本发明专利技术公开了一种用于无线通信中的改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线，该天线具有频带宽、双极化、隔离度高和天馈高度集成的优点。该天线通过偏移传统角馈天线馈电点，并在贴片边沿开三角形槽的方法来提高其不同极化端口的隔离度，其基本结构包括上层介质板(1)、下层介质板(2)、塑料螺钉(3)、上层方形贴片(4)、开有三角形槽的下层方形贴片(5)、偏离下层贴片边角的微带阻抗变换线(6)、馈电微带线(7)。本发明专利技术最大的创新在于通过偏移其馈电点以及开三角形槽的方法来提高其不同极化端口之间的隔离度，使天线在驻波比小于1.5的情况下达到9％的阻抗带宽，在工作频带内端口隔离度由传统角馈天线的19dB提高到29dB。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于无线通信中的改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线，该天线具有频带宽、双极化、隔离度高和天馈高度集成的优点。该天线通过偏移传统角馈天线馈电点，并在贴片边沿开三角形槽的方法来提高其不同极化端口的隔离度，其基本结构包括上层介质板(1)、下层介质板(2)、塑料螺钉(3)、上层方形贴片(4)、开有三角形槽的下层方形贴片(5)、偏离下层贴片边角的微带阻抗变换线(6)、馈电微带线(7)。本专利技术最大的创新在于通过偏移其馈电点以及开三角形槽的方法来提高其不同极化端口之间的隔离度，使天线在驻波比小于1.5的情况下达到9％的阻抗带宽，在工作频带内端口隔离度由传统角馈天线的19dB提高到29dB。【专利说明】-种改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线
本专利技术属于天线工程
，涉及到一种叠层微带天线，具体来说是一种可用 于无线通信领域的改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线。
技术介绍
随着新一代无线移动通信的发展，移动用户数量上升，对基站建设的数量和密度 要求更高，各个移动运营商建网选址也越来越困难。微基站具有一体化、小型化、低成本、 安装方便等优点，在新一代无线移动通信中成为当今的研究热点。微带天线具有低剖面， 低成本，重量轻，易加工，适合大批量生产等优点，非常适合用于微基站当中。通常微基站天 线要求具有宽的频带，双极化，高隔离度。通过采用叠层结构、口径耦合、L形探针馈电、电 容探针馈电、E形槽贴片等形式可以拓展天线的带宽。叠层微带天线因为结构简单、易于批 量生产等优点而受到天线厂商的青睐。然而，在双极化叠层微带天线中因为两个端口之间 的强稱合作用实现高的端口隔离度并不容易。A.U.Zaman等人在Electronic Letter (vol ? 43, pp: 551-552, May2007)上发表的题为 "Dual polarised microstrip patch antenna with high port isolation"中介绍了一种底馈高隔离度的宽带双极化叠层微带天线，该 天线在2. 5GHZ-2. 7GHz内驻波比小于2,通过在底层贴片上开T形槽方法将端口隔离度提 高到 30dB。B. Li 等人在 2012 年的 International Workshop on Microwave Millimeter Wave Circuits and System Technol(MMWCST2012, Chengdu)上发表了题为"A compact and dual-polarized microstrip array antenna for mini base station applications" 的 文章，通过采用双馈技术提高端口隔离度。前面两篇关于叠层微带天线的文章均采用底馈 的方式进行馈电，需要额外的一层介质板来进行馈电网络的布线，增加了天线的整体高度 和成本。相比于探针馈电的底馈技术，角馈技术可以使得天线具有更低的剖面，并且降低成 本，因为角馈微带天线的馈电微带线和下层贴片印制在同一层介质板上。在传统的角馈叠 层微带天线中，馈电点一般位于底层贴片的边角位置，因为馈电微带线的引入，天线的结构 不再对称，辐射贴片上的表面电流分布不对称。通常两个极化端口之间的隔离度只有19dB， 而在微基站天线中，不同极化端口之间的隔离度一般要求在25dB以上。因此，传统角馈叠 层微带天线难以满足当前的微基站需要。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述技术背景，目的在于解决现有技术存在双极化叠层微带天线端口 隔离度差的问题，提出了一种改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线。