CN115149243A - 双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备，该天线包括：金属地层；第一辐射贴片，与金属地层间隔设置；第二辐射贴片，设置于第一辐射贴片远离金属地层的一侧，并与第一辐射贴片间隔设置；金属柱，金属柱的一端与第一辐射贴片电连接，金属柱的另一端与金属地层固定电连接；第一馈电装置，第一馈电装置的一端用于接入馈电源，第一馈电装置的另一端贯穿金属地层与第一辐射贴片耦合设置；第二馈电装置，第二馈电装置的一端用于接入馈电源，第二馈电装置的另一端贯穿金属柱与第二辐射贴片耦合设置。本发明提供了一种可工作在Sub‑6G多个频带、双极化、结构紧凑、空间利用率高、实现高隔离度的双频双极化天线方案。

Description

双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备。

背景技术

近年来，新的移动通信标准规定Sub-6G为中国普遍采用的5G频段。随着5G部署继续向纵深发展，为了节省空间和成本，设计能在Sub-6G多个频段同时工作的基站天线十分必要。

为了增强信道容量，基站天线通常采用分集技术。过去经常使用的方法是空间分集，但空间分集需要较大的安装空间，并且需要的天线数量较多。现在，极化分集是一种更有利的选择，极化分集相对于空间分集最突出的优点是大大减少了每个安装区域的天线数量。同时，为了避免两个不同极化的天线间互相干扰影响通信质量，一般要求不同极化的天线之间的隔离度大于会发生系统间干扰的最小值，所以提出能够提高双极化天线不同端口间的隔离度方法十分重要。

因此，设计一款能工作在Sub-6G多个频段、具有双极化和高隔离度的基站天线是有着极大需求的。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备，旨在提供一种可工作在Sub-6G多个频带、双极化、结构紧凑、空间利用率高、实现高隔离度的双频双极化天线方案。

为实现上述目的，本发明提出一种双频双极化叠层贴片天线，所述双频双极化叠层贴片天线包括：

金属地层；

第一辐射贴片，与所述金属地层间隔设置；

第二辐射贴片，设置于所述第一辐射贴片远离所述金属地层的一侧，并与所述第一辐射贴片间隔设置；

金属柱，所述金属柱的一端与所述第一辐射贴片电连接，所述金属柱的另一端与所述金属地层固定电连接；

第一馈电装置，所述第一馈电装置的一端用于接入馈电源，所述第一馈电装置的另一端贯穿所述金属地层与所述第一辐射贴片耦合设置；

第二馈电装置，所述第二馈电装置的一端用于接入馈电源，所述第二馈电装置的另一端贯穿所述金属柱与所述第二辐射贴片耦合设置。

可选地，所述金属柱的数量为至少两个；

所述第一馈电装置包括第一馈电探针及第二馈电探针，所述第一馈电探针及第二馈电探针分别贯穿一所述金属地层金属柱与所述第一辐射贴片耦合设置；

所述第二馈电装置包括第三馈电探针及第四馈电探针，所述第三馈电探针及第四馈电探针分别贯穿一所述金属柱与所述第二辐射贴片耦合设置。

可选地，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

第一金属墙，所述第一金属墙夹设于所述第一馈电探针及第二馈电探针之间，并与所述第一馈电探针及第二馈电探针间隔设置；

第二金属墙，对应于所述金属地层中垂线放置，并与所述第一金属墙间隔设置，以形成缝隙。

可选地，所述金属柱的数量为四个，四个所述金属柱关于所述金属地层的中垂线对称放置。

可选地，所述金属柱为中空结构，并与所述第二馈电装置间隔设置。

可选地，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

上层介质板，所述第二辐射贴片设置于所述上层介质板背离所述下层介质板的一侧表面，所述上层介质板的另一侧表面还设置有第二馈电微带线，所述第二馈电微带线与所述第二馈电装置电连接。

可选地，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

下层介质板，所述第一辐射贴片设置于所述下层介质板背离所述下层介质板的一侧表面，所述下层介质板的另一侧表面还设置有第一馈电微带线，所述第一馈电微带线与所述第一馈电装置电连接。

