一种超宽带双极化基站天线制造技术

本发明专利技术提供的一种超宽带双极化基站天线，包括反射板、第一介质板、第二介质板、天线辐射体、寄生单元和馈电网络；所述反射板、第一介质板和第二介质板互相平行设置，第二介质板设置于反射板的上方，第一介质板设置于第二介质板的上方；天线辐射体印刷于第二介质板的上表面，寄生单元印刷于第一介质板的上表面；馈电网络与天线辐射体馈电连接。本发明专利技术采用了四个电偶极子组成两对电偶极子作为天线辐射体，天线辐射体由馈电网络馈电实现

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带双极化基站天线


[0001]本专利技术涉及基站天线领域，具体涉及一种超宽带双极化基站天线。

技术介绍

[0002]随着无线技术的快速发展，第五代通信技术已与我们的日常生活息息相关。此外，无线通信系统还在汽车、物联网、金融技术等应用领域得到广泛应用。中国工业和信息化部建议将2.515
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2.675GHz、3.4GHz
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3.6GHz和4.8GHz
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5GHz的频段作为5G移动通信。与此同时，覆盖1710
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2690MHz的2/3/4G移动通信系统仍将继续使用很长一段时间的。
[0003]在此背景下，超宽带双极化基站天线的开发、设计和优化显得尤为重要。在过去的几十年里，人们一直在努力设计各种双极化基站天线以满足宽带宽的需求，其中一个非常流行的类型是使用阵列或孔径共享配置设计多波段天线。然而，在这些天线中存在着陷波，无法满足超宽带的应用。此外，贴片天线由于其具备平面结构简单、低剖面的特点，而受到了广泛的关注。为了提高贴片天线的带宽，通常采用耦合馈电、多段枝节等方案。然而，这些天线有限的带宽，还不足以满足各种应用的需求。
[0004]授权公告号为CN212659664U的中国技术专利提出了一种5G低剖面高性能超宽带天线振子及基站天线，天线振子通过独特的多边形辐射体结构加载三角形谐振结构，能够在不增加天线尺寸的情况下，改善天线频带和天线辐射性能指标。但是，其工作频段较窄，只覆盖了3.2GHz
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4.2GHz，并且相对阻抗带宽仅为27％。
[0005]申请公布号为CN110323566A的中国专利技术专利提出了一种双极化多频超宽带基站天线，基站天线通过主辐射片与耦合巴伦电磁耦合，利用耦合巴伦馈电方式，可获得带宽更宽的网络，能够同时覆盖4G与5G网络频段。其工作频段较宽，覆盖了2.3GHz～5GHz，相对阻抗带宽为79％，但其工作频段仅包含了4G/5G网络，无法覆盖2/3G网络。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种超宽带双极化基站天线，提高基站天线的阻抗匹配，使基站天线能够同时覆盖2/3/4/5G网络频段，且在各网络频段下均具备优异的工作特性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种超宽带双极化基站天线，包括反射板、第一介质板、第二介质板、天线辐射体、寄生单元和馈电网络；所述反射板、第一介质板和第二介质板互相平行设置，第二介质板设置于反射板的上方，第一介质板设置于第二介质板的上方；天线辐射体印刷于第二介质板的上表面，寄生单元印刷于第一介质板的上表面；馈电网络与天线辐射体馈电连接；
[0009]所述第一介质板和第二介质板均呈正方形；第一介质板中的两条相对侧边平行于X轴，另两条相对侧边平行于Y轴；第二介质板中的两条相对侧边平行于X轴，另两条相对侧边平行于Y轴；第一介质板和第二介质板的中心在XOY平面上的投影相重合；
[0010]所述寄生单元包括第一寄生子单元和第二寄生子单元，第一寄生子单元包括第一
至第四条形偶极子，所述第一至第四条形偶极子的结构完全相同，分别设置于第一介质板四条侧边的边缘中部；第二寄生子单元由圆形金属贴片构成，设置于第一介质板的中央；
[0011]所述天线辐射体包括第一至第四电偶极子，所述第一至第四电偶极子分别设置于第二介质板四条侧边的边缘中部；第二介质板上的第一至第四电偶极子的位置分别与第一介质板上的第一至第四条形偶极子的位置相对应；每个电偶极子的两端分别与与之相邻的另外两条侧边上的其他两个电偶极子连接。
[0012]进一步地，还包括支柱，所述第二介质板通过支柱支撑连接于反射板的上方，所述第一介质板通过支柱支撑连接于第二介质板的上方。
[0013]进一步地，所述第一介质板上的第一至第四条形偶极子中，每个条形偶极子由两块完全相同的矩形金属贴片组成，所述两块矩形金属贴片对称分布于第一介质板侧边的中点两侧，且两块矩形金属贴片之间由一定宽度的第一缝隙隔开，所述第一缝隙位于第一介质板侧边的中点处。
[0014]进一步地，所述第二介质板上的第一至第四电偶极子中，每个电偶极子的中部由一定宽度的第二缝隙分隔成两段，所述第二缝隙位于第二介质板侧边的中点处，位置与第一缝隙相对应。
[0015]进一步地，所述馈电网络包括第一缝隙传输线、第二缝隙传输线、第一馈电同轴线和第二馈电同轴线；
