适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线，磁偶极子包括正交设置的一对垂直短路单元，每个垂直短路单元包括两垂直短路贴片，电偶极子包括四个分别对应垂直设于一磁偶极子之上的水平贴片单元，垂直短路贴片之间设置间隙以提高端口隔离度；正交馈电结构包括第一馈线和交叉跨设在第一馈线的上方的第二馈线，与第一馈线和第二馈线的馈电端正对的位置分别设有一金属块，金属块的底部与金属底板短接，金属块的两端接相邻的两垂直短路贴片，通过金属块增大阻抗匹配程度，在将整个天线的尺寸做到较小时，仍能实现在工作频段3

【技术实现步骤摘要】
适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线


[0001]本技术涉及基站天线设计
，尤其涉及一种适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线。

技术介绍

[0002]随着现代通信技术的迅速发展，现代基站天线朝着小型化、宽频带、多模态、低成本等趋势发展。现今，5G通信技术的发展如火如荼，基站天线作为5G通信技术一个至关重要的基石，对于基站天线的需求也随着5G手机的普及迅速增长。
[0003]目前，6GHZ以下的基站天线的主流频段为3-5GHZ，5G基站天线应满足此频段的覆盖。而传统的基站天线主要以偶极子天线为主，天线轮廓大，带宽不够宽，且其方向图在高频率阶段容易发生畸形。另一种常用的基站天线是微带天线，其带宽小，无法满足5G基站的宽频带的要求，且其阵子单元之间容易发生互相耦合而导致无法实现较好的辐射效果。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种体积小且能够实现3-5GHZ全覆盖的适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线，以满足5G通信需求。
[0005]为了实现上述目的，本技术的适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线，包括盒装反射结构、电偶极子、磁偶极子、正交馈电结构及两金属块，所述盒装反射结构包括金属底板和沿所述金属底板的周向围设在所述金属底板之上的金属挡板，所述磁偶极子包括正交设置的一对垂直短路单元，每个所述垂直短路单元包括两垂直短路贴片，各所述垂直短路贴片之间具有间隙，每一所述垂直短路贴片包括垂直设于所述金属底板上的一第一金属片和一第二金属片，所述第二金属片与所述第一金属片垂直相接，所述电偶极子包括四个分别对应垂直设于一所述磁偶极子之上的水平贴片单元，所述正交馈电结构设于所述间隙，其包括第一馈线和交叉跨设在所述第一馈线的上方的第二馈线，一所述金属块正对所述第一馈线的馈电端设置，另一所述金属块正对所述第二馈线的馈电端设置，且两所述金属块的底部与所述金属底板短接，两端接相邻的两所述垂直短路贴片。
[0006]与现有技术相比，本技术利用水平贴片单元来实现电偶极子的辐射效果，利用垂直短路贴片和与其短接的接地板构成短路状态来实现磁偶极子的辐射效果，垂直短路贴片之间设置间隙以提高端口隔离度；而且，第一馈线和第二馈线的馈电端正对的位置分别设有一金属块，金属块的底部与金属底板短接，金属块的两端接相邻的两垂直短路贴片，通过金属块增大阻抗匹配程度，在将整个天线的尺寸做到较小时，仍能实现在工作频段3-5GHZ时驻波比VSWR<1.5，隔离度S21<-25dB，满足5G基站天线的工作频段覆盖需求。
[0007]较佳地，所述第一馈线和第二馈线均为“Γ”形，分别包括一水平设置的水平部和分别接于所述水平部的两端下方的第一垂直部和第二垂直部，所述金属底板上设有贯穿其上下表面的两通孔，所述第一馈线和第二馈线的第一垂直部分别与一穿设在所述通孔的同轴线对应电连接。
[0008]更佳地，一所述金属块正对设于所述第一馈线的第一垂直部远离第二垂直部的一侧，另一所述金属块正对设于所述第二馈线的第二垂直部远离第一垂直部的一侧。
[0009]更佳地，所述金属块为长方体状，所述金属块与所述正交馈电结构之间的间距至少为10mm。
[0010]较佳地，每一所述水平贴片单元包括一垂直接于所述垂直短路贴片的上端的水平金属板和由所述水平金属板的一侧边缘竖直向下延伸的金属寄生板，所述水平贴片单元上开设有缝隙。
[0011]更佳地，所述缝隙包括连通的第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙和第二缝隙为梯形状且所述第一缝隙的上底边与所述第二缝隙的上底边相接，所述第一缝隙和第二缝隙沿连接处呈轴对称设置。
[0012]更佳地，所述缝隙设于所述水平金属板的中间位置。
[0013]较佳地，所述第一金属片包括矩形状的第一金属部和第二金属部，所述第一金属部与所述金属底板相接，所述第二金属部接于所述第一金属部的上端并与所述水平金属板相接，所述第二金属部远离所述第二金属片的一端在水平方向上超出所述第一金属部；所述第二金属片包括矩形状的第三金属部和第四金属部，所述第三金属部与所述金属底板相接，所述第四金属部接于所述第三金属部的上端并与所述水平金属板相接，所述第四金属部远离所述第一金属片的一端在水平方向上超出所述第三金属部。
[0014]更佳地，所述第二金属部在竖直方向的高度较所述第一金属部在竖直方向上的高度大3-5mm，所述第四金属部在竖直方向的高度较所述第三金属部在竖直方向上的高度大4-6mm。
[0015]较佳地，所述金属底板呈正方形，所述磁偶极子边缘与所述金属底板的边缘之间的距离为中心频率的四分之一波长，所述金属挡板的高度为中心频率的四分之一波长。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线的立体结构示意图。
[0017]图2是技术适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线的俯视图。
[0018]图3是正交馈电结构的示意图。
[0019]图4是一垂直短路贴片和一水平贴片单元的示意图。
[0020]图5是本技术的驻波比(VSWR)的仿真结果图。
[0021]图6是本技术的端口极化隔离度S21的仿真结果图。
[0022]图7是本技术的端口增益(Gain)的仿真结果图。
[0023]图8是本技术在4GHZ的方向图的仿真结果图。
[0024]图9是本技术在4.8GHZ的方向图的仿真结果图。
[0025]图10是本技术在3.4GHZ时E场、H场的主极化和交叉极化的仿真结果图。
[0026]图11是本技术在4GHZ时E场、H场的主极化和交叉极化的仿真结果图。
具体实施方式
[0027]为详细说明本技术的内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合本实用
新型实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“底”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本技术和简化描述，因而不能理解为对本技术保护内容的限制。
[0029]请参阅图1至图4，本技术实施例公开了一种适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线100，其包括盒装反射结构10、设于盒装反射结构10内的电偶极子、磁偶极子、正交馈电结构40及两金属块50、60。其中，盒装反射结构10包括金属底板11和沿金属底板11的周向围设在金属底板11之上的金属挡板12，金属底板11用以在天线被激励时实现定向辐射，金属挡板12用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
5mm，所述第四金属部在竖直方向的高度较所述第三金属部在竖直方向上的高度大4-6mm。10.根据权利要求1所述的适用于5G宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双威，王善进，陈方园，赖颖昕，邝伟潮，杨平，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：新型
国别省市：