该天线单元在 2. 5GHZ-2. 7GHz频段内驻波比小于1. 5,并且在工作频带内，天线单元的不同极化端口隔离 度达到29dB，适合于微基站对于天线两极化端口高隔离度的要求。该天线通过角馈的方式 馈电，馈电网络和底层贴片印刷在同一层介质板上表面，无需探针馈电，易于加工，同时节 省了一层用于馈电网络布线的介质板，有利于实现天线组阵以及天线与馈电网络的高度集 成化和低成本化。 该天线适用于第四代无线移动通信系统，特别适合于微基站天线。它的基本结构 包括上层介质板（1)、下层介质板（2)、四个塑料螺钉（3)、上层方形微带贴片（4)、开有三角 形槽的下层方形微带贴片（5)、偏移的四分之一波长微带阻抗变换线出）、50欧姆馈电微带 线（7)，下层介质板（1)底面为金属地，天线结构关于两个极化端口的中线对称。其中：所 述50欧姆馈电微带线（7)用于馈入微波信号，四分之一波长微带阻抗变换线（6)用于实现 阻抗匹配，四分之一波长微带阻抗变换线（6)在偏离下层方形微带贴片（5)的边角5_距 离的地方进行馈电，下层方形微带贴片（5)上有一个小的三角形槽，上层方形微带贴片（4) 印制在上层介质板（1)的上表面，下层方形微带贴片（5)印制在下层介质板（2)的上表面， 上层介质板（1)和下层介质板（2)通过四个塑料螺钉（3)进行固定。 本专利技术最大的创新在于采用改进型的角馈技术以及下层贴片开槽技术，提升了角 馈双极化天线的两极化端口之间隔离度。具体来说，一是将传统角馈微带天线的馈电点由 贴片的边角位置偏移5mm距离，二是在下层微带贴片边沿中间位置开一个三角形的槽。 本专利技术的特点是采用微带线角馈的方式，通过对微带馈线偏移5mm的距离，在不 改变天线其他特性的情况下，大大地提高了双极化天线中两极化端口之间的隔离度。同时， 天线采取共面微带线馈电的方式，有利于天线组阵。为了进一步提高天线端口之间的隔离 度，在下层方形贴片边沿开有一个三角形的槽。 本专利技术实施方式是微波信号由50欧姆微带线输入，通过一段四分之一波长微带 阻抗变换线传输至下层微带贴片进行馈电，上层微带贴片通过耦合而来的电磁场引起谐 振。角馈的微带线从传统的贴片边角馈电位置偏移了 5_距离，等效地补偿了由于馈电微 带线引起的贴片表面电流的不对称性。在下层贴片开三角形槽，进一步补偿了天线贴片表 面电流的不对称性。天线尺寸经过优化设计后，在工作频带内天线的两极化端口的隔离度 得到提1?。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 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专利技术的一个实施例，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是本专利技术一种实施方式提供的一种改进型高隔离度双极化叠层微带天线透 视不意图； 图2是图1所示的下层介质板（2)的俯视图； 图3是图1所示的上层介质板（1)的俯视图； 图4是图1所示的双极化天线左边端口的电压驻波比和两极化端口隔离度仿真结 果示意图； 图5是图1所示的双极化天线左边端口的电压驻波比和两极化端口隔离度测试结 果示意图； 图6是图1所示的双极化天线的左边端口馈电时，双极化天线的E面和Η面的主 极化和交叉极化测试结果示意图； 具体实施方案 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进型角馈高隔离度双极化叠层微带天线,其特征在于所述天线分别包括上层介质板(1)、下层介质板(2)、四个塑料螺钉(3)、上层方形微带贴片(4)、开有三角形槽的下层方形微带贴片(5)、四分之一波长微带阻抗变换线(6)、50欧姆馈电微带线(7)，天线结构关于两个极化端口的中线对称；其中：所述50欧姆馈电微带线(7)用于馈入微波信号，四分之一波长微带阻抗变换线(6)用于实现阻抗匹配，四分之一波长微带阻抗变换线(6)在偏离下层方形微带贴片(5)的边角5mm距离的地方进行馈电，下层方形微带贴片(5)上有一个小的三角形槽，上层方形微带贴片(4)印制在上层介质板(1)的上表面，下层方形微带贴片(5)印制在下层介质板(2)的上表面，上层介质板(1)和下层介质板(2)通过四个塑料螺钉(3)进行固定。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仕文，朱全江，陈宗，过继新，王冉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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