双极化天线制造技术

一种双极化天线，包括：两条同轴馈线、介质基板、两层相同的振子单元，两层振子单元对应设置于介质基板上下两层，介质基板通过支撑架固定在反射板上，两层振子单元通过两条同轴馈线进行馈电，每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙，相邻斜边上均设有延伸部，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置。通过本发明专利技术方案可以对阻抗匹配进行灵活的调整，最终实现对频带的相应覆盖。

【技术实现步骤摘要】
双极化天线
本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种双极化天线。
技术介绍
随着移动通信的蓬勃发展，原有的TD-SCDMA系统开始了向TD-LTE系统进化的进程。对于TD-LTE系统，除了工作频段分布于较宽的频段上以外，还进一步突出了智能天线的建设。与原有的线阵式基站天线相比，TDD系统中的智能天线利用二维面阵的形式结合上行来波估计，实现以主波束对准信号，零点对准干扰的自适应方向图，提高了移动通信系统的容量和质量。在基站建设的过程中，智能天线的物理尺寸与重量等参数被严格限制，而其辐射性能如增益、波束宽度、交叉极化比和前后比等各方面在不同频段也分别有不同的要求，同时多阵列结构中阵元间的相互影响情况不可忽略。由于阵列天线中的辐射单元在很大程度上决定了天线的多项性能，因此上面提及的因素都加大了阵元的设计难度。传统技术中给出了 TD-LTE室内双极化天线，采用了十字交叉微带结构(上下两层)实现了 ±45°垂直极化的双极化振子单元，并且利用高度为四分之一波长的同轴线和支撑柱焊接于铜支撑板上。不同极化方向的振子分别通过分布于双面覆铜板上下两层金属桥进行馈电。同时，双极化振子单元辐射臂上的双排过锡通孔将上下层振子短路，实现驻波宽带匹配。不同极化方向振子间的耦合缝隙可调整双极化振子单元的谐振点，辐射臂终端的引向柱可以使辐射臂上电流分布均匀。传统技术中，通过耦合缝隙调整双极化振子单元的谐振点的方式不够灵活。若调整缝隙的长度，会带来振子单元的变形，导致振子上电流的分布改变，会对辐射性能产生影响；若调整缝隙的宽度，有可能出现宽度很小也无法满足要求。利用引向柱的方式虽然可以使辐射臂上的电流分布更为均匀，但引向柱上分布的电流会对辐射参数产生影响。同时，弓丨向柱的出现会对振子的匹配造成影响，成为振子匹配参数的敏感因素，这将对加工及安装提出了较高要求。而在介质基板上附加引向柱的方式也增加了振子安装的难度及成本。
技术实现思路
基于此，有必要针对不能有效调整谐振点的问题，提供一种双极化天线。一种双极化天线，包括:两条同轴馈线、介质基板、两层相同的振子单元，两层振子单元对应设置于介质基板上下两层，介质基板通过支撑架固定在反射板上，两层振子单元通过两条同轴馈线进行馈电，每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙，相邻斜边上均设有延伸部，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置。上述双极化天线，包括两条同轴馈线、介质基板、两层相同的振子单元，每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙，通过在相邻斜边上均设有延伸部，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置，利用不同极化振子件延伸出延伸部的方式调整振子间的耦合度，可以对阻抗匹配进行灵活的调整，最终实现对频带的相应覆盖。【附图说明】图1为本专利技术双极化天线实施例一的结构示意图；图2为本专利技术双极化天线实施例中其中一个振子臂的结构示意图；图3为本专利技术双极化天线实施例二的上层振子单元结构示意图；图4为本专利技术双极化天线实施例二的下层振子单元结构示意图；图5为本专利技术双极化天线具体运用实例结构示意图；图6为本专利技术双极化天线的驻波比参数的仿真结果；图7为本专利技术双极化天线不同极化方向端口间的隔离度。【具体实施方式】以下针对本专利技术双极化天线的各实施例进行详细的描述。如图1所示，为本专利技术双极化天线实施例一的结构示意图，包括:两条同轴馈线130和140、介质基板150、两层相同的振子单元160和170。其中，170在介质基板下层，图中没有示出。同轴馈线130和140设置在支撑架120里面。两层振子单兀160和170对应设置于介质基板150上下两层,介质基板150通过支撑架120固定在反射板110上，两层振子单元160和170通过两条同轴馈线进行馈电。作为设置的一种实现方式，可以是印刷在介质基板上通过印制振子单元，可以成本低廉、质量轻便、加工安装简单。由于两层振子单元是相同的，因此可以实现对应印制在介质基板上，使上下振子单元的振子臂一一对应。每个振子臂上可以设有至少一个将上下两层振子臂短路的金属通孔，从而连接上下两层，实现对应馈电。介质基板与反射板平行。通过在上下两层设置相同的振子单元160和170，可以更好地阻抗匹配及方便馈电。每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边161和162，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙180，相邻斜边上均设有延伸部190 (即每个斜边上均设有延伸部，图中190只示出了其中一斜边上的延伸部)，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置。延伸部可以是矩形的金属块，具体大小和长度根据需要设定。根据天线性能，介质基板上的振子单元的振子臂的对称线与反射板对角线平行或者重合。本实施例通过在斜边出加载了延伸部，振子臂延伸部与相邻延伸部间的距离、两者的宽度及长度，都能对谐振频点进行有效的调整。且在延伸部间距离及延伸部宽度不变的情况下，仅通过延伸部长度改变即可使谐振频点的频率比在较大的范围内改变，实现了对阻抗匹配的灵活控制，为进一步的工程调试留下充足的空间。本方案可以适用于TDD系统中，实现了对FAD频带的相应覆盖。在其中一个实施例中，如图1，还可以包括反射板110、支撑架120。作为一种优选方式，反射板可以是带有翻边的反射板，可以调节反射板的翻边控制天线的波瓣宽度。支撑架的形状可以各异，具体根据需要设定。比如，金属支撑架的顶端留有突出部分作为卯，与介质基板上对应开孔的榫位相对应，两者组合后通过焊接连接金属支架与振子的一臂，和另一侧上对应与同轴线外导体相连的振子臂构成平衡馈电的完整振子。金属支撑架与同轴馈线一同构成平衡-不平衡馈电结构。在其中一个实施例中，振子臂包括分别位于对称中心两侧的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分关于对称中心对称，且振子臂的两条斜边关于对称中心对称。由于将振子臂设计为对称结构，所以每个振子臂有一个对称中心，且两条斜边关于这对称中心对称。在其中一个实施例中，如图2所示，振子臂可以分成内侧部210、中间部220、外侧部230，将两条斜边所在部位称为振子臂的内侧部，中间部镂空。通过将振子臂中间部分的金属挖空，仅留下外轮廓上的窄金属边，可以限制振子上的电流流动路径，并优化阻抗宽带匹配。在其中一个实施例中，如图2所示，振子臂可以分成内侧部210、中间部220、外侧部230，将两条斜边所在部位称为振子臂的内侧部，中间部镂空。以外侧部为起点沿内侧部方向在中间部的镂空处设有凸出部240。凸出部可以是矩形金属块。通过加载凸出部，除了能进一步对阻抗作出宽带匹配外，还能有效地拓宽振子对低频段的覆盖下限。在其中一个实施例中，振子臂可以分成内侧部、中间部、外侧部，将两条斜边所在部位称为振子臂的内侧部，中间部镂空。中间部包括轮廓部，轮廓部弯折设置。比如，如图2所示，可以设置五个弯折部，分别为第一弯折部251、第二弯折部252、第三弯折部253、第四弯折部254、第五弯折部255。通过振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极化天线，其特征在于，包括：两条同轴馈线、介质基板、两层相同的振子单元，两层振子单元对应设置于介质基板上下两层，介质基板通过支撑架固定在反射板上，两层振子单元通过两条同轴馈线进行馈电，每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙，相邻斜边上均设有延伸部，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置。

