CN112886196A - 基站天线及基站设备 - Google Patents

基站天线及基站设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112886196A
CN112886196A CN202110023044.6A CN202110023044A CN112886196A CN 112886196 A CN112886196 A CN 112886196A CN 202110023044 A CN202110023044 A CN 202110023044A CN 112886196 A CN112886196 A CN 112886196A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base station
sheet
station antenna
radiation
dielectric substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110023044.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112886196B (zh
Inventor
丁建军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Sunway Communication Co Ltd filed Critical Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority to CN202110023044.6A priority Critical patent/CN112886196B/zh
Publication of CN112886196A publication Critical patent/CN112886196A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112886196B publication Critical patent/CN112886196B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基站天线及基站设备，基站天线包括介质基板、辐射片、支撑柱和谐振片；所述辐射片设置于所述介质基板上，所述支撑柱设置于所述介质基板上，所述谐振片设置于所述支撑柱上；所述谐振片在所述介质基板上的投影与所述辐射片相交；所述谐振片上设有第一缝隙；所述谐振片为金属片或覆铜的PCB板材。本发明具有增益高、频带宽和剖面高度低等优点，且结构简单，易于安装。

Description

基站天线及基站设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基站天线及基站设备。
背景技术
为了满足5G时代高速率通信需求，需要采用MIMO技术来提升通信速率。MIMO技术的应用使得5G基站的天线振子和射频通道数量相比于传统的2G～4G大大增加，这就导致5G基站的体积和重量大大增加。如何有效地减少基站天线阵列的体积、重量和成本，是在基站天线设计中必须考虑的关键问题，这也给基站天线设计带来很大的挑战。
与2G～4G基站天线相比，5G基站天线振子的高度从四分之一波长降低到小于十分之一波长。基站天线振子主要为偶极子和贴片两种，其中偶极子方案是传统基站天线的主流方案。为了降低偶极子天线的高度，国内外研究人员提出了多种解决方案。例如，有人提出利用谐振结构、弯折结构等方法来减低天线振子高度。然而，上述方法的高度下降有限，且天线性能往往有所下降。对于贴片天线方案，则存在着带宽窄和增益低的问题。为了解决贴片天线问题，研究人员也提出了多种解决方案。例如，利用差分馈电和多层贴片天线方案来提升贴片天线的方案的带宽和增益。然而，上述方法的缺点在于工艺要求较高，带来了加工成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基站天线及基站设备，具有增益高、频带宽和剖面高度低等优点，且结构简单，易于安装。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基站天线，包括介质基板、辐射片、支撑柱和谐振片；所述辐射片设置于所述介质基板上，所述支撑柱设置于所述介质基板上，所述谐振片设置于所述支撑柱上；所述谐振片在所述介质基板上的投影与所述辐射片相交；所述谐振片上设有第一缝隙；所述谐振片为金属片或覆铜的PCB板材。
本发明还提出一种基站设备，包括如上所述的基站天线。
本发明的有益效果在于：通过开缝谐振片有效地拓展了贴片天线的带宽，提高了控制天线隔离度的自由度；谐振片的材料可以是纯金属材料或者是覆铜的PCB板材，可有效地拓宽贴片天线的带宽。本发明具有增益高、隔离度高、频带宽和剖面高度低等优点，且结构简单，易于安装。
附图说明
图1为本发明实施例一的一种基站天线的结构示意图；
图2为本发明实施例一的谐振片的结构示意图；
图3为本发明实施例一的辐射片的结构示意图。
标号说明：
1、介质基板；2、辐射片；3、支撑柱；4、谐振片；5、馈电点；
21、第二缝隙；22、切角；
41、第一缝隙。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，一种基站天线，其特征在于，包括介质基板、辐射片、支撑柱和谐振片；所述辐射片设置于所述介质基板上，所述支撑柱设置于所述介质基板上，所述谐振片设置于所述支撑柱上；所述谐振片在所述介质基板上的投影与所述辐射片相交；所述谐振片上设有第一缝隙；所述谐振片为金属片或覆铜的PCB板材。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：具有增益高、隔离度高、频带宽和剖面高度低等优点，且结构简单，易于安装。
进一步地，所述第一缝隙设置于所述谐振片的中心处；所述第一缝隙的形状为十字形。
由上述描述可知，可以有效减小谐振片的尺寸和灵活调整天线极化间隔离。
进一步地，所述辐射片的中心处设有第二缝隙；所述第一缝隙的中心在所述介质基板上的投影与所述第二缝隙的中心重合。
由上述描述可知，可以有效保证天线的极化间隔离。
进一步地，所述第二缝隙的形状为矩形。
进一步地，所述辐射片包括四个角；还包括两个馈电点，所述两个馈电点分别与所述辐射片的相邻的两个角连接；所述辐射片的另外两个角处以及所述另外两个角之间设有切角，所述辐射片的另外两个角处的切角对称。
由上述描述可知，可以灵活地调节天线的极化间隔离度。
进一步地，所述谐振片的形状为圆形或规则多边形。
