一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，包括介质基板、反射地板、第一同轴线和第二同轴线，介质基板的下表面设有第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元，上表面设有第一椭圆弧形馈电单元和第二椭圆弧形馈电单元；第一椭圆弯折环形辐射单元和第三椭圆弯折环形辐射单元形成第一天线结构，第二椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元形成第二天线结构；第一同轴线分别与第一椭圆弯折环形辐射单元、第一椭圆弧形馈电单元相连，第二同轴线分别与第二椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弧形馈电单元相连。本发明专利技术性能优良、结构简单、且调节简单方便。

A compact elliptical bend dual polarized broadband base station antenna

The invention discloses a compact elliptical bent circular wideband dual polarized base station antenna, including a dielectric substrate, reflecting first axis and the second floor, with the same axis, the dielectric substrate is arranged on the lower surface of the first ellipse bending ring radiation unit, second elliptical bent annular radiating element, third ellipse bending ring unit and radiation fourth bending elliptical annular radiatingelement, on the surface is provided with a first feeding unit and second elliptical arc elliptical arc feed unit; the first bending elliptical annular radiatingelement and third elliptical bent annular radiatingelement first day line structure, second elliptical bent annular radiatingelement and fourth elliptical bent annular radiatingelement formed second antenna structure; the first unit, the first axis respectively elliptical arc feeding unit is connected with the first bending elliptical ring radiation, second coaxial cable. The utility model is connected with the second elliptical bending ring radiation unit and the second elliptical arc feeding unit. The invention has the advantages of good performance, simple structure and simple and convenient adjustment.

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线
本专利技术涉及一种双极化宽带基站天线，尤其是一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，属于无线移动通信

