双极化天线制造技术

技术编号:29334675 阅读:14 留言:0更新日期:2021-07-20 17:52
本申请适用于天线技术领域,提供了一种双极化天线,包括:多个第一超表单元、第一基板、至少一个第一辐射单元、介质填充层、至少一个第二辐射单元、第二基板、第一金属地、第三基板、馈线和天线馈电点;所述第二辐射单元分布在所述第二基板的第一表面,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元的数量相同,且所述第二辐射单元的中点与对应的所述第一辐射单元的中点相对。该双极化天线能够提高天线增益。

【技术实现步骤摘要】
双极化天线
本申请涉及天线
,具体涉及一种双极化天线。
技术介绍
近年来,随着无线通信技术的迅速发展,用户数量与日俱增,频谱资源也越来越被充分利用,呈现紧张的趋势。在目前的通信系统中,采用双极化天线可实现在同一带宽内发射两种不同极化信号,使频带利用率提高一倍,从而使通信容量增加一倍。但是,常见的双极化天线在机载或车载动中通应用中,由于外部环境,例如空间和体积的限制,导致天线增益比较有限,无法满足某些高增益场景下的增益需求,进而影响通信质量。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种双极化天线,能够提高天线增益。第一方面,本申请实施例提供了一种双极化天线,包括:多个第一超表单元、第一基板、至少一个第一辐射单元、介质填充层、至少一个第二辐射单元、第二基板、第一金属地、第三基板、馈线和天线馈电点;所述第一超表单元分布在所述第一基板的第一表面,所述第一辐射单元分布在所述第一基板的第二表面;所述第二辐射单元分布在所述第二基板的第一表面,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元的数量相同,且所述第二辐射单元的中点与对应的所述第一辐射单元的中点相对,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元之间由所述介质填充层填充,所述第一金属地的第一表面与所述第二基板的第二表面贴合,所述第一金属地的第二表面与所述第三基板的第一表面贴合,所述馈线附着在所述第三基板的第二表面,每个所述第一辐射单元通过金属过孔与所述馈线连接,所述馈线和所述天线馈电点连接。本实施例中,通过各第一辐射单元和第二辐射单元的中点一一相对能够形成谐振腔相比单个辐射单元进行辐射时,在保证天线高增益的前提下,所需要的基板的厚度大大降低,因此天线的总厚度大大降低,实现天线的轻量化,应用场景更丰富。同时,由于上述第一超表单元设置在第一基板的第一表面,实现了超表单元和辐射单元的结合,采用这样的超表单元和辐射单元相结合的结构形成频率选择表面,能够有效抑制旁瓣,增强了天线的方向性,从而实现波束汇聚,提高了特定方向的天线增益。可选地,所述天线还包括:多个第二超表单元,所述多个第二超表单元分布在所述第一基板的第二表面并分布在所述第一辐射单元的周围,所述第二超表单元的中点与对应的所述第一超表单元的中点相对。上述第二超表单元分布在第一辐射单元的周围能够进一步抑制旁瓣,进一步增强天线的方向性,加强了波束汇聚,进一步提高了特定方向的天线增益。可选地,所述天线馈电点设置在所述第二基板的第一表面,所述天线馈电点通过金属过孔与所述馈线连接,能够避免收到外界的其他信号的干扰,保证了信号的传输性能。可选地,还包括:第四基板和第二金属地,所述第四基板的第一表面与所述馈线贴合,所述第四基板的第二表面与所述第二金属地的第一表面贴合。通过在馈线的另外一面增加第四基板和第二金属地的设置,能够将馈线包裹在天线的内部,形成带状线,采用带状线进行传输,相比传输表面裸露在空气中微带线来说,减少了传输损耗,第二金属地能够保护馈线传输信号时不会受到外部其他信号的干扰,提高了信号传输的质量。可选地,所述天线馈电点分布在所述第四基板的第二表面,且通过金属过孔与所述馈线连接,能够将信号引出至天线的外表面,便于在天线馈电点安装连接器或者其他模块。可选地,所述第一超表单元为X型结构。可选地,所述第二超表单元为开设口字型缝隙的结构单元。可选地,所述第二辐射单元为切角结构单元或者为开设十字型缝隙的结构单元。可选地,所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板采用柔性材料。本实施例中,采用柔性材料做基板能够使得天线附着在大曲率结构的表面,实现天线和所附着的结构共形设计,因此使用场景更灵活。可选地,所述介质填充层的填充物为空气。本实施例采用空气填充辐射单元之间的谐振腔,能够降低成本的同时,进一步减少谐振腔的厚度,进而减小天线的整体厚度,使得天线具有超薄结构,易于小型化和轻量化,降低了对使用环境的要求。