由上述描述可知，优选为八角形，具有尺寸小和节约材料的优势。
进一步地，所述支撑柱的数量为至少两个，所述至少两个的支撑柱高度相等，且位于所述辐射片周围。
由上述描述可知，保证谐振片可稳固地设置在辐射片上方。
进一步地，所述支撑柱的一端设有螺纹，所述介质基板上设有与所述螺纹相适配的开孔，所述支撑柱的一端通过所述螺纹设置于所述介质基板上；或所述支撑柱与所述介质基板一体成型设置。
由上述描述可知，支撑柱可以是独立的，也可以与介质基板进行一体化注塑形成。
进一步地，所述谐振片与所述支撑柱通过紧固件连接或热熔连接。
由上述描述可知，连接简便，易于加工组装。
本发明还提出一种基站设备，包括如上所述的基站天线。
实施例一
请参照图1-3，本发明的实施例一为：一种基站天线，具有超低剖面，适用于5G小基站和宏基站。
如图1所示，包括介质基板1、辐射片2、支撑柱3和谐振片4；所述辐射片2设置于所述介质基板1上，所述支撑柱3设置于所述介质基板1上，所述谐振片4设置于所述支撑柱3上；所述谐振片4在所述介质基板1上的投影与所述辐射片2相交。
本实施例中，包括四个高度相等的支撑柱，四个支撑柱均匀分布在所述辐射片的周围，围绕所述辐射片设置；谐振片通过支撑柱设置于介质基板上，且谐振片在介质基板上的投影与辐射片重合，或覆盖辐射片。支撑柱的截面可以为圆形或多边形，本实施例中采用截面为六边形的支撑柱。
结合图2所示，所述谐振片4上设有第一缝隙41；优选地，所述第一缝隙41设置于所述谐振片4的中心处，所述第一缝隙41的形状为十字形。即谐振片的中间开设有十字形缝隙，可以有效减小谐振片的尺寸和灵活调整天线极化间隔离。谐振片4的外形可以为圆形或规则多边形；优选地，谐振片4形状选择为八角形，具有尺寸小和节约材料的优势。
结合图1和图3所示，所述辐射片2的中心处设有第二缝隙21；所述第一缝隙41的中心(即十字形缝隙的交叉处)在所述介质基板1上的投影与所述第二缝隙21的中心重合。优选地，所述第二缝隙21的形状为矩形。
如图3所示，本实施例中，辐射片2呈矩形，包括四个角。进一步地，还包括两个馈电点5，所述两个馈电点5分别与所述辐射片2的相邻的两个角一一对应连接；所述辐射片2的另外两个角处以及所述另外两个角之间设有切角22。其中，所述辐射片2的另外两个角处的切角22对称。通过设置切角，可以改善天线的隔离度指标，从而可以灵活地调节天线的极化间隔离度。
进一步地，天线的馈电线路位于介质基板上。
本实施例中，介质基板可以由塑料材料或PCB板组成，其要求是介电常数稳定和介电损耗正切角低。辐射片可为金属贴片。支撑柱的材质为介质材料，不能是金属的。谐振片的材料可以是纯金属材料或者是覆铜的PCB板材，可有效地拓宽贴片天线的带宽。
进一步地，支撑柱可以是独立的，也可以与介质基板进行一体化注塑形成。其中，当支撑柱是独立的时候，支撑柱的一端设有螺纹，介质基板上设有与所述螺纹相适配的开孔，所述支撑柱的一端通过所述螺纹与所述介质基板固定。
进一步地，谐振片与介质基板之间可以用塑料螺丝进行连接，也可以通过热熔手段将谐振片固定在支撑柱上。
本实施例具有结构简单、高度低、重量轻和成本低等优点，且驻波、隔离和交叉极化比等电性能优良，同时，适用于PCB加工和钣金工艺或者注塑工艺，易于加工组装实现，产品批量一致性好。
综上所述，本发明提供的一种基站天线及基站设备，具有增益高、隔离度高、频带宽和剖面高度低等优点，且驻波、隔离和交叉极化比等电性能优良，同时，结构简单，易于安装，产品批量一致性好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基站天线，其特征在于，包括介质基板、辐射片、支撑柱和谐振片；所述辐射片设置于所述介质基板上，所述支撑柱设置于所述介质基板上，所述谐振片设置于所述支撑柱上；所述谐振片在所述介质基板上的投影与所述辐射片相交；所述谐振片上设有第一缝隙；所述谐振片为金属片或覆铜的PCB板材。
2.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述第一缝隙设置于所述谐振片的中心处；所述第一缝隙的形状为十字形。
3.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述辐射片的中心处设有第二缝隙；所述第一缝隙的中心在所述介质基板上的投影与所述第二缝隙的中心重合。
4.根据权利要求3所述的基站天线，其特征在于，所述第二缝隙的形状为矩形。
5.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述辐射片包括四个角；还包括两个馈电点，所述两个馈电点分别与所述辐射片的相邻的两个角连接；所述辐射片的另外两个角处以及所述另外两个角之间设有切角，所述辐射片的另外两个角处的切角对称。
6.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述谐振片的形状为圆形或规则多边形。
7.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述支撑柱的数量为至少两个，所述至少两个的支撑柱高度相等，且位于所述辐射片周围。
8.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述支撑柱的一端设有螺纹，所述介质基板上设有与所述螺纹相适配的开孔，所述支撑柱的一端通过所述螺纹设置于所述介质基板上；或所述支撑柱与所述介质基板一体成型设置。
9.根据权利要求1所述的基站天线，其特征在于，所述谐振片与所述支撑柱通过紧固件连接或热熔连接。
10.一种基站设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的基站天线。
CN202110023044.6A 2021-01-08 2021-01-08 基站天线及基站设备 Active CN112886196B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110023044.6A CN112886196B (zh) 2021-01-08 2021-01-08 基站天线及基站设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110023044.6A CN112886196B (zh) 2021-01-08 2021-01-08 基站天线及基站设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112886196A true CN112886196A (zh) 2021-06-01
CN112886196B CN112886196B (zh) 2023-12-19