可选地，所述第一辐射贴片为第一矩形辐射贴片，所述第一矩形辐射贴片形成有至少一个切角；

和/或，所述第二辐射贴片为第二矩形辐射贴片，所述第二矩形辐射贴片形成有至少一个切角。

可选地，所述金属地层为金属板；

或者，所述金属地层设置于一介质基板的一侧表面。

本发明还提出一种无线通信设备，所述无线通信设备包括如上所述的双频双极化叠层贴片天线。

本发明通过在贴片天线的“短路点”加载中空的金属柱，从而使第二馈电装置可以通过金属柱给上层辐射贴片馈电，产生高频微波频段，而第一辐射贴片则被第一馈电装置馈电，产生低频微波频段。本发明金属地层、第一辐射贴片、第二辐射贴片、金属柱、第一馈电装置及第二馈电装置形成层叠贴片结构，金属柱的引入可以使第一馈电装置对上层辐射贴片天线进行馈电，同时对下层辐射贴片天线不产生影响，使天线能够同时工作在两个频段，同时可以在两个频段实现±45°的极化。本发明提供了一种可工作在Sub-6G多个频带、双极化、结构紧凑、空间利用率高、实现高隔离度的双频双极化天线方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明双频双极化叠层贴片天线一实施例的结构示意图；

图2为本发明双频双极化叠层贴片天线一实施例的侧视示意图；

图3为本发明双频双极化叠层贴片天线一实施例的俯视图尺寸标注示意图；

图4为本发明双频双极化叠层贴片天线一实施例的侧视图尺寸标注示意图；

图5为本发明双频双极化叠层贴片天线中低频贴片天线的反射系数和传输系数仿真结果图；

图6为本发明双频双极化叠层贴片天线中高频贴片天线的反射系数和传输系数仿真结果图；

图7为本发明双频双极化叠层贴片天线中低频贴片天线增益的天线仿真结果图；

图8为本发明双频双极化叠层贴片天线中高频贴片天线增益的天线仿真结果图；

图9为本发明双频双极化叠层贴片天线中低频贴片天线仿真的辐射方向图；

图10为本发明双频双极化叠层贴片天线中高频贴片天线仿真的辐射方向图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	金属地层	61	第三馈电探针
20	第一辐射贴片	62	第二馈电探针
				30	第二辐射贴片	71	第一金属墙
40	金属柱	72	第二金属墙
				50	第一馈电装置	81	上层介质板
51	第一馈电探针	82	下层介质板
				52	第二馈电探针	83	第二馈电微带线
60	第二馈电装置	84	第一馈电微带线

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种双频双极化叠层贴片天线。

参照图1至图2，在本发明一实施例中，该双频双极化叠层贴片天线包括：

金属地层10；

第一辐射贴片20，与所述金属地层10间隔设置；

第二辐射贴片30，设置于所述第一辐射贴片20远离所述金属地层10的一侧，并与所述第一辐射贴片20间隔设置；

金属柱40，所述金属柱40的一端与所述第一辐射贴片20电连接，所述金属柱40的另一端与所述金属地层10固定电连接；

第一馈电装置50，所述第一馈电装置50的一端用于接入馈电源，所述第一馈电装置50的另一端贯穿所述金属地层10与所述第一辐射贴片20耦合设置；

第二馈电装置60，所述第二馈电装置60的一端用于接入馈电源，所述第二馈电装置60的另一端贯穿所述金属柱40与所述第二辐射贴片30耦合设置。

本实施例中，金属地层10作为天线装置中的接地部，该金属地层10可以是纯金属地层10，或者至少部分为金属材质制得的金属地层10，也即所述金属地层10为金属板；或者，所述金属地层10设置于一介质基板的一侧表面。金属地层10的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在一具体实施例中金属地层10的形状可以为圆形、矩形，例如为长方形或者正方形。

金属柱40可以设置为中空结构，并与所述第一馈电装置50间隔设置。金属柱40的一端电连接金属地层10，金属柱40的另一端电连接第二辐射贴片30，金属柱40相当于短路柱，分别与金属地层10与第二辐射贴片30电连接，从而实现将金属地层10与第二辐射贴片30进行电连接，使得第二辐射贴片30可以作为第一辐射贴片20所在的天线单元的接地部。

第一馈电装置50的一端可以连接上SMA-KFD接头，第一馈电装置50的另一端可以与第一辐射贴片20耦合连接，或者直接电连接。第一馈电装置50通过耦合的方式对第一辐射贴片20进行馈电，对第一辐射贴片20进行激励。第二馈电装置60的一端可以连接上SMA-KFD接头，第二馈电装置60的另一端可以与第二辐射贴片30耦合连接，或者直接电连接。第二馈电装置60通过耦合的方式对第二辐射贴片30进行馈电，对第二辐射贴片30进行激励。

