一种宽带双极化超表面室内接入点天线制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带双极化超表面室内接入点天线，包括第一

【技术实现步骤摘要】
一种宽带双极化超表面室内接入点天线


[0001]本专利技术涉及通讯天线的
，尤其是指一种宽带双极化超表面室内接入点天线
。

技术介绍

[0002]超表面天线因其具有宽带宽
、
低剖面
、
易加工等特点被广泛应用于无线通信系统中
。
在以往的设计中，学者们将研究重点放在了
5G
频段或者
Wi
‑
Fi
频段上，以求改善
5G
频段或者
Wi
‑
Fi
信号的覆盖
。
然而，随着用户对移动网络覆盖的进一步需求，常常需要同时满足良好的
5G
通信频段和
Wi
‑
Fi
频段的覆盖
。
为了同时实现低剖面和宽带宽，学者们相继提出了能产生双极化电磁波的超表面天线，即宽带双极化超表面天线
。
在这些设计中，尝尝专注于独立覆盖
5G
频段或者
Wi
‑
Fi 6
协议的
5GHz
频段，而带宽更宽的天线常由于其结构限制无法实现双极化
。
而如若使用能同时覆盖
5G
通信频段
(3.3
‑
5GHz)
和
Wi
‑
Fi 6
的
5GHz
频带
(5.17
‑
5.835GHz)/>的双极化天线，可以有效减少室内覆盖所需要的天线数量，缓解极化失配带来的信号损失
。
[0003]对现有技术进行调查了解，具体如下：
[0004]F.Lin
等人在
2021
年提出一种利用两对直线缝隙进行馈电的超表面天线，通过直线缝隙在低频产生辐射实现了阻抗带宽的拓展，起相对带宽达到了
25
％，可以覆盖
Wi
‑
Fi 6
频段的
5GHz
频段
。
但无法进一步覆盖
5G
通信系统的
N77/N78/N79
频段
。
[0005]Z.Wang
等人在
2021
年提出一种基于超表面的三极化
5G
室内天线
。
通过利用构造两种超表面传输线，实现了一款三极化室内天线，可以覆盖
5G
通信频段的
N78
频段
。
但其带宽较窄，难以进一步拓展至同时覆盖
5G
通信系统的
N77/N78/N79
频段及
Wi
‑
Fi 6
协议的
5GHz
频段
。
[0006]总的来说，现有的工作中，有不少关于宽带室内天线的研究，但是很多工作由于其结构限制，仅能单独覆盖
5G N77/N78/N79
频段或
Wi
‑
Fi 6
协议的
5GHz
频段
。
因此，设计一种简单有效的能同时覆盖
5G
通信系统的
N77/N78/N79
频段及
Wi
‑
Fi 6
协议的
5GHz
频段的宽带双极化室内天线具有重要意义
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种简单可靠的宽带双极化超表面室内接入点天线，通过特别设计的
H
形馈电缝隙和馈电网络，实现宽带激励效果，同时，应用具有适当切缝和不均匀超表面单元的超表面辐射结构作为上层辐射结构实现宽带辐射
。
该天线能够在
3.3GHz
‑
5.9GHz
的范围内稳定工作，且在
3.3GHz
‑
5.9GHz
的频率范围内反射系数小于
‑
10dB
；在通带内增益为8‑
12dBi。
[0008]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种宽带双极化超表面室内接入点天线，包括第一介质基板和第二介质基板，所述第一介质基板位于第二介质基板上方，它们之间留有空气间隙；所述第一介质基板的上表面设有第一覆铜层，所述第一覆铜层上设
有超表面辐射结构，所述超表面辐射结构包含均匀和非均匀的超表面单元，两两超表面单元之间留有间隙，并通过间隙作为等效电容耦合能量，均匀的超表面单元组合在一起，并开有
×
形缝隙来拓展带宽；所述第二介质基板的上
、
下表面分别设有第二覆铜层和第三覆铜层；所述第二覆铜层上设有多个
H
形馈电缝隙，该多个
H
形馈电缝隙关于第二覆铜层中心旋转对称；所述第三覆铜层上设有第一馈电网络和第二馈电网络，所述第一馈电网络和第二馈电网络通过
H
形馈电缝隙将能量耦合至第一覆铜层辐射电磁波
。
[0009]进一步，所述均匀的超表面单元组合在一起形成十字形结构，所述
×
形缝隙开在该十字形结构的中心处，所述非均匀的超表面单元分布于该十字形结构的四个象限处
。
[0010]进一步，所述第一馈电网络设有依次相接的第一馈电端口
、
第一阻抗输入馈线
、
第一阻抗变换线和第一阻抗输出馈线
。
[0011]进一步，所述第二馈电网络设有依次相接的第二馈电端口
、
第二阻抗输入馈线
、
第二阻抗变换线和第二阻抗输出馈线
。
[0012]进一步，所述第一阻抗输入馈线和第二阻抗输入馈线为
50
欧姆特性阻抗输入馈线
。
[0013]进一步，所述第一阻抗输出馈线和第二阻抗输出馈线为
50
欧姆特性阻抗输出馈线
。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0015]本专利技术应用输入馈线与
H
形馈电缝隙耦合作为馈电结构，实现宽带激励效果，同时，应用具有适当切缝和不均匀超表面单元的超表面辐射结构作为上层辐射结构实现宽带辐射，使天线具有宽带工作特性，其结构简单
、
剖面低
、
集成度高，具有很好的应用前景
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术天线的分解图
。
[0017]图2为本专利技术天线的剖视图
。
[0018]图3为第一覆铜层的结构示意图
。
[0019]图4为第二覆铜层的结构示意图
。
[0020]图5为第三覆铜层的结构示意图
。
[0021]图6为本专利技术天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽带双极化超表面室内接入点天线，其特征在于：包括第一介质基板
(2)
和第二介质基板
(4)
，所述第一介质基板
(2)
位于第二介质基板
(4)
上方，它们之间留有空气间隙
(6)
；所述第一介质基板
(2)
的上表面设有第一覆铜层
(1)
，所述第一覆铜层
(1)
上设有超表面辐射结构，所述超表面辐射结构包含均匀和非均匀的超表面单元，两两超表面单元之间留有间隙，并通过间隙作为等效电容耦合能量，均匀的超表面单元
(11)
组合在一起，并开有
×
形缝隙
(12)
来拓展带宽；所述第二介质基板
(4)
的上
、
下表面分别设有第二覆铜层
(3)
和第三覆铜层
(5)
；所述第二覆铜层
(3)
上设有多个
H
形馈电缝隙
(31)
，该多个
H
形馈电缝隙
(31)
关于第二覆铜层
(3)
中心旋转对称；所述第三覆铜层
(5)
上设有第一馈电网络
(51)
和第二馈电网络
(52)
，所述第一馈电网络
(51)
和第二馈电网络
(52)
通过
H
形馈电缝隙
(31)
将能量耦合至第一覆铜层
(1)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈付昌，曾文锋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：