Family

ID=76047216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110023044.6A Active CN112886196B (zh) 2021-01-08 2021-01-08 基站天线及基站设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112886196B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115036686A (zh) * 2022-06-13 2022-09-09 电子科技大学 一种高增益差分馈电的圆形贴片天线
US20230055236A1 (en) * 2021-08-23 2023-02-23 GM Global Technology Operations LLC Simple ultra wide band very low profile antenna

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07249933A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Atr Koudenpa Tsushin Kenkyusho:Kk ２周波共用マイクロストリップアンテナ
KR20020061208A (ko) * 2001-01-15 2002-07-24 (주)신원전자 휴대전화 단말기 및 이동통신을 위한 개구면 결합 십자형슬롯 원편파 마이크로스트립 패치안테나
CN102110906A (zh) * 2010-12-01 2011-06-29 华为终端有限公司 双极化微带天线
CN103000994A (zh) * 2012-12-04 2013-03-27 何小祥 一种微带天线单元及其阵列
US20150162663A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-11 Nuvotronics, Llc Metal-only dielectric-free broadband aperture-coupled patch array
CN104836027A (zh) * 2015-05-24 2015-08-12 五邑大学 波束赋形超高频射频识别读写器天线线阵
CN109860996A (zh) * 2019-03-01 2019-06-07 华南理工大学 一种低剖面双极化滤波磁电偶极子天线
CN109904593A (zh) * 2019-02-27 2019-06-18 东南大学 一种频带增强双极化基站天线
CN110380202A (zh) * 2019-07-05 2019-10-25 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种低成本低剖面宽带Massive MIMO天线单元
CN110994170A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 华南理工大学 一种小型化高通滤波双极化贴片天线
CN111585006A (zh) * 2020-05-08 2020-08-25 武汉虹信通信技术有限责任公司 辐射单元及阵列天线
WO2020228275A1 (zh) * 2019-05-16 2020-11-19 京信通信技术(广州)有限公司 辐射结构及阵列天线

