一种低剖面的双极化室内分布天线制造技术

本发明专利技术低剖面的双极化室内分布天线，包括第一、第二水平极化单元和垂直极化单元。第一水平极化单元的金属地上刻有四个矩形槽，介质基板上表面有八个弧形引向器；第二水平极化单元的金属地上刻有八个弧形槽及矩形槽；垂直极化单元包括四个正交布置的波折型辐射臂，在保证宽频带全向辐射的同时，其剖面高度仅为最低工作频率处真空波长的5%，很大程度上弥补了现有室内分布天线普遍存在的剖面尺寸大的缺陷。第一水平极化单元实现了19.6%(3.26GHz

【技术实现步骤摘要】
一种低剖面的双极化室内分布天线


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种低剖面的双极化室内分布天线。

技术介绍

[0002]在当前移动通信中，室内通信的数据流量激增，人们对室内基站的需求在不断增加。其中，能够实现360
°
全信号覆盖的全向天线是室内基站的首选。随着5G开始大规模商用，5G天线的应用变得普遍。同时，2G/3G/LTE频段在通信技术演进过程中仍然发挥着重要作用。在室内上网需要室分系统来给信源和信宿进行信号传输，因此，开发覆盖2G/3G/LTE/5G频段的天线具有很好的应用前景。1.7 ~ 2.7 GHz频段是4G LTE (long
‑
term evolution)网络的重要应用，在基站天线设计中备受关注。此外，N78 (3.3
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3.8 GHz)是5G通信部署和测试的主要频段之一。由于室分天线多安装在天花板上，较低的剖面有利于节省空间，同时也更加美观。因此，迫切需要能够同时覆盖两个频段的低剖面的室内分布天线。
[0003]目前，在室内分布天线实现双极化时，一般由垂直极化单元和水平极化单元两个全向辐射单元组合来完成。而垂直极化单元一般由单极子天线或锥形天线来实现，容易实现较宽的频率覆盖，但剖面尺寸较大，生产制造成本高。不圆度是衡量全向天线辐射性能的一个重要指标，现有的水平极化天线很少能实现较低的不圆度，这在对辐射性能要求比较高的场合难以适用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种低剖面的双极化室内分布天线，实现了天线的低剖面和小不圆度，有效解决了现有双极化天线剖面尺寸较大和不圆度大的问题。
[0005]为实现本专利技术目的，本专利技术提出的低剖面的双极化室内分布天线，包括第一水平极化单元、第二水平极化单元和位于两者之间的垂直极化单元，所述第一水平极化单元包括第一介质基板、分别印刷于第一介质基板上下表面的第一馈电网络和第一金属地；所述第二水平极化单元包括第二介质基板、分别印刷于第二介质基板上下表面的第二馈电网络和第二金属地；所述垂直极化单元包括四个正交布置的辐射臂，其特征在于：所述辐射臂呈波折型，所述第一水平极化单元通过辐射臂架空地支撑于第二水平极化单元上方，辐射臂的顶部与第一金属地固定连接，辐射臂的外端穿过第二介质基板后与第二金属地相连，第一金属地上刻有与第一馈电网络的馈电臂一一对应的第一槽，第二金属地上刻有第二馈电网络的馈电臂一一对应的第二槽。
[0006]进一步的，第一水平极化单元还包括印刷于第一介质基板上表面沿周向布置的八个用于降低第一水平极化单元方位面方向图不圆度的弧形引向器。
[0007]更进一步的，第二槽外端的两侧具有朝内的弧形结构，相邻第二槽之间设置用于进一步降低第一水平极化单元方位面方向图不圆度的矩形槽。
[0008]本专利技术低剖面的双极化室内分布天线中，特有的波折型辐射臂能够提供类似于单极子的良好的全向辐射性能，并且波折型的辐射臂利于降低天线高度，此外辐射臂还作为第一水平极化单元的支撑部件；第一水平极化单元的金属地延长了辐射臂上的电流路径，便于进一步降低天线高度以满足低剖面的应用需求。
[0009]本专利技术低剖面的双极化室内分布天线中，第一水平极化单元的介质基板上表面的最外端的八个弧形引向器可以降低第一水平极化单元的不圆度，在第二水平极化单元的金属地上刻八个矩形槽可以进一步改善第一水平极化单元的不圆度。
[0010]本专利技术低剖面的双极化室内分布天线中，波折型辐射臂和顶部金属地的结合，在保证宽频带全向辐射的同时，其剖面高度仅为最低工作频率处真空波长的5%；八个弧形引向器和八个矩形槽的结合，可以降低天线的不圆度到3dB以下。很大程度上弥补了现有室内分布天线普遍存在的剖面尺寸大和不圆度大的缺陷。
附图说明
[0011]图1为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的结构透视图；图2为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的正视图；图3为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第一水平极化单元的俯视图；图4为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第二水平极化单元的俯视图；图5为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的辐射臂上的电流分布图。
[0012]图6为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的垂直极化单元的输入端口激励时的电场分布图。
[0013]图7为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第一水平极化单元的输入端口激励时金属地12上的电流分布图。
[0014]图8为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第二水平极化单元的输入端口激励时金属地22上的电流分布图。
