低剖面高隔离度双极化基站天线制造技术

本实用新型专利技术公开了低剖面高隔离度双极化基站天线，其特征在于，该天线包括第一基板、铜反射板、设置在该第一基板上表面的辐射贴片以及设置在该第一基板与铜反射板之间的馈电部分；其中：馈电部分至少包括第二基板和第三基板，第二基板和第三基板以±45°相互垂直交叉并以平面垂直的方式与第一基板和铜反射板固定连接；第二基板和第三基板设置相同贴片层并分别形成第一环天线和第二环天线，第一环天线和第二环天线以±45°相互垂直；第一同轴馈线和第二同轴线分别与第一环天线和第二环天线电气连接。本实用新型专利技术具有超宽带、低剖面、高隔离度、小型化、高增益等有益效果。

【技术实现步骤摘要】
低剖面高隔离度双极化基站天线
本技术属于天线
，具体涉及一种基于新型馈电方式的低剖面高隔离度双极化基站天线。
技术介绍
在发展无线通信系统的过程中，天线满足某些特定的要求是很重要的，如双极化、稳定的辐射模式、高隔离、低剖面等。稳定的辐射模式可以提供稳定的信号覆盖，避免盲区的出现。随着越来越多的天线安装在通信塔上，为了节省安装空间，基站天线必须小型化。对于蜂窝无线通信系统，±45°双极化基站天线被广泛用于满足高数据速率、大信道容量等要求。然而目前很多研制的基站天线单元的高度都在0.25λ及以上，使得天线的体积过于太大，在满足基站天线的基本要求的同时，低剖面天线也就相对难以实现。因此有必要去研究一种方案来解决此种缺陷。
技术实现思路
鉴于上述提出的缺陷，本技术的目的在于提出一种超宽带、低剖面、高隔离度双极化基站天线设计思想，采用两个环天线进行馈电，使得馈电结构变得更加简易，方便制作。为了解决现有技术存在的技术问题，本技术的技术方案如下：低剖面高隔离度双极化基站天线，该天线包括第一基板(1)、铜反射板(4)、设置在该第一基板(1)上表面的辐射贴片(5)以及设置在该第一基板(1)与铜反射板(4)之间的馈电部分；其中：所述馈电部分至少包括第二基板(2)和第三基板(3)，所述第二基板(2)和第三基板(3)以±45°相互垂直交叉并以平面垂直的方式与所述第一基板(1)和铜反射板(4)固定连接；所述第二基板(2)和第三基板(3)设置相同贴片层并分别形成第一环天线和第二环天线，所述第一环天线和第二环天线以±45°相互垂直；所述第一同轴馈线(8)和第二同轴线(13)分别与所述第一环天线和第二环天线电气连接；所述第一环天线或第二环天线的贴片层图形包括设置在基板一面的第一贴片层图形以及基板另一面的第二贴片层图形，其中，第一贴片层图形由第一半矩形环状贴片(9)、1/4圆环状贴片(11)以及第一矩形贴片(6)组成，第一半矩形环状贴片(9)与1/4圆环状贴片(11)相连接，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的外导体相接，第一矩形贴片(6)与三者不连接；第二贴片层图形由第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)以及第二矩形贴片(7)组成，第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)相连接后，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的内导体相连接，第二矩形贴片(7)与三者不连接。作为进一步的改进方案，所述第一环天线和第二环天线之间具有高度差。作为进一步的改进方案，所述第二基板(2)与第三基板(3)都开有长槽(14、15)，用于二者的正交组装。作为进一步的改进方案，所述第二基板(2)和第三基板(3)四角都设置插脚(16)，用于插入第一基板(1)和铜反射板(4)上对应的插孔内以固定连接。作为进一步的改进方案，所述第一环天线与第二环天线的高度差为2.1mm。作为进一步的改进方案，所述第一贴片层图形和第二贴片层图形具有重叠部分，用于产生耦合调谐电容。采用该技术方案，基板顶部的中部会形成耦合调谐电容，使得矩形环天线上的电流更加趋于稳定。作为进一步的改进方案，所述第一基板(1)的尺寸为45*45*0.8mm，第二基板(2)的尺寸为1*32.5*10mm,第三基板(3)的尺寸为32.5*1*12.1mm，辐射贴片(5)的尺寸为25*25mm，铜反射板的尺寸为100*100*1mm。作为进一步的改进方案，第一半矩形环状贴片(9)与第二半矩形环状贴片(10)构成一个大的矩形环天线，1/4圆环状贴片(11)与半圆环状贴片(12)构成一个小的圆环天线，利用环天线本身具有感性，以此来中和低剖面天线中由于辐射贴片靠近地时产生的强耦合电容，形成一个谐振电路，来达到扩展带宽的有益效果。作为进一步的改进方案，第一半矩形环状贴片(9)与第二半矩形环状贴片(10)大小相同，总长为38.6mm，圆环状贴片的内径为0.75mm，外径为1.15mm。作为进一步的改进方案，所述第一基板(1)、第二基板(2)和第三基板(3)采用RogersRO4003基板。上述技术方案中，所述辐射贴片(5)置于第一基板(1)的上表面，与馈电部分不连接；所述铜反射板(4)相当于地面，与馈电部分不相连接，用于增强天线的定向性；上述技术方案中，第三基板(3)上的贴片层分布与连接方式与第二基板(2)的贴片层完全相同。也即，第三基板(3)上的印刷贴片层是由第二基板(2)上的印刷贴片层旋转90°后，再向上移动一定高度所得；与现有技术相比较，采用本技术的技术方案，在相同频段内比普通基站天线的尺寸要小，且没有额外的支撑结构，不用添加多余的谐振结构。与传统基站天线利用巴伦结构作为馈电单元不同，本技术采用两个环天线垂直交叉结构作为馈电单元，使得其辐射单元到地面的距离从传统基站天线的0.25λ减小至0.14λ；同时，传统低剖面双极化天线利用差分馈电以达到低剖面特性，本技术与之不同，本技术在单个极化方面上只有一个馈电点，采用单端口馈电，在减少工艺复杂程度和成本的基础上，使其更加简易化和小型化，实现传统基站天线的真正意义上的低剖面设计。附图说明图1是本技术低剖面高隔离度双极化基站天线的总体结构图。图2是本技术一种优选实施方式中双极化基站天线+45°方向上(第一环天线)的三维馈电结构图，其中，a为前视图，b为后视图，c为左视图。图3是本技术一种优选实施方式中双极化基站天线-45°方向上(第二环天线)的三维馈电结构图，其中，a为前视图，b为后视图，c为左视图。图4是本技术低剖面高隔离度双极化基站天线的等效电路图。图5是本技术一种优选实施方式中双极化基站天线S参数示意图。图6是本技术一种优选实施方式中双极化基站天线的2D方向图。图7是本技术一种优选实施方式中双极化基站天线的交叉极化示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术提供的技术方案作进一步说明。参见图1、2、3，所示为本技术公开了一种低剖面高隔离度双极化基站天线，采用新型馈电方式。该天线包括第一基板1、铜反射板4、设置在该第一基板1上表面的辐射贴片5以及设置在该第一基板1与铜反射板4之间的馈电部分；其中：所述馈电部分至少包括第二基板2和第三基板3，所述第二基板2和第三基板3以±45°相互垂直交叉并以平面垂直的方式与所述第一基板1和铜反射板4固定连接；所述第二基板2和第三基板3设置相同贴片层并分别形成第一环天线和第二环天线，所述第一环天线和第二环天线以±45°相互垂直；所述第一同轴馈线8和第二同轴线13分别与所述第一环天线和第二环天线电气连接；所述第一环天线或第二环天线的贴片层图形包括设置在基板一面的第一贴片层图形(参见图2-a)以及基板另一面的第二贴片层图形(参见图2-b)，其中，第一贴片层图形由第一半矩形环状贴片9、1/4圆环状贴片11以及第一矩形贴片6组成，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低剖面高隔离度双极化基站天线，其特征在于，该天线包括第一基板(1)、铜反射板(4)、设置在该第一基板(1)上表面的辐射贴片(5)以及设置在该第一基板(1)与铜反射板(4)之间的馈电部分；其中：/n所述馈电部分至少包括第二基板(2)和第三基板(3)，所述第二基板(2)和第三基板(3)以±45°相互垂直交叉并以平面垂直的方式与所述第一基板(1)和铜反射板(4)固定连接；所述第二基板(2)和第三基板(3)设置相同贴片层并分别形成第一环天线和第二环天线，所述第一环天线和第二环天线以±45°相互垂直；第一同轴馈线(8)和第二同轴线(13)分别与所述第一环天线和第二环天线电气连接；/n所述第一环天线或第二环天线的贴片层图形包括设置在基板一面的第一贴片层图形以及基板另一面的第二贴片层图形，其中，第一贴片层图形由第一半矩形环状贴片(9)、1/4圆环状贴片(11)以及第一矩形贴片(6)组成，第一半矩形环状贴片(9)与1/4圆环状贴片(11)相连接，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的外导体相接，第一矩形贴片(6)与三者不连接；第二贴片层图形由第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)以及第二矩形贴片(7)组成，第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)相连接后，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的内导体相连接，第二矩形贴片(7)与三者不连接。/n...

