一种超低剖面高性能双极化辐射单元制造技术

本实用新型专利技术提供一种超低剖面高性能双极化辐射单元，包括辐射片组件、第一馈电基板、第二馈电基板和功分基板，第一馈电基板与第二馈电基板正交的安装于功分基板上，辐射片组件水平放置于第一馈电基板和第二馈电基板上方，辐射片组件包括介质载体和金属辐射面，金属辐射面上开设有成对出现的槽缝；第一馈电基板与第二馈电基板分别采用差分耦合馈电激励金属辐射面，馈电基板的正面线路分别由两条相位反相180度的支路组成，馈电基板的背面为局部覆铜缺陷地。采用上述结构后实现了λ0/11超低剖面，确保天线在较宽频带内保持增益、交叉极化、隔离度等关键指标优良稳定，特别适合5G通信超低剖面大规模阵天线组阵应用。

A High Performance Dual Polarization Radiation Unit with Ultra-Low Profile

【技术实现步骤摘要】
一种超低剖面高性能双极化辐射单元
本专利技术涉及移动通信
，特别涉及一种小型化、超低剖面高性能双极化辐射单元。
技术介绍
随着社会发展的需要，移动通信技术蓬勃发展，物联网的规模部署，5G通信的渐行渐近，万物互联的新时代即将到来。5G通信系统凭借其高速率、大容量、低延时的特点，能够满足人们对网络超大流量连接、超多设备连接、超高移动性的需求。而随着移动通信技术的快速发展，也使得现有通信基站的数量成倍增加。选址、安装困难，视觉污染，用户对基站辐射的担忧成为亟待解决的问题。这就要求天线技术也相应的不断更新突破，以适应不同的通信系统及应用环境的匹配需要。现有的基站天线主要分为贴片基站天线和交叉振子基站天线两大类。贴片基站天线大多采用多层介质板压合的结构形式，虽然剖面较低，但天线带宽窄、损耗大、增益低、隔离度差、重量重等；而交叉振子包括辐射面和馈电巴伦，其中馈电巴伦多采用直立结构，且高度一般为四分之一中心波长，该类天线电气性能较好，但是剖面较高，不利于小型化。因此如何确保天线各项关键性能指标的优良稳定，同时满足通信系统对天线性能指标的要求，进而实现基站天线外形尺寸的低剖面小型化是对所有研究人员提出的挑战，这也成为本领域急需要解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于设计一种超低剖面高性能双极化辐射单元，应用于超低剖面天线及５Ｇ通信大规模组阵，能在有限的空间内及复杂的辐射边界条件下依然有很好的电路参数特性及方向图辐射特性，满足5G通信系统对天线性能的需要。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种超低剖面高性能双极化辐射单元，包括辐射片组件、第一馈电基板、第二馈电基板和功分基板，所述第一馈电基板与第二馈电基板正交的安装于所述功分基板上，所述辐射片组件水平放置于第一馈电基板和第二馈电基板上方，所述辐射片组件包括介质载体和金属辐射面，所述金属辐射面上开设有成对出现的槽缝；所述第一馈电基板与第二馈电基板分别采用差分耦合馈电激励金属辐射面，所述第一馈电基板、第二馈电基板的正面线路分别由两条相位反相180度的支路组成，所述第一馈电基板、第二馈电基板的背面为局部覆铜缺陷地。优选的，所述槽缝的形状为直线型、线段型、折线型、或弧线型。优选的，所述金属辐射片上开设的槽缝以所述金属辐射面中心成对、对称设置，同一对槽缝间的距离为d，1/8λε≤d≤1/2λε,λε为介质中心频率对应波长。优选的，所述槽缝在所述金属辐射面水平方向上对称分布、或在所述金属辐射面垂直方向上对称分布或在所述金属辐射面的水平和垂直方向上同时对称分布。优选的，所述槽缝的开设长度S≤1/4λε，λε为介质中心频率对应波长。优选的，所述第一馈电基板、第二馈电基板的高度为H≤λ0/11，λ0为天线中心频率对应波长。优选的，所述功分基板正面设有第一功分线路和第二功分线路，所述第一功分线路与所述第一馈电基板正面线路电气连接，所述第二功分线路与所述第二馈电基板正面线路电气连接。优选的，所述辐射片组件为单面覆铜介质基板或金属板。优选的，所述功分基板上设有十字卡槽，所述第一馈电基板、第二馈电基板垂直正交的安装于所述功分基板上的十字卡槽内。优选的，所述第一馈电基板、第二馈电基板的背面顶部覆铜区与所述辐射片组件的金属面相焊接；所述第一馈电基板、第二馈电基板的背面底部覆铜区与所述功分基板的背面覆铜层电气连接。如上所述，本超低剖面高性能双极化辐射单元具有以下有益效果：本专利技术通过在金属辐射面上开槽缝、馈电基板为180度差分耦合馈电机构、馈电基板背面设置局部缺陷地等措施能实现馈电基板高度λ0/11超低剖面天线设计。采用这种结构在保证天线小型化的前期下能确保天线在较宽频带内保持增益、交叉极化、隔离度等关键指标优良稳定，特别适合5G通信超低剖面大规模阵天线组阵应用。采用上述结构后实现了馈电基板高度λ0/11超低剖面，确保天线在较宽频带内保持增益、交叉极化、隔离度等关键指标优良稳定，特别适合5G通信超低剖面大规模阵天线组阵应用。附图说明图1为本专利技术实施例立体组装结构示意图。图2为本专利技术实施例立体结构图。图3a为本专利技术实施例辐射片组件顶面结构示意图。图3b为本专利技术实施例辐射片组件底面结构示意图。图4a为本专利技术实施例第一馈电基板的正面示意图。图4b为本专利技术实施例第一馈电基板的背面示意图。图5a为本专利技术实施例第二馈电基板的正面示意图。图5b为本专利技术实施例第二馈电基板的背面示意图。图6a为本专利技术实施例直线型槽缝水平方向分布示意图。图6b为本专利技术实施例直线型槽缝垂直方向分布示意图。图6c为本专利技术实施例直线型槽缝水平/垂直方向分布示意图。图7a为本专利技术实施例线段型槽缝水平方向分布示意图。图7b为本专利技术实施例线段型槽缝垂直方向分布示意图。图7c为本专利技术实施例线段型槽缝水平/垂直方向分布示意图。图8a为本专利技术实施例折线型槽缝水平方向分布示意图。图8b为本专利技术实施例折线型槽缝垂直方向分布示意图。图8c为本专利技术实施例折线型槽缝水平/垂直方向分布示意图。图9a为本专利技术实施例外弧线型槽缝水平方向分布示意图。图9b为本专利技术实施例外弧线型槽缝垂直方向分布示意图。图9c为本专利技术实施例外弧线型槽缝水平/垂直方向分布示意图。图9d为本专利技术实施例内弧线型槽缝水平方向分布示意图。图9e为本专利技术实施例内弧线型槽缝垂直方向分布示意图。图9f为本专利技术实施例内弧线型槽缝水平/垂直方向分布示意图。图10为本专利技术实施例测试电气性能驻波比的曲线示意图。图11为本专利技术实施例测试电气性能隔离度的曲线示意图。图12为本专利技术实施例测试电气性方向图。元件标号说明：1、槽缝；2、金属辐射面；3、介质载体；4、第一馈电基板；5、第二馈电基板；6、馈电功分板；7、十字卡槽；8卡槽。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1、2所示，本专利技术提供一种超低剖面高性能双极化辐射单元，包括辐射片组件、第一馈电基板4、第二馈电基板5和功分基板6，第一馈电基板4与第二馈电基板5正交并的安装于功分基板6上，辐射片组件水平放置于第一馈电基板和第二馈电基板上方。辐射片组件由介质载体3和金属辐射面2组成，根据需要辐射片组件可以为单面覆铜介质基板或金属板，为单面覆铜介质基板时，覆铜层即为金属辐射面。如图3a、3b所示，金属辐射面2的正面上设有成对出现的槽缝1及卡槽8，卡槽8贯穿介质载体3，卡槽8用于固定第一馈电基板4和第二馈电基板5。如图4、5所示，第一馈电基板4与第二馈电基板5分别采用差分耦合馈电激励金属辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低剖面高性能双极化辐射单元，包括辐射片组件、第一馈电基板、第二馈电基板和功分基板，所述第一馈电基板与第二馈电基板正交的安装于所述功分基板上，所述辐射片组件水平放置于第一馈电基板和第二馈电基板上方，其特征在于：所述辐射片组件包括介质载体和金属辐射面，所述金属辐射面上开设有成对出现的槽缝；所述第一馈电基板与第二馈电基板分别采用差分耦合馈电激励金属辐射面，所述第一馈电基板、第二馈电基板的正面线路分别由两条相位反相180度的支路组成，所述第一馈电基板、第二馈电基板的背面为局部覆铜缺陷地。