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07249933A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Atr Koudenpa Tsushin Kenkyusho:Kk ２周波共用マイクロストリップアンテナ
KR20020061208A (ko) * 2001-01-15 2002-07-24 (주)신원전자 휴대전화 단말기 및 이동통신을 위한 개구면 결합 십자형슬롯 원편파 마이크로스트립 패치안테나
CN102110906A (zh) * 2010-12-01 2011-06-29 华为终端有限公司 双极化微带天线
CN103000994A (zh) * 2012-12-04 2013-03-27 何小祥 一种微带天线单元及其阵列
US20150162663A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-11 Nuvotronics, Llc Metal-only dielectric-free broadband aperture-coupled patch array
CN104836027A (zh) * 2015-05-24 2015-08-12 五邑大学 波束赋形超高频射频识别读写器天线线阵
CN109904593A (zh) * 2019-02-27 2019-06-18 东南大学 一种频带增强双极化基站天线
CN109860996A (zh) * 2019-03-01 2019-06-07 华南理工大学 一种低剖面双极化滤波磁电偶极子天线
WO2020228275A1 (zh) * 2019-05-16 2020-11-19 京信通信技术(广州)有限公司 辐射结构及阵列天线
CN110380202A (zh) * 2019-07-05 2019-10-25 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种低成本低剖面宽带Massive MIMO天线单元
CN110994170A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 华南理工大学 一种小型化高通滤波双极化贴片天线
CN111585006A (zh) * 2020-05-08 2020-08-25 武汉虹信通信技术有限责任公司 辐射单元及阵列天线

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XU QIN 等: "Compact Dual-Polarized Cross-Slot Antenna With Colocated Feeding", 《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION》, vol. 67, no. 11, XP011756115, DOI: 10.1109/TAP.2019.2936758 *
万睿 等: "高隔离的宽带双极化微带天线阵列设计", 《微波学报》, vol. 35 *
陈袁泷: "用于基站多阵列天线去耦的陷波天线研究", 《万方学位论文》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230055236A1 (en) * 2021-08-23 2023-02-23 GM Global Technology Operations LLC Simple ultra wide band very low profile antenna
US11791558B2 (en) * 2021-08-23 2023-10-17 GM Global Technology Operations LLC Simple ultra wide band very low profile antenna
CN115036686A (zh) * 2022-06-13 2022-09-09 电子科技大学 一种高增益差分馈电的圆形贴片天线
CN115036686B (zh) * 2022-06-13 2023-10-31 电子科技大学 一种高增益差分馈电的圆形贴片天线

Also Published As

Publication number Publication date
CN112886196B (zh) 2023-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7423595B2 (en) Dual-polarized microstrip structure
CN110380202B (zh) 一种低成本低剖面宽带Massive MIMO天线单元
US6680712B2 (en) Antenna having a conductive case with an opening
CN107069205B (zh) 新型宽带低剖面圆极化电磁偶极子天线
CN112886196B (zh) 基站天线及基站设备
US20040108966A1 (en) Low Profile Tri-Filar, Single Feed, Circularly Polarized Helical Antenna
CN1688067A (zh) 双极化加载天线辐射单元
US20210210840A1 (en) Base station antenna
WO2021139015A1 (zh) 5g 毫米波双极化天线模组及手持设备
CN109462028B (zh) 一种射频微机电微带天线
CN110783704A (zh) 双过孔探针馈电集成基片间隙波导圆极化天线
CN111864379A (zh) 一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线
WO2023025100A1 (zh) 天线振子及天线阵列
US6738026B1 (en) Low profile tri-filar, single feed, helical antenna
CN102832451B (zh) 一种宽频带小型化增益可控定向天线及其制造方法
WO2022082959A1 (zh) 阵列天线以及移动终端
CN214754129U (zh) 基站天线及基站设备
CN212303918U (zh) 一种缝隙耦合的宽带单馈圆极化微带天线
EP4238183A1 (en) A low profile device comprising layers of coupled resonance structures
US7053832B2 (en) Multiband antenna arrangement
CN103337714A (zh) 一种基于电磁带隙材料技术的介质谐振天线阵
CN102800953B (zh) 带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线
TW202318714A (zh) 雙極化天線、相關天線模組和相關電子裝置
CN201233967Y (zh) 高隔离度天线辐射单元
Qing A metasurface-based stacked patch antenna for wideband circularly-polarized radiation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant