具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，包括第三介质基板1c、位于所述第三介质基板1c下方的接地板5、以及位于所述第三介质基板1c与所述接地板5之间的第一同轴线3a和第二同轴线3b以及用于支撑所述第三介质基板1c的第一支撑板4a和第二支撑板4b、位于所述第三介质基板1c上方左右两侧的对称倾斜设置的第一介质基板1a和第二介质基板1b。本实用新型专利技术采用差分共面波导馈电形式，利用一对长偶极子和一对短偶极子，通过把它们印制在两个倾斜角度均为54度的介质基板上，实现了宽阻抗带宽，并且在整个频带范围内辐射方向图很稳定，特别是具有很好的共模抑制特性。

【技术实现步骤摘要】
具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线
本技术涉及差分宽带基站天线
，具体涉及一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线。
技术介绍
随着电信技术的不断发展，不同的无线通信系统的工作频段各不相同，比如2G工作在1710–1920MHZ频段，3G工作在1880–2170MHZ频段，而4G却在2300–2400MHZ、2570–2690MHZ频段。为了同时满足不同通信系统的需求，基站天线须同时覆盖1710–2690MHZ频段。此外，无信通信系统对射频器件的小型化、高集成度需求也越来越强烈。当前，射频电路大都采用差分技术来传输信号，大部分的射频前端器件都可以直接集成到收发器芯片上。然而作为射频前端电路的重要器件，大多数天线却被设计成单端口器件，不能直接与差分器件集成，而需要额外采用巴伦把差分天线转换为单端口信号再馈入天线。巴伦的使用一方面增加了独立器件的数量，从而增加了负荷，另一方面会造成损耗，使天线的性能降低。采用差分馈电的天线将天线由单端口形式改为双端口形式，直接把差分信号馈进天线的两个端口，从而不需要另加巴伦。差分天线可以直接与差分电路集成，不需要使用巴伦，而且还天然具有共模抑制的特性，这样既提高了天线性能，又减轻了负荷。2013年，Qing-XinChu,YuLuo在“IEEETRANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION”发表题为“ABroadbandUnidirectionalMulti-DipoleAntennaWithVeryStableBeamwidth”的文章中，使用传统的单端口天线设计方法，采用微带线馈电方式，通过在两个倾斜为50度的介质面上印制一对长偶极子与一对短偶极子，实现了宽阻抗带宽和稳定方向图。但由于该天线不是差分馈电，所以不能直接和射频电路相连，因而也没有共模抑制特性。2015年，Qing-XinChu,YuLuo在“IEEETRANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION”发表题为“OrientalCrown-ShapedDifferentiallyFedDual-PolarizedMultidipoleAntenna”的文章中，利用两个差分馈电端口，实现了超宽频带双极化，与传统的单端口天线相比，该差分天线在整个频带内实现了很好的辐射方向图和良好的增益。在现代基站天线中，不仅需要很宽的带宽，而且需要有稳定的辐射方向图，以便能在宽频带内实现信号在蜂窝网络中的均匀覆盖。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服传统单端口基站天线辐射不能抑制共模以及基站天线不易于射频电路相连的技术缺陷，提供一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，它具有宽阻抗带宽、稳定波瓣宽度、良好的共模抑制特性，能够满足小型化，低成本，易与差分电路集成的要求。