【技术特征摘要】
1.一种超低剖面高性能双极化辐射单元，包括辐射片组件、第一馈电基板、第二馈电基板和功分基板，所述第一馈电基板与第二馈电基板正交的安装于所述功分基板上，所述辐射片组件水平放置于第一馈电基板和第二馈电基板上方，其特征在于：所述辐射片组件包括介质载体和金属辐射面，所述金属辐射面上开设有成对出现的槽缝；所述第一馈电基板与第二馈电基板分别采用差分耦合馈电激励金属辐射面，所述第一馈电基板、第二馈电基板的正面线路分别由两条相位反相180度的支路组成，所述第一馈电基板、第二馈电基板的背面为局部覆铜缺陷地。2.根据权利要求1所述的一种超低剖面高性能双极化辐射单元，其特征在于：所述槽缝的形状为直线型、线段型、折线型、或弧线型。3.根据权利要求1所述的一种超低剖面高性能双极化辐射单元，其特征在于：所述金属辐射片上开设的槽缝以所述金属辐射面中心成对、对称设置，同一对槽缝间的距离为d，1/8λε≤d≤1/2λε,λε为介质中心频率对应波长。4.根据权利要求1或3所述的一种超低剖面高性能双极化辐射单元，其特征在于：所述槽缝在所述金属辐射面水平方向上对称分布、或在所述金属辐射面垂直方向上对称分布或在所述金属辐射面的水平和垂直方向上同时对称分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：成院波，魏信辉，孙俪，陈年南，董必勇，
申请(专利权)人：昆山恩电开通信设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32