CN102610929B

CN102610929B - 一种双极化宽带天线

Info

Publication number: CN102610929B
Application number: CN201210115863.4A
Authority: CN
Inventors: 章致光; 罗翠琼
Original assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Broadradio Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN102610929A

Abstract

本发明提供了一种双极化宽带天线，包括位于底层的地板，位于中层的第一介质板和第二介质板，以及位于顶层的盖片。第一介质板以+45度线极化方式固定于地板上，第二介质板以-45度线极化方式固定于地板上，盖片固定于第一介质板和第二介质板的上端。第一介质板和第二介质板上均雕刻有印刷电路。本发明的双极化宽带天线组合了+45度和-45度两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双模式下，节省了单个基站的天线数量。其组装结构巧妙且简单，制造方便，适合批量生产，能有效降低成本。此外，第一介质板和第二介质板上的印刷电路分布使本发明的双极化宽带天线具有低剖面、宽频带的优点。

Description

一种双极化宽带天线

技术领域

本发明涉及一种双极化宽带天线，尤其涉及一种用于移动通信的双极化宽带贴片天线。

背景技术

随着我国3G牌照的发放，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三种标准的移动通信网络都已开始建设和运营。WiMAX等宽带无线网络越来越多地投入应用，随着移动通信技术的发展，还会有更高新的技术投入商用。不管是现在还是未来，多种通信应用标准并存的局面是不可避免。

基站天线是移动通信系统的重要组成部分，其特性直接影响各个无线网络的整体性能。随着网络覆盖和容量的不断增加，基站和基站天线的数量快速增长，其造成的视觉污染也越来越严重。此外，长时间的室外应用，使得基站天线的维护工作日趋繁重。因此，更加优化的基站天线解决方案成为各方关注的焦点。因此，使基站天线能覆盖尽量宽的频段，对于多种标准的并存使用以及减少基站天线使用量，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单，且具有低剖面、宽频带的双极化宽带天线。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

一种双极化宽带天线，包括位于底层的地板，位于中层的第一介质板和第二介质板，以及位于顶层的盖片；

第一介质板以+45度线极化方式固定于地板上，第二介质板以-45度线极化方式固定于地板上，盖片固定于第一介质板和第二介质板的上端；

第一介质板的一侧面设有第一印刷电路，第一印刷电路的两端分别设有第一开口环状电路和第二开口环状电路；第一介质板的另一侧面设有第四印刷电路，第四印刷电路包括依次串联的多段微带线，其中两段微带线分别穿过第一开口环状电路和第二开口环状电路的开口的对应位置；

第二介质板的一侧面设有第五印刷电路，第五印刷电路的两端分别设有第三开口环状电路和第四开口环状电路；第二介质板的另一侧面设有第八印刷电路，第八印刷电路包括依次串联的多段微带线，其中两段微带线分别穿过第三开口环状电路和第四开口环状电路的开口的对应位置。

第一印刷电路和第五印刷电路与地板电性连接。

第一开口环状电路的开口和第二开口环状电路的开口朝向相同方向；第三开口环状电路的开口和第四环状电路的开口朝向相同方向。

第一开口环状电路的开口和第二开口环状电路的开口朝向相反方向；第三开口环状电路的开口和第四环状电路的开口朝向相反方向。

第一介质板中间的上部开设有第一矩形开口，第二介质板中间的下部开设有第二矩形开口，第一矩形开口和第二矩形开口相对插入，使第一介质板和第二介质板相互垂直交叉固定。

第一介质板的下边沿、第二介质板的下边沿各设有至少两个突出的固定端。

地板上设有与第一介质板和第二介质板下边沿的各固定端对应的矩形槽，第一介质板和第二介质板通过将各固定端与对应矩形槽相互卡接，固定于地板上。

第一介质板上开设有第一通孔，第一通孔位于一段微带线的中部；第二介质板上开设有第二通孔，第二通孔位于一段微带线的中部。

地板为多边形覆铜介质板或金属片，盖片为正多边形覆铜介质板或金属片。

本发明的双极化宽带天线组合了+45度和-45度两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双模式下，节省了单个基站的天线数量。其组装结构巧妙且简单，制造方便，适合批量生产，能有效降低成本。此外，第一介质板和第二介质板上的印刷电路分布使本发明的双极化宽带天线具有低剖面、宽频带的优点。