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，包括第三介质基板1c、位于所述第三介质基板1c下方的接地板5、以及位于所述第三介质基板1c与所述接地板5之间的第一同轴线3a和第二同轴线3b以及用于支撑所述第三介质基板1c的第一支撑板4a和第二支撑板4b、位于所述第三介质基板1c上方左右两侧的对称倾斜设置的第一介质基板1a和第二介质基板1b；所述第一介质基板1a的下侧面设置有第一共面带状线7a、第一长偶极子8a以及第一短偶极子9a，所述第二介质基板1b的下侧面设置有第二共面带状线7、第二长偶极子8b以及第二短偶极子9b；所述第三介质基板1c的下侧面设置有第三共面带状线7c、第一金属板12a、第二金属板12b，所述第三介质基板1c的上侧面设置有微带线11；其中，所述第一长偶极子8a、所述第二长偶极子8b、所述第一短偶极子9a、所述第二短偶极子9b构成的多偶极子天线，用于完成天线信号的发射或接收；而所述第三共面带状线7c左右两端分别与所述第一共面带状线7a、所述第二共面带状线7b相连，同时，所述第一共面带状线7a、所述第二共面带状线7b、所述第三共面带状线7c以及所述第一同轴线3a、所述第二同轴线3b、所述第一金属板12a、所述第二金属板12b组成所述宽带差分多偶极子天线的馈电部分，用于完成天线的馈电功能。进一步地，所述第一介质基板1a和所述第二介质基板1b与所述第三介质基板1c的倾斜角度分别为正、负54度。进一步地，所述第一同轴线3a和所述第二同轴线3b均包括内导体和外导体，所述接地板5与所述第一同轴线3a以及所述第二同轴线3b连接的位置开设有第一端口6a和第二端口6b，所述第一同轴线3a和所述第二同轴线3b底端的内导体分别通过所述第一端口6a和所述第二端口6b穿过所述接地板5；所述第三介质基板1c与所述第一同轴线3a以及所述第二同轴线3b连接的位置开设有第一通孔10a和第二通孔10b；所述第一同轴线3a顶端的内导体穿过所述第一通孔10a后与所述第三介质基板1c上侧面的所述微带线11相连，所述第二同轴线3b顶端的内导体穿过所述第二通孔10b后与所述第三介质基板1c上侧面的所述微带线11相连。进一步地，天线信号从所述第一同轴线3a和所述第二同轴线3b底端的内导体，通过SMA头接入或接出。进一步地，所述第一同轴线3a和所述第二同轴线3b的外导体用于连接所述第三介质基板1c下侧面的金属地板和所述接地板5。进一步地，所述微带线11关于所述第三共面带状线7c对称，所述微带线11对所述第三共面带状线7c进行辐射。进一步地，所述第一长偶极子8a、所述第二长偶极子(8b)、所述第一短偶极子9a、所述第二短偶极子9b相互平行，且所述第一长偶极子8a、所述第一短偶极子9a与所述第一共面带状线7a垂直连接，所述第二长偶极子8b、第二短偶极子9b与第二共面带状线7b垂直连接。进一步地，所述接地板5的四周边缘设置有垂直连接的三角形的第一翻边2a、第二翻边2b、第三翻边2c、第四翻边2d。进一步地，所述微带线11与所述第一金属板12a、所述第二金属板12b平行，其中，所述所述第一金属板12a和所述第二金属板12b分别开设有第一过孔13a、第二过孔13b，用于所述第一同轴线3a、第二同轴线3b穿过。进一步地，所述第一金属板12a和所述第二金属板12b、所述第一同轴线3a与所述第二同轴线3b的内外导体、所述第一支撑板4a与所述第二支撑板4b采用的金属为铜。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术设计出一款具有共模抑制特性、采用同轴线-共面带状线馈电方式的差分宽带基站天线，该天线实现了很好的辐射方向图，具有设计简单，体积小，成本低，特性好的优点。2、与单端口基站天线天线相比，本设计采用差分馈电设计，在整个频段内能较好的抑制共模。3、与已有差分基站天线相比，本设计具有稳定的辐射方向图。4、与已有差分基站天线相比，本设计具有稳定的波瓣宽度，可以满足不同通信系统的要求。