一种单层高隔离双极化天线制造技术

本发明专利技术涉及一种单层高隔离双极化天线，包括：介质基板，所述介质基板的一侧设置有金属地，所述介质基板的另一侧设置有辐射贴片，在所述辐射贴片的中心位置设置目标形状的缝隙，在所述辐射贴片边缘的馈电端口两侧开设通孔，所述通孔延伸至所述金属地，形成缺陷地结构，在所述通孔中放置金属柱，在金属柱上方设置有馈线，所述馈线通过金属柱与所述金属地下方的辐射贴片连接

【技术实现步骤摘要】
一种单层高隔离双极化天线


[0001]本专利技术涉及天线端口隔离
，特别是涉及一种单层高隔离双极化天线
。

技术介绍

[0002]天线在无线传输系统中至关重要，它的本质是能量转换装置，按用途可以大致将其分为广播天线
、
雷达天线以及基站天线等
。
目前，第五代移动通信技术已经普遍应用，从最初的第一代移动通信技术
(1G)
信号差，只能满足少数用户的基本使用，到现在
5G
通信时代信号强
、
网速快，可以同时满足大量用户的需求，充分说明了发展移动通信技术的重要性和必要性
。
而作为无线电波的收发设备，基站天线对于整个通信系统至关重要，它是用户
、
基站以及网络之间的桥梁，而且实现了移动通信网络的覆盖
。
所以，提升天线的性能就是提升移动通信系统的性能
。
[0003]随着移动通信技术的发展，对于基站天线的要求也逐渐提高，尤其是在基站天线中广泛使用的双极化天线，而传统天线结构带宽窄
、
端口间隔离度差以及增益低等问题，并没有得到有效解决
。
因此，亟需提出一种单层高隔离双极化天线，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种单层高隔离双极化天线，以解决上述现有技术存在的问题，引入连续电流带之后，该天线的端口隔离度比传统的双极化贴片天线高了
7dB
，有效地减少了两个端口之间的耦合作用，提高了天线的端口隔离度
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种单层高隔离双极化天线，介质基板，所述介质基板的一侧设置有金属地，所述介质基板的另一侧设置有辐射贴片，在所述辐射贴片的中心位置设置目标形状的缝隙，在所述辐射贴片边缘的馈电端口两侧开设通孔，所述通孔延伸至所述金属地，形成缺陷地结构，在所述通孔中放置金属柱，在金属柱上方设置有馈线，所述馈线通过所述金属柱与所述金属地下方的辐射贴片连接
。
[0007]可选地，所述介质基板采用
FR4_epoxy
板材
。
[0008]可选地，所述介质基板的相对介电常数为
4.4。
[0009]可选地，所述介质基板的损耗角正切为
0.02。
[0010]可选地，所述介质基板的厚度为
1mm。
[0011]可选地，所述辐射贴片的宽度的获取方法为：
[0012][0013]其中，
c
是光速，
fr
是天线的谐振频率
,
ε
r
为相对介电常数；
[0014]所述辐射贴片的长度的获取方法为：
[0015][0016]其中，
λ
e
为有效波长，
ε
e
为有效介电常数
。
[0017]可选地，所述辐射贴片的有效介电常数获取方法为：
[0018][0019]其中，
ε
e
为有效介电常数，
ε
r
为相对介电常数，
w
为贴片宽度，
h
为介质基板的厚度
。
[0020]可选地，所述目标形状的缝隙为十字形的缝隙
。
[0021]为实现上述目的，本专利技术提供了一种单层高隔离双极化天线，包括：介质基板，所述介质基板的一侧设置有金属地，所述金属地的中心开设有目标形状槽，在所述目标形状槽的两端采用多条微带线连接，所述微带线的两侧设置共面波导馈线，将所述共面波导馈线延伸至金属地底端，在所述共面波导馈线两侧设置有缝隙，并在所述共面波导馈线的顶端设置有方形贴片
。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术在微带贴片天线设计的理论基础上，设计了一种单层高隔离双极化天线，该天线的端口隔离度为
‑
18dB
，引入了由通孔
、
缺陷地以及金属柱组成的连续电流带结构，引入连续电流带的双极化天线的两个极化端口的谐振频率均覆盖
3.43
～
3.57GHz
，带宽为
140MHz
，比传统单层双极化天线的带宽增加了
50MHz
，谐振频率内天线的端口隔离度提升到了
‑
25dB
；
[0024]本专利技术引入连续电流带之后，该天线的端口隔离度比传统的双极化贴片天线高了
7dB
，有效地减少了两个端口之间的耦合作用，提高了天线的端口隔离度
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1为本专利技术实施例的一种单层高隔离双极化天线第一示意图；其中，图
1(a)
为单层高隔离双极化天线三维图，图
1(b)
为单层高隔离双极化天线前视图，图
1(c)
为辐射贴片层示意图，图
1(d)
为缺陷地结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例的单层高隔离双极化天线性能表现第一示意图；其中，图
2(a)
为
S
参数示意图，图
2(b)
为
3.5GHz
处增益方向图；
[0028]图3为本专利技术实施例的天线的辐射贴片表面电流分布第一比较图；图
3(a)
为传统的双极化贴片天线电流分布示意图，图
3(b)
为有连续电流带的双极化贴片天线电流分布示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例的矩形贴片天线的传输线模型示意图；图
4(a)
为传输线模型示意图，图
4(b)
为等效电路示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例的矩形贴片天线的电场分布示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例的共面波导馈电结构示意图；
[0032]图7为本专利技术实施例的一种单层高隔离双极化天线第二示意图；其中，图
7(a)
为单层高隔离双极化天线三维图，图
7(b)
为单层高隔离双极化天线前视图，图
7(c)
为传统贴片层示意图，图
7(d)
为具有隔离带的贴片层示意图；
[0033]图8为本专利技术实施例的单层高隔离双极化天线性能表现第二示意图；其中，图
8(a)
为
S
参数示意图，图
8(b)
为
3.5GHz
处增益方向图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单层高隔离双极化天线，其特征在于，包括：介质基板，所述介质基板的一侧设置有金属地，所述介质基板的另一侧设置有辐射贴片，在所述辐射贴片的中心位置设置目标形状的缝隙，在所述辐射贴片边缘的馈电端口两侧开设通孔，所述通孔延伸至所述金属地，形成缺陷地结构，在所述通孔中放置金属柱，在金属柱上方设置有馈线，所述馈线通过所述金属柱与所述金属地下方的辐射贴片连接
。2.
根据权利要求1所述的单层高隔离双极化天线，其特征在于，所述介质基板采用
FR4_epoxy
板材
。3.
根据权利要求1所述的单层高隔离双极化天线，其特征在于，所述介质基板的相对介电常数为
4.4。4.
根据权利要求1所述的单层高隔离双极化天线，其特征在于，所述介质基板的损耗角正切为
0.02。5.
根据权利要求1所述的单层高隔离双极化天线，其特征在于，所述介质基板的厚度为
1mm。6.
根据权利要求1所述的单层高隔离双极化天线，其特征在于，所述辐射贴片的宽度的获取方法为：其中，
c
是光速，
fr
是天...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，郭涵涵，刘佳仔，丁振东，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：