附图说明

图1为本发明第一实施例的总体结构俯视图。

图2为本发明第一实施例中第一介质板的结构示意图。

图3为本发明第一实施例中第二介质板的结构示意图。

图4为本发明第一实施例中盖片的结构示意图。

图5为本发明第一实施例中地板的结构示意图。

图6为本发明第二实施例的总体结构俯视图。

图7为本发明第二实施例中第一介质板的结构示意图。

图8为本发明第二实施例中盖片的结构示意图。

图9为本发明第二实施例中地板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。

第一实施例

如图1所示，本发明提供的一种双极化宽带天线，包括地板101、第一介质板102、第二介质板103以及盖片104。所述第一介质板102和第二介质板103上均雕刻有印刷电路，所述第一介质板102所在的直线与正x轴的夹角为+45度，即第一介质板102以+45度线极化方式固定在地板101的上面。所述第二介质板103所在的直线与正x轴的夹角为-45度，即第二介质板103以-45度线极化方式固定在地板101的上面。盖片104固定在第一介质板102和第二介质板103的上端，所述第一介质板102和第二介质板103上的印刷电路与地板101电性连接。

如图2所示，第一介质板102的大致形状为矩形，其中间的上部开设有第一矩形开口209。第一介质板102的上边沿有四个突出的固定端219、221、222和220，其中，固定端219和220分别位于第一介质板102上边沿的左右两端，固定端221和222位于第一介质板102上边沿的中部。第一介质板102下边沿的左右两端分别有一突出的固定端210和211。第一介质板102的一侧面雕刻有第一印刷电路212、第二印刷电路215和第三印刷电路216，另一侧面雕刻有第四印刷电路225。为方便对比说明，图2采用了透视的画法，将第一至第四印刷电路212、215、216和225示于同一平面图中。其中，第一印刷电路212包括第一开口环状电路213和第二开口环状电路214，第一开口环状电路213位于第一印刷电路212的左端且其开口223朝上，第二开口环状电路214位于第一印刷电路212的右端且其开口224朝上。第二印刷电路215雕刻在左上角的固定端219，第三印刷电路216雕刻在右上角的固定端220。第四印刷电路225由第一至第五微带线217、205、204、206和218依次串联组成，其中第一微带线217和第五微带线218的宽度和长度相同，第二微带线205和第四微带线206的宽度和电长度相同，第二微带线205穿过第一开口环状电路213的开口223对应的位置，第四微带线206穿过第二开口环状电路214的开口224对应的位置。第一介质板102上还开设有第一通孔203，第一通孔203位于第三微带线204的中部。当第一介质板102用电缆馈电时，将电缆的外导体焊接在第一印刷电路212上，电缆的内导体穿过第一通孔203焊接在第三微带线204上。

如图3所示，第二介质板103的结构与第一介质板102相似。第二介质板103的大致形状为矩形，其中间的下部开设有第二矩形开口309。第二介质板103的上边沿有四个突出的固定端319、321、322和320，其中，固定端319和320分别位于第一介质板103上边沿的左右两端，固定端321和322位于第二介质板103上边沿的中部。第二介质板103下边沿的左右两端分别有一突出的固定端310和311。第二介质板103的一侧面雕刻有第五印刷电路312、第六印刷电路315和第七印刷电路316，另一侧面雕刻有第八印刷电路325。为方便对比说明，图3采用了透视的画法，将第五至第八印刷电路312、315、316和325示于同一平面图中。其中，第五印刷电路312包括第三开口环状电路313和第四开口环状电路314，第三开口环状电路313位于第五印刷电路312的左端且其开口323朝上，第四环状电路314位于第五印刷电路312的右端且其开口324朝上。第六印刷电路315雕刻在左上角的固定端319，第七印刷电路316雕刻在右上角的固定端320。第八印刷电路325由第六至第十微带线317、305、304、306和318依次串联组成，其中第六微带线317和第十微带线318的宽度和长度相同，第七微带线305和第九微带线306的宽度和电长度相同，第七微带线305穿过第三开口环状电路313的开口323对应的位置，第九微带线306穿过第四开口环状电路314的开口324对应的位置。第二介质板103上还开设有第二通孔303，第二通孔303位于第八微带线304的中部。当第二介质板103用电缆馈电时，将电缆的外导体焊接在第五印刷电路312上，电缆的内导体穿过第二通孔303焊接在第八微带线304上。