可选地,所述馈线采用功分馈电网络的形式。本实施例中,采用功分馈电网络进行信号传输能够通过调整不同位置的馈线的尺寸来调整每路信号的信号强度,便于调整信号的传输性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例提供的双极化天线的纵向剖面结构示意图;图2是本申请一实施例提供的第一辐射单元和第一超表单元在第一基板第一表面的垂直方向的透视图;图3是本申请一实施例提供的双极化天线的纵向剖面结构示意图;图4是本申请一实施例提供的天线馈电点和馈线在同一层的剖面示意图;图5是本申请一实施例提供的第一辐射单元和第二超表单元在第一基板的第二表面的位置分布示意图;图6是本申请一实施例提供的第一辐射单元和第二超表单元在第一基板的第二表面的位置分布示意图;图7是本申请一实施例提供的双极化天线的纵向剖面结构示意图;图8是本申请一实施例提供的双极化天线的纵向剖面结构示意图;图9是本申请一实施例提供的第一超标单元的结构和分布形式的示意图;图10是本申请一实施例提供的第二超标单元的结构和分布形式的示意图;图11是本申请一实施例提供的2乘2阵列的第二辐射单元的结构示意图;图12是本申请一实施例提供的第二辐射单元的结构示意图;图13是本申请又一实施例提供的第二辐射单元的结构示意图;图14是本申请一实施例提供的2乘2阵列的辐射单元所采用的功分馈电网络的示意图;图15是本申请一实施例提供的双极化天线的透视图;图16是本申请一实施例提供的双极化天线的透视图;图17是本申请一实施例提供的电压驻波比的曲线图;图18是本申请一实施例提供的天线增益的曲线图;图19是本申请一实施例提供的天线效率的曲线图;图20是本申请一实施例提供的一个方向的天线方向图;图21是本申请一实施例提供的另一个方向的天线方向图;图22是本申请一实施例提供的天线增益的曲线图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极化天线,其特征在于,包括:多个第一超表单元、第一基板、至少一个第一辐射单元、介质填充层、至少一个第二辐射单元、第二基板、第一金属地、第三基板、馈线和天线馈电点;/n所述第一超表单元分布在所述第一基板的第一表面,所述第一辐射单元分布在所述第一基板的第二表面,所述第二辐射单元分布在所述第二基板的第一表面,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元的数量相同,且所述第二辐射单元的中点与对应的所述第一辐射单元的中点相对,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元之间由所述介质填充层填充,所述第一金属地的第一表面与所述第二基板的第二表面贴合,所述第一金属地的第二表面与所述第三基板的第一表面贴合,所述馈线附着在所述第三基板的第二表面,每个所述第一辐射单元通过金属过孔与所述馈线连接,所述馈线和所述天线馈电点连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种双极化天线,其特征在于,包括:多个第一超表单元、第一基板、至少一个第一辐射单元、介质填充层、至少一个第二辐射单元、第二基板、第一金属地、第三基板、馈线和天线馈电点;
所述第一超表单元分布在所述第一基板的第一表面,所述第一辐射单元分布在所述第一基板的第二表面,所述第二辐射单元分布在所述第二基板的第一表面,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元的数量相同,且所述第二辐射单元的中点与对应的所述第一辐射单元的中点相对,所述第二辐射单元和所述第一辐射单元之间由所述介质填充层填充,所述第一金属地的第一表面与所述第二基板的第二表面贴合,所述第一金属地的第二表面与所述第三基板的第一表面贴合,所述馈线附着在所述第三基板的第二表面,每个所述第一辐射单元通过金属过孔与所述馈线连接,所述馈线和所述天线馈电点连接。


2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线还包括:多个第二超表单元,所述多个第二超表单元分布在所述第一基板的第二表面并分布在所述第一辐射单元的周围,所述第二超表单元的中点与对应的所述第一超表单元的中点相对。


3.根据权利要求2所述的天线,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢文韬张亚飞张晓刘博李红芳张春荣李向坤
申请(专利权)人:西安天和防务技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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