技术介绍
在现代移动通信系统中，基站天线是通信设备之间电信号与空间辐射电磁波的转换器，其性能好坏将直接影响整个系统的整体性能，因此基站天线在整个通信系统中具有剧组轻重的地位。现代基站天线可以使得移动通信网络覆盖范围更加广阔，通信容量更大，而且速率更高，双极化基站天线可以增加容量且满足其他性能指标。随着现代电信技术的不断发展，移动通信已在已进入第四代移动通信网络(4G网络)，而且第五代移动通信(5G网络)也在研发中。在目前的新一代移动通信体制下，多种通信标准要求基站天线可以实现多系统共用，以此节省基站的数量，减少网络建设成本。目前已存的通信系统如GSM1800、CDMA、WCDMA和TD-WCDMA频带范围均在1710MHz～2690MHz内，因此需要一种能够完全覆盖1710MHz～2690MHz的基站天线，并且要求各项指标都具有稳定的宽带特性，例如驻波比带宽(VSWR<1.5)、增益、隔离度、交叉极化比等等，同时基站天线的成本控制和结构简单也很重要。据调查与了解，目前公开的现有技术如下：1)2015年罗宇等人发表在IEEEANTENNASANDPROPAGATION上题为“OrientalCrown-ShapedDifferentiallyFedDual-PolarizedMultidipoleAntenna”的文章，其通过使用微带馈电，并把偶极子设置在四个斜面的不同高度来实现较宽的阻抗带宽。2)2015年褚庆昕等人发表在IEEEANTENNASANDPROPAGATION上题为“ABroadband±45°Dual-PolarizedAntennaWithY-ShapedFeedingLines”的文章，其通过把偶极子弯折成八边形的环形结构，并采用Y型馈电结构，实现了宽阻抗带宽和稳定方向图，因此获得了较宽的阻抗带宽和稳定的辐射方向图。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，该天线性能优良、结构简单、加工方便、加工成本低，且调节简单方便。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，包括介质基板、反射地板、第一同轴线和第二同轴线，所述反射地板位于介质基板下方，所述第一同轴线和第二同轴线位于介质基板与反射地板之间，所述介质基板的下表面设有第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元，介质基板的上表面设有第一椭圆弧形馈电单元和第二椭圆弧形馈电单元；所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元均由椭圆环形向内弯折而成，其中第一椭圆弯折环形辐射单元和第三椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第一天线结构，所述第二椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第二天线结构；所述第一同轴线分别与第一椭圆弯折环形辐射单元、第一椭圆弧形馈电单元相连，所述第二同轴线分别与第二椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弧形馈电单元相连。作为一种优选方案，所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元以圆周方式依次排布在介质基板的下表面。作为一种优选方案，所述介质基板的下表面还设有第一寄生单元、第二寄生单元、第三寄生单元和第四寄生单元，所述第一寄生单元位于第一椭圆弯折环形辐射单元与第二椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第二寄生单元位于第二椭圆弯折环形辐射单元与第三椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第三寄生单元位于第三椭圆弯折环形辐射单元与第四椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第四寄生单元位于第四椭圆弯折环形辐射单元与第一椭圆弯折环形辐射单元之间。作为一种优选方案，所述第一椭圆弧形馈电单元包括依次相连的第一微带部分和第一椭圆弧形延伸部分，所述第二椭圆弧形馈电单元包括依次相连的第二微带部分、第三微带部分、第四微带部分和第二椭圆弧形延伸部分，其中第三微带部分位于介质基板的下表面；所述第一椭圆弧形延伸部分用于耦合激励第三椭圆弯折环形辐射单元，所述第二椭圆弧形延伸部分用于耦合激励第四椭圆弯折环形辐射单元。作为一种优选方案，所述介质基板上开设有第一开孔、第二开孔、第三开孔和第四开孔，所述第二微带部分通过第一开孔与第三微带部分相连，所述第三微带部分通过第二开孔与第四微带部分相连，所述第一同轴线的外导体与第一椭圆弯折环形辐射单元相焊接，第一同轴线的内导体通过第三开孔与第一微带部分相焊接，所述第二同轴线的外导体与第二椭圆弯折环形辐射单元相焊接，第二同轴线的内导体通过第四开孔与第二微带部分相焊接。作为一种优选方案，所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元均由椭圆环形向内弯折十二次而成，其中第一椭圆弯折环形辐射单元在靠近第一椭圆弧形馈电单元的部分形成一个圆环，使第一同轴线通过，第二椭圆弯折环形辐射单元在靠近第二椭圆弧形馈电单元的部分形成一个圆环，使第二同轴线通过。作为一种优选方案，所述反射地板的四周均设有与反射地板垂直的翻边。作为一种优选方案，所述反射地板和翻边均采用铜片制成。作为一种优选方案，所述第一同轴线和第二同轴线均采用阻抗为50Ω的同轴线。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线在介质基板的下表面设置四个椭圆弯折环形辐射单元，这四个椭圆弯折环形辐射单元两两对称形成两个天线结构，使天线具有性能良好、结构简单、加工成本低的优点，同时在介质基板的上表面设置两个椭圆弧形馈电单元，不仅能够调节阻抗匹配，而且与四个椭圆弯折环形辐射单元一起实现了稳定的天线方向图带宽。2、本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线在介质基板下表面还设置四个寄生单元，由于四个椭圆弯折环形辐射单元以圆周方式排布，而每个寄生单元设置在相邻的两个椭圆弯折环形辐射单元之间，在所需的频带范围(1.71GHz-2.69GHz)内出现两个谐振点，其中第一个谐振点(低频谐振点)由椭圆弯折环形辐射单元控制，第二个谐振点(高频谐振点)由寄生单元控制。3、本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线结构紧凑，尺寸比同类天线要小，在实际应用场景中，比现有的同类天线更有优势，其布局合理，四个椭圆弯折环形辐射单元分布在介质基板的下表面，两个椭圆弧形馈电单元分布在介质基板的上表面，使这两个椭圆弧形馈电单元既能调节阻抗匹配，又可以参与辐射。附图说明图1为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的立体结构示意图。图2为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的椭圆弯折环形辐射单元、椭圆弧形馈电单元与同轴线焊接的立体结构示意图。图3为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的介质基板下表面结构示意图。图4为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的介质基板上表面结构示意图。图5为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的S参数电磁仿真曲线。图6为本专利技术的椭圆弯折环形双极化宽带基站天线的增益(G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，包括介质基板、反射地板、第一同轴线和第二同轴线，所述反射地板位于介质基板下方，所述第一同轴线和第二同轴线位于介质基板与反射地板之间，其特征在于：所述介质基板的下表面设有第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元，介质基板的上表面设有第一椭圆弧形馈电单元和第二椭圆弧形馈电单元；所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元均由椭圆环形向内弯折而成，其中第一椭圆弯折环形辐射单元和第三椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第一天线结构，所述第二椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第二天线结构；所述第一同轴线分别与第一椭圆弯折环形辐射单元、第一椭圆弧形馈电单元相连，所述第二同轴线分别与第二椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弧形馈电单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，包括介质基板、反射地板、第一同轴线和第二同轴线，所述反射地板位于介质基板下方，所述第一同轴线和第二同轴线位于介质基板与反射地板之间，其特征在于：所述介质基板的下表面设有第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元，介质基板的上表面设有第一椭圆弧形馈电单元和第二椭圆弧形馈电单元；所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元均由椭圆环形向内弯折而成，其中第一椭圆弯折环形辐射单元和第三椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第一天线结构，所述第二椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元相互对称形成第二天线结构；所述第一同轴线分别与第一椭圆弯折环形辐射单元、第一椭圆弧形馈电单元相连，所述第二同轴线分别与第二椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弧形馈电单元相连。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，其特征在于：所述第一椭圆弯折环形辐射单元、第二椭圆弯折环形辐射单元、第三椭圆弯折环形辐射单元和第四椭圆弯折环形辐射单元以圆周方式依次排布在介质基板的下表面。3.根据权利要求2所述的一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，其特征在于：所述介质基板的下表面还设有第一寄生单元、第二寄生单元、第三寄生单元和第四寄生单元，所述第一寄生单元位于第一椭圆弯折环形辐射单元与第二椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第二寄生单元位于第二椭圆弯折环形辐射单元与第三椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第三寄生单元位于第三椭圆弯折环形辐射单元与第四椭圆弯折环形辐射单元之间，所述第四寄生单元位于第四椭圆弯折环形辐射单元与第一椭圆弯折环形辐射单元之间。4.根据权利要求1所述的一种紧凑型椭圆弯折环形双极化宽带基站天线，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔永丹，肖兴慰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44