如图4和图5所示，所述地板101和盖片104为附铜介质板或金属片，地板101和盖片104呈正多边形结构。本实施例中的盖片104为边长为0.5λ的正方形，其中，λ为天线工作频段的中心频率对应空气中的波长，地板101呈正方形结构。在盖片104的两条对角线上开设有8个矩形槽401，所述8个矩形槽401的分布位置分别与第一介质板102和第二介质板103上边沿的各固定端对应。在地板101的两条对角线上开设有4个矩形槽501。所述4个矩形槽501的分布位置分别与第一介质板102和第二介质板103下边沿的各固定端对应。

本发明实施例的双极化宽带天线的安装方法如下：

第一步：将第一介质板102上部的矩形开口209对准第二介质板103下部的矩形开口309。向下压第二介质板103，使第一介质板102和第二介质板103十字垂直交叉固定在一起，且第一介质板102的下端与第二介质板103的下端位于同一水平面上。

第二步：将第一介质板102和第二介质板103下边沿的各固定端分别卡入地板101上对应的矩形槽502，同时向下压第一介质板102和第二介质板103，使第一介质板102和第二介质板103的下端紧靠地板101，然后用锡将第一介质板102和第二介质板103下边沿的各固定端与地板101焊接在一起。

第三步：将盖片104上的矩形槽401分别穿过第一介质板102和第二介质板103上边沿对应的各固定端，然后用锡将第一介质板102和第二介质板103上边沿的各固定端与盖片104焊接在一起。除此之外，还可在第一介质板102和第二介质板103周围的地板102上固定4个支撑柱，再将盖片104固定在支撑柱的上端。

第二实施例

如图6所示为本发明的双极化宽带天线的第二个实施例，其包括地板601、第一介质板602、第二介质板603以及盖片604。所述第一介质板602和第二介质板603上均雕刻有印刷电路，所述第一介质板602所在的直线与正x轴的夹角为+45度，即第一介质板602以+45度线极化方式固定在地板601的上面。所述第二介质板603所在的直线与正x轴的夹角为-45度，即第二介质板603按+45度线极化方式固定在地板601的上面。盖片604固定在第一介质板602和第二介质板603的上端，所述第一介质板602和第二介质板603上的印刷电路与地板601、盖片604电性连接。

如图7所示，本实施例的第一介质板602中间的上部开设有一矩形开口709，第一介质板602的上边沿有四个突出的固定端701、702、715、716，下边沿有四个突出的固定端707、708、710、711。第一介质板602的一侧面雕刻有第一印刷电路712，另一侧面雕刻有第二印刷电路719。为方便对比说明，图2采用了透视的画法，将第一印刷电路712和第二印刷电路719示于同一平面图中。其中，第一印刷电路712包括第一开口环状电路713和第二开口环状电路714，第一开口环状电路713位于第一印刷电路712的左端且其开口720朝左，第二开口环状电路714位于第一印刷电路712的右端且其开口721朝右。第二印刷电路719由第一至第五微带线717、705、704、706、718依次串联组成，其中第一微带线717和第五微带线718的宽度和长度相同，第二微带线705和第四微带线706的宽度和电长度相同，第二微带线705穿过第一开口环状电路713的开口720对应的位置，第四微带线706穿过第二开口环状电路714的开口721对应的位置。第一介质板602上还开设有一通孔703，通孔703位于第三微带线704的中部。当第一介质板602用电缆馈电时，将电缆的外导体焊接在第一印刷电路712上，电缆的内导体穿过通孔703焊接在第三微带线704上。

