，并且与某一同轴线6上端的外皮连接，该同轴线上端的内芯与第二扇形金属贴片32相连；与第三扇形金属贴片33相连的第一金属条带41设置于介质基板2上表面，并且与另一同轴线6上端的内芯连接，另一同轴线上端的外皮与第一扇形金属贴片31相连；具体实施时，人工磁导体2的上表面可由本领域技术人员通过仿真设定形状，实施例的上表面参见图2中标识5处。两根同轴线6的下端穿过人工磁导体2，分别连接第一SMA接头71和第二SMA接头72。参见图3，底层俯视图：第一SMA接头71和第二SMA接头72设置于人工磁导体2的下表面，并且与人工磁导体2下表面相连，具体实施时可将外皮焊接到人工磁导体2下表面。第一SMA接头71和第二SMA接头72中间分别各连接一根同轴线6。所述的第二扇形金属贴片32和第三扇形金属贴片33由两个相同的设置于介质基板1的上表面金属贴片组成；所述的第一扇形金属贴片31和第四扇形金属贴片34由两个相同的设置于介质基板1的下表面金属贴片组成。其中四个扇形金属贴片的方向一致，都指向中心，相互之间的距离相等，在平面上实现中心对称设置，只是两个在介质基板1上表面，两个在介质基板1下表面，高度上略有差异。作为优选，所述的扇形金属贴片为铝板或铜板。实施例中，人工磁导体2的介电常数为8，长度L为210mm，宽度W为140mm，介质基板1的介电常数为2.65，长度L为55mm，宽度W为55mm，高度H为1mm；阵子整体高度H为23mm，该高度比起当前常用阵子高度（例如40mm）有了大幅减少。四个扇形金属贴片分别印刷在介质基板1的上下表面，即第二扇形金属贴片32和第三扇形金属贴片33设置于介质基板的上表面，第一扇形金属贴片31和第四扇形金属贴片34设置于介质基板1的下表面。本专利技术通过HFSS软件仿真，得出了阵子在2.2GHz频点处的S参数曲线、隔离度、增益及辐射方向图。图4为本专利技术阵子的S参数曲线图。所述的第一SMA接头71、第二SMA接头72对应端口1、端口2。通过图4可看出，本专利技术振子的-10dB阻抗匹配带宽为1.80-2.83GHz，通过必要的仿真及调试优化，带宽可进一步优化到覆盖1700-2700MHz，完全可以覆盖LTE频段。图5为阵子的端口隔离度，可以看出端口隔离度大于25dB。图6和图7分别为阵子在频率为2.2GHz处的水平面（E）和垂直面（H）方向图。从图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低剖面宽带双极化阵子，其特征在于：包括介质基板（1）、人工磁导体（2）、扇形对称振子、金属条带和SMA接头，所述扇形对称振子包括对称设置的第一扇形金属贴片（31）、第二扇形金属贴片（32）、第三扇形金属贴片（33）和第四扇形金属贴片（34），所述金属条带包括第一金属条带（41）和第二金属条带（42），所述SMA接头包括第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）；所述第二扇形金属贴片（32）和第三扇形金属贴片（33）设置于介质基板（1）的上表面，第一扇形金属贴片（31）和第四扇形金属贴片（34）设置于介质基板（1）的下表面，所述第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）设置于人工磁导体（2）的下表面；第一扇形金属贴片（31）和第三扇形金属贴片（33）通过第一金属条带（41）相连，第二扇形金属贴片（32）和第四扇形金属贴片（34）通过第二金属条带（42）相连；设置两根同轴线（6），上端连接扇形对称振子和金属条带，下端穿过人工磁导体（2），分别连接第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）。

【技术特征摘要】
1.一种低剖面宽带双极化阵子，其特征在于：包括介质基板（1）、人工磁导体（2）、扇形对称振子、金属条带和SMA接头，所述扇形对称振子包括对称设置的第一扇形金属贴片（31）、第二扇形金属贴片（32）、第三扇形金属贴片（33）和第四扇形金属贴片（34），所述金属条带包括第一金属条带（41）和第二金属条带（42），所述SMA接头包括第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）；所述第二扇形金属贴片（32）和第三扇形金属贴片（33）设置于介质基板（1）的上表面，第一扇形金属贴片（31）和第四扇形金属贴片（34）设置于介质基板（1）的下表面，所述第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）设置于人工磁导体（2）的下表面；第一扇形金属贴片（31）和第三扇形金属贴片（33）通过第一金属条带（41）相连，第二扇形金属贴片（32）和第四扇形金属贴片（34）通过第二金属条带（42）相连；设置两根同轴线（6），上端连接扇形对称振子和金属条带，下端穿过人工磁导体（2），分别连接第一SMA接头（71）和第二SMA接头（72）。2.根据权利要求1所述低剖面宽带双极化阵子，其特征在于：与第四扇形金属贴片（34）相连的第二金属条带（42）设...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁鹏亮，丁勇，张申科，李鑫，丁晋凯，
申请(专利权)人：武汉虹信通信技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42