[0016]所述第一缝隙传输线和第二缝隙传输线均经过第二介质板的中心，其中，第一缝隙传输线沿Y轴方向延伸，第二缝隙传输线沿X轴方向延伸；第二介质板上平行于X轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第一缝隙传输线连接，组成第一对电偶极子；第二介质板上平行于Y轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第二缝隙传输线连接，组成第二对电偶极子；
[0017]所述第一缝隙传输线由互相平行且对称设置的第一侧传输线和第二侧传输线之间的间隙构成；第一侧传输线和第二侧传输线均印刷于第二介质板的上表面；
[0018]所述第二缝隙传输线由互相平行且对称设置的第三侧传输线和第四侧传输线之间的间隙构成；第三侧传输线和第四侧传输线均由三段子传输线依次拼接形成，其中，位于两端的子传输线印刷于第二介质板的上表面，位于中部的子传输线印刷于第二介质板的下表面，位于中部的子传输线与位于两端的子传输线之间通过金属化过孔连接；使得第二缝隙传输线与第一缝隙传输线在第二介质板的中心垂直交叉但又互不连通；
[0019]所述第一馈电同轴线的内导体与第一侧传输线连接，第一馈电同轴线的外导体与第二侧传输线连接；所述第二馈电同轴线的内导体与第四侧传输线连接，第二馈电同轴线的外导体与第三侧传输线连接。
[0020]进一步地，所述第一缝隙传输线沿延伸方向分成至少三截，每相邻两截之间的宽度互不相等；
[0021]所述第二缝隙传输线沿延伸方向分成至少三截，每相邻两截之间的宽度互不相等。
[0022]进一步地，所述第一侧传输线位于第一缝隙传输线的X轴正方向一侧，第二侧传输线位于第一缝隙传输线的X轴负方向一侧；
[0023]所述第三侧传输线位于第二缝隙传输线的Y轴正方向一侧，第四侧传输线位于第二缝隙传输线的Y轴负方向一侧。
[0024]进一步地，所述馈电网络还包括第一金属桥和第二金属桥；所述第一馈电同轴线的内导体通过第一金属桥与第一侧传输线连接，所述第二馈电同轴线的内导体通过第二金属桥与第四侧传输线连接；
[0025]所述第一金属桥和第二金属桥均设置于第二介质板的中部；其中，第一金属桥沿X轴方向延伸，第二金属桥沿Y轴方向延伸；
[0026]所述第二金属桥为印刷于第二介质板上表面的金属贴片；
[0027]所述第一金属桥为设置于第二介质板上方的金属条，第一金属桥的X轴正方向末端具有向下弯折的弯折部，弯折部的下端支撑于第二介质板上，以将第一金属桥的主体悬空设置于第二介质板上方，使得第一金属桥和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带双极化基站天线，其特征在于，包括反射板、第一介质板、第二介质板、天线辐射体、寄生单元和馈电网络；所述反射板、第一介质板和第二介质板互相平行设置，第二介质板设置于反射板的上方，第一介质板设置于第二介质板的上方；天线辐射体印刷于第二介质板的上表面，寄生单元印刷于第一介质板的上表面；馈电网络与天线辐射体馈电连接；所述第一介质板和第二介质板均呈正方形；第一介质板中的两条相对侧边平行于X轴，另两条相对侧边平行于Y轴；第二介质板中的两条相对侧边平行于X轴，另两条相对侧边平行于Y轴；第一介质板和第二介质板的中心在XOY平面上的投影相重合；所述寄生单元包括第一寄生子单元和第二寄生子单元，第一寄生子单元包括第一至第四条形偶极子，所述第一至第四条形偶极子的结构完全相同，分别设置于第一介质板四条侧边的边缘中部；第二寄生子单元由圆形金属贴片构成，设置于第一介质板的中央；所述天线辐射体包括第一至第四电偶极子，所述第一至第四电偶极子分别设置于第二介质板四条侧边的边缘中部；第二介质板上的第一至第四电偶极子的位置分别与第一介质板上的第一至第四条形偶极子的位置相对应；每个电偶极子的两端分别与与之相邻的另外两条侧边上的其他两个电偶极子连接。2.根据权利要求1所述的超宽带双极化基站天线，其特征在于，还包括支柱，所述第二介质板通过支柱支撑连接于反射板的上方，所述第一介质板通过支柱支撑连接于第二介质板的上方。3.根据权利要求1所述的超宽带双极化基站天线，其特征在于，所述第一介质板上的第一至第四条形偶极子中，每个条形偶极子由两块完全相同的矩形金属贴片组成，所述两块矩形金属贴片对称分布于第一介质板侧边的中点两侧，且两块矩形金属贴片之间由一定宽度的第一缝隙隔开，所述第一缝隙位于第一介质板侧边的中点处。4.根据权利要求3所述的超宽带双极化基站天线，其特征在于，所述第二介质板上的第一至第四电偶极子中，每个电偶极子的中部由一定宽度的第二缝隙分隔成两段，所述第二缝隙位于第二介质板侧边的中点处，位置与第一缝隙相对应。5.根据权利要求4所述的超宽带双极化基站天线，其特征在于，所述馈电网络包括第一缝隙传输线、第二缝隙传输线、第一馈电同轴线和第二馈电同轴线；所述第一缝隙传输线和第二缝隙传输线均经过第二介质板的中心，其中，第一缝隙传输线沿Y轴方向延伸，第二缝隙传输线沿X轴方向延伸；第二介质板上平行于X轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第一缝隙传输线连接，组成第一对电偶极子；第二介质板上平行于Y轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第二缝隙传输线连接，组成第二对电偶极子；所述第一缝隙传输线由互相平行且对称设置的第一侧传输线和第二侧传输线之间的间隙构成；第一侧传输线和第二侧传输线均印刷于第二介质板的上表面；所述第二缝隙传输线由互相平行且对称设置的第三侧传输线和第四侧传输线之间的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亮华，叶大贵，董青，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：