本实施例中，只需将第一介质板602的矩形开口709朝下放置，即可作为第二介质板603使用。也即第二介质板603的结构与第一介质板602相同。

如图8和图9所示，所述地板601和盖片604为附铜介质板或金属片，地板601和盖片604呈正多边形结构。本实施例中的盖片604为边长为0.5λ的正方形，其中，λ为天线工作频段的中心频率对应空气中的波长，地板601呈正方形结构。在盖片604的两条对角线上开设有8个矩形槽801，所述8个矩形槽801的分布位置分别与第一介质板602和第二介质板603上边沿的各固定端对应。在地板601的两条对角线上开设有8个矩形槽901，所述8个矩形槽901的分布位置分别与第一介质板602和第二介质板603下边沿的各固定端对应。

本实施例的双极化宽带天线的安装方法与第一实施例类似，在此不再赘述。

本发明的双极化宽带天线组合了+45度和-45度两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双模式下，节省了单个基站的天线数量。其组装结构巧妙且简单，制造方便，适合批量生产，能有效降低成本。此外，第一介质板和第二介质板上的印刷电路分布还使本发明的双极化宽带天线具有低剖面、宽频带的优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种双极化宽带天线，其特征在于，包括位于底层的地板，位于中层的第一介质板和第二介质板，以及位于顶层的盖片；

第一介质板的一侧面设有第一印刷电路，第一印刷电路的两端分别设有第一开口环状电路和第二开口环状电路；第一介质板的另一侧面设有第四印刷电路，第四印刷电路由第一至第五微带线依次串联组成，其中第一微带线和第五微带线的宽度和长度相同，第二微带线和第四微带线的宽度和电长度相同，第二微带线穿过第一开口环状电路的开口对应的位置，第四微带线穿过第二开口环状电路的开口对应的位置；

第二介质板的一侧面设有第五印刷电路，第五印刷电路的两端分别设有第三开口环状电路和第四开口环状电路；第二介质板的另一侧面设有第八印刷电路，第八印刷电路由第六至第十微带线依次串联组成，其中第六微带线和第十微带线的宽度和长度相同，第七微带线和第九微带线的宽度和电长度相同，第七微带线穿过第三开口环状电路的开口对应的位置，第九微带线穿过第四开口环状电路的开口对应的位置。

2.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一印刷电路和第五印刷电路与地板电性连接。

3.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一开口环状电路的开口和第二开口环状电路的开口朝向相同方向；第三开口环状电路的开口和第四环状电路的开口朝向相同方向。

4.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一开口环状电路的开口和第二开口环状电路的开口朝向相反方向；第三开口环状电路的开口和第四环状电路的开口朝向相反方向。

5.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一介质板中间的上部开设有第一矩形开口，第二介质板中间的下部开设有第二矩形开口，第一矩形开口和第二矩形开口相对插入，使第一介质板和第二介质板相互垂直交叉固定。

6.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一介质板的下边沿、第二介质板的下边沿各设有至少两个突出的固定端。

7.根据权利要求6所述的双极化宽带天线，其特征在于，地板上设有与第一介质板和第二介质板下边沿的各固定端对应的矩形槽，第一介质板和第二介质板通过将各固定端与对应矩形槽相互卡接，固定于地板上。

8.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，第一介质板上开设有第一通孔，第一通孔位于一段微带线的中部；第二介质板上开设有第二通孔，第二通孔位于一段微带线的中部。

9.根据权利要求1所述的双极化宽带天线，其特征在于，地板为多边形覆铜介质板或金属片，盖片为正多边形覆铜介质板或金属片。