[0015]图9为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的反射系数及峰值增益曲线图；图10为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的隔离度图；图11为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第一水平极化单元在3.55GHz频点处的方向图；图12为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第二水平极化单元在2.0GHz频点处的方向图；图13为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的第二水平极化单元在2.4GHz频点处的方向图；图14为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的垂直极化单元在2.0GHz频点处的方向图；图15为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的垂直极化单元在
2.4GHz频点处的方向图；图16为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的垂直极化单元在3.55GHz频点处的方向图；附图中，1
‑
第一水平极化单元；11
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第一介质基板；12
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第一金属地；121
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第一槽；13
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第一馈电网络；131
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第一输入端口；132
‑
一分四功分器；133
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第一馈电臂；14
‑
引向器；2
‑
第二水平极化单元；21
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第二介质基板；224
‑
矩形通孔；22
‑
第二金属地；221
‑
第二槽；222
‑
矩形槽；223
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中央孔； 23
‑
第二馈电网络；231
‑
第二输入端口；232
‑
一分八功分器；233
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第二馈电臂； 3
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辐射臂；4
‑
同轴馈电输入端口。
具体实施方式
[0016]下面结合附图详细的描述本专利技术的作进一步的解释说明，以使本领域的技术人员可以更深入地理解本专利技术并能够实施，但下面通过参考实例仅用于解释本专利技术，不作为本专利技术的限定。
[0017]图1为本专利技术涉及的一种低剖面的双极化室内分布天线的结构透视图，包括第一水平极化单元1、第二水平极化单元2和位于两者之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面的双极化室内分布天线，包括第一水平极化单元（1）、第二水平极化单元（2）和位于两者之间的垂直极化单元，所述第一水平极化单元（1）包括第一介质基板（11）、分别印刷于第一介质基板（11）上下表面的第一馈电网络（13）和第一金属地（12）；所述第二水平极化单元（2）包括第二介质基板（21）、分别印刷于第二介质基板（21）上下表面的第二馈电网络（23）和第二金属地（22）；所述垂直极化单元包括四个正交布置的辐射臂（3），其特征在于：所述辐射臂（3）呈波折型，所述第一水平极化单元（1）通过辐射臂（3）架空地支撑于第二水平极化单元（2）上方，辐射臂（3）的顶部与第一金属地（12）固定连接，辐射臂（3）的外端穿过第二介质基板（21）后与第二金属地（22）相连，第一金属地（12）上刻有与第一馈电网络（13）的馈电臂一一对应的第一槽（121），第二金属地（22）上刻有第二馈电网络（23）的馈电臂一一对应的第二槽（221）。2.根据权利要求1所述的一种低剖面的双极化室内分布天线，其特征在于：所述辐射臂（3）由长方体金属片经过若干次弯折形成。3.根据权利要求1所述的一种低剖面的双极化室内分布天线，其特征在于：所述第一介质基板（11）、第二介质基板（21）、第一金属地（12）和第二金属地（22）的形状为圆形，四者圆心位于同一条垂线上。4.根据权利要求1所述的一种低剖面的双极化室内分布天线，其特征在于：第二金属地（22）底部的中央孔（223）处设置有同轴馈电输入端口（4），一同轴电缆从第二金属地（22）底部的中央孔（223）向上插入，同轴电缆的内导体与辐射臂（3）的内端相连，同轴电缆的外导体与第二金属地（22）相连，所述同轴电缆通过同轴馈电输入端口（4）固定。5.根据权利要求1所述的一种低剖面的双极化室内分布天线，其特征在于：所述第二介质基板（22）与辐射臂（3）外端对应的位置设置有四个矩形通孔（224），所述辐射臂（3）外端插入该矩形通孔（224）后与第二金属地（...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建新，周建，柯彦慧，沈一春，符小东，蓝燕锐，房洪莲，马宗仰，王学仁，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
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