【技术特征摘要】
1.一种双极化天线，其特征在于，包括:两条同轴馈线、介质基板、两层相同的振子单元， 两层振子单元对应设置于介质基板上下两层，介质基板通过支撑架固定在反射板上，两层振子单元通过两条同轴馈线进行馈电， 每层振子单元采用十字交叉微带结构，每层振子单元包括四个振子臂，每个振子臂均设有两条斜边，振子臂的两条斜边相互垂直，相邻振子臂的斜边相吻合并且相邻斜边存在间隙，相邻斜边上均设有延伸部，相邻延伸部关于相邻斜边的中心线对称设置。2.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述振子臂包括分别位于对称中心两侧的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分关于对称中心对称，且所述振子臂的两条斜边关于对称中心对称。3.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述振子臂包括内侧部、中间部、外侧部，所述振子臂的两条斜边设于内侧部，所述中间部镂空。4.根据权利要求3所述的双极化天线，其特征在于，以外侧部为起点沿内侧部方向在中间部的镂空处设有凸出部。5.根据权利要求3所述的双极化天线，其特征在于，中间部包括轮廓部，轮廓部弯折设置。6.根据权利要求1所述的双极化天线，其特征在于，所述振子臂包括内侧部、外侧部，所述振子臂的两条斜边设于内侧部，所述外侧部设有对称的两个枝节部。7.根据权利要求1至5任意一项所述的双极化天线，其特征在于，所述振子臂包括内侧部、外侧部，所述振子臂的两条斜边设于内侧部，所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，徐宁，涂治红，董锦渊，
申请(专利权)人：广州杰赛科技股份有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：