附图说明图1(a)是实施例提出的具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线的立体结构图；图1(b)是实施例提出的具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子的接地板；图2(a)是实施例提出的具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，其特征在于，包括第三介质基板(1c)、位于所述第三介质基板(1c)下方的接地板(5)、以及位于所述第三介质基板(1c)与所述接地板(5)之间的第一同轴线(3a)和第二同轴线(3b)以及用于支撑所述第三介质基板(1c)的第一支撑板(4a)和第二支撑板(4b)、位于所述第三介质基板(1c)上方左右两侧的对称倾斜设置的第一介质基板(1a)和第二介质基板(1b)；所述第一介质基板(1a)的下侧面设置有第一共面带状线(7a)、第一长偶极子(8a)以及第一短偶极子(9a)，所述第二介质基板(1b)的下侧面设置有第二共面带状线(7b)、第二长偶极子(8b)以及第二短偶极子(9b)；所述第三介质基板(1c)的下侧面设置有第三共面带状线(7c)、第一金属板(12a)、第二金属板(12b)，所述第三介质基板(1c)的上侧面设置有微带线(11)；其中，所述第一长偶极子(8a)、所述第二长偶极子(8b)、所述第一短偶极子(9a)、所述第二短偶极子(9b)构成的多偶极子天线，用于完成天线信号的发射或接收；而所述第三共面带状线(7c)左右两端分别与所述第一共面带状线(7a)、所述第二共面带状线(7b)相连，同时，所述第一共面带状线(7a)、所述第二共面带状线(7b)、所述第三共面带状线(7c)以及所述第一同轴线(3a)、所述第二同轴线(3b)、所述第一金属板(12a)、所述第二金属板(12b)组成所述宽带差分多偶极子天线的馈电部分，用于完成天线的馈电功能。...

【技术特征摘要】
1.一种具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，其特征在于，包括第三介质基板(1c)、位于所述第三介质基板(1c)下方的接地板(5)、以及位于所述第三介质基板(1c)与所述接地板(5)之间的第一同轴线(3a)和第二同轴线(3b)以及用于支撑所述第三介质基板(1c)的第一支撑板(4a)和第二支撑板(4b)、位于所述第三介质基板(1c)上方左右两侧的对称倾斜设置的第一介质基板(1a)和第二介质基板(1b)；所述第一介质基板(1a)的下侧面设置有第一共面带状线(7a)、第一长偶极子(8a)以及第一短偶极子(9a)，所述第二介质基板(1b)的下侧面设置有第二共面带状线(7b)、第二长偶极子(8b)以及第二短偶极子(9b)；所述第三介质基板(1c)的下侧面设置有第三共面带状线(7c)、第一金属板(12a)、第二金属板(12b)，所述第三介质基板(1c)的上侧面设置有微带线(11)；其中，所述第一长偶极子(8a)、所述第二长偶极子(8b)、所述第一短偶极子(9a)、所述第二短偶极子(9b)构成的多偶极子天线，用于完成天线信号的发射或接收；而所述第三共面带状线(7c)左右两端分别与所述第一共面带状线(7a)、所述第二共面带状线(7b)相连，同时，所述第一共面带状线(7a)、所述第二共面带状线(7b)、所述第三共面带状线(7c)以及所述第一同轴线(3a)、所述第二同轴线(3b)、所述第一金属板(12a)、所述第二金属板(12b)组成所述宽带差分多偶极子天线的馈电部分，用于完成天线的馈电功能。2.根据权利要求1所述的具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，其特征在于，所述第一介质基板(1a)和所述第二介质基板(1b)与所述第三介质基板(1c)的倾斜角度分别为正、负54度。3.根据权利要求1或2所述的具有稳定波瓣宽度和共模抑制特性的宽带差分多偶极子天线，其特征在于，所述第一同轴线(3a)和所述第二同轴线(3b)均包括内导体和外导体，所述接地板(5)与所述第一同轴线(3a)以及所述第二同轴线(3b)连接的位置开设有第一端口(6a)和第二端口(6b)，所述第一同轴线(3a)和所述第二同轴线(3b)底端的内导体分别通过所述第一端口(6a)和所述第二端口(6b)穿过所述接地板(5)；所述第三介质基板(1c)与所述第一同轴线(3a)以及所述第二同轴线(3b)连接的位置开设有第一通孔(10a)...

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