【技术特征摘要】
1.低剖面高隔离度双极化基站天线，其特征在于，该天线包括第一基板(1)、铜反射板(4)、设置在该第一基板(1)上表面的辐射贴片(5)以及设置在该第一基板(1)与铜反射板(4)之间的馈电部分；其中：
所述馈电部分至少包括第二基板(2)和第三基板(3)，所述第二基板(2)和第三基板(3)以±45°相互垂直交叉并以平面垂直的方式与所述第一基板(1)和铜反射板(4)固定连接；所述第二基板(2)和第三基板(3)设置相同贴片层并分别形成第一环天线和第二环天线，所述第一环天线和第二环天线以±45°相互垂直；第一同轴馈线(8)和第二同轴线(13)分别与所述第一环天线和第二环天线电气连接；
所述第一环天线或第二环天线的贴片层图形包括设置在基板一面的第一贴片层图形以及基板另一面的第二贴片层图形，其中，第一贴片层图形由第一半矩形环状贴片(9)、1/4圆环状贴片(11)以及第一矩形贴片(6)组成，第一半矩形环状贴片(9)与1/4圆环状贴片(11)相连接，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的外导体相接，第一矩形贴片(6)与三者不连接；第二贴片层图形由第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)以及第二矩形贴片(7)组成，第二半矩形环状贴片(10)和半圆环状贴片(12)相连接后，再与第一同轴馈线(8)或第二同轴线(13)的内导体相连接，第二矩形贴片(7)与三者不连接。


2.根据权利要求1所述的低剖面高隔离度双极化基站天线，其特征在于，所述第一环天线和第二环天线之间具有高度差。


3.根据权利要求1或2所述的低剖面高隔离度双极化基站天线，其特征在于，所述第二基板(2)与第三基板(3)都开有长槽(14、15)，用于二者的正交组装。


4.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程知群，周伟伟，刘国华，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学富阳电子信息研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33