本实施例中，第一馈电装置50贯穿金属地层10，通过耦合的方式对与其间隔设置的第一辐射贴片20进行馈电，对第一辐射贴片20进行激励，此时金属地层10作为第一辐射贴片20的接地部，与第一辐射贴片20、第一馈电装置50等构成低频贴片天线，使得第一辐射贴片20在被第一馈电装置50馈电，第一馈电装置50对第一辐射贴片20进行激励时，产生低频微波频段。

金属柱40与第二馈电装置60间隔绝缘设置，形成馈电同轴线，并且金属柱40与第二馈电装置60相当于馈电同轴线的内外导体。其中，作为馈电同轴线外导体的金属柱40分别与第二辐射贴片30和金属地板连接，以将第一辐射贴片20作为第二辐射贴片30的接地板，作为馈电同轴线内导体的第二馈电装置60贯穿金属柱40与上层辐射贴片电连接，第一辐射贴片20、第二馈电装置50、金属柱40、金属地板10与第二辐射贴片30等构成高频贴片天线。如此设置，使得第二馈电装置60可以贯穿金属柱40给上层辐射贴片通过耦合的方式对与其间隔设置的第二辐射贴片30进行馈电，对第二辐射贴片30进行激励，从而产生高频微波频段。

本发明通过在贴片天线的“短路点”加载中空的金属柱40，从而使第二馈电装置60可以通过金属柱40给上层辐射贴片馈电，产生高频微波频段，而第一辐射贴片20则被第一馈电装置50馈电，产生低频微波频段。本发明金属地层10、第一辐射贴片20、第二辐射贴片30、金属柱40、第一馈电装置50及第二馈电装置60形成层叠贴片结构，金属柱40的引入可以使第一馈电装置50对上层辐射贴片天线进行馈电，同时对下层辐射贴片天线不产生影响，使天线能够同时工作在两个频段，同时可以在两个频段实现±45°的极化。本发明提供了一种可工作在Sub-6G多个频带、双极化、结构紧凑、空间利用率高、实现高隔离度的双频双极化天线方案。

参照图1至图2，在一实施例中，所述金属柱40的数量为至少两个；

所述第一馈电装置50包括第一馈电探针51及第二馈电探针52，所述第一馈电探针51及第二馈电探针52分别贯穿一所述金属地层10金属柱40与所述第一辐射贴片20耦合设置；

所述第二馈电装置60包括第三馈电探针61及第四馈电探针62，所述第三馈电探针61及第四馈电探针62分别贯穿一所述金属柱40与所述第二辐射贴片30耦合设置。

本实施例中，第一馈电探针51及第二馈电探针52这两个馈电探针分别贯穿两个金属柱40与第一辐射贴片20耦合连接，采用双端口同轴馈电的方式穿过金属柱40将能量耦合至第一辐射贴片20，并通过耦合的方式对与其间隔设置的第一辐射贴片20进行馈电，形成层叠贴片结构。第一馈电探针51及第二馈电探针52对第一辐射贴片20进行激励，从而产生低频微波频段。

需要说明的是，天线的尺寸、双极化特性、方向图稳定性和增益都是重要的参数指标。微基站加强宏基站的覆盖能力，所以其覆盖频段主要在移动通信的高频段。此外，由于微基站的尺寸要小于宏基站，即要求天线的尺寸足够小。但是紧凑的结构势必会带来线极化天线之间的耦合，产生较大的交叉极化干扰。

参照图1至图2，为此，在一实施例中，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

第一金属墙71，所述第一金属墙71夹设于所述第一馈电探针51及第二馈电探针52之间，并与所述第一馈电探针51及第二馈电探针52间隔设置；

第二金属墙72，对应于所述金属地层10中垂线放置，并与所述第一金属墙71间隔设置，以形成缝隙。

可以理解的是，由于第一馈电探针51及第二馈电探针52采用双端口同轴馈电的方式穿过金属柱40将能量耦合至第一辐射贴片20，本实施例通过设置金属墙，并且金属墙有两个，放置于金属地层10上方，第一馈电微带线84的下方，中间通过空气层与第一馈电微带线84隔开，其中一个金属墙夹在第一馈电装置50中间，另一个金属墙关于金属地层10中垂线对称放置，金属隔离墙为金属材料且在天线单元中心所对应的位置附近进行开缝设计，也即两个金属墙中间隔开一定距离，可以形成间隙。通过对天线阵列加载金属隔离墙，可以对第一馈电探针51及第二馈电探针52进行隔离，减少第一馈电探针51和第二馈电探针52之间的电磁耦合，有效地提高了隔离度，使得隔离度得到很大改善，天线的隔离度、同极化隔离度和极化隔离度在3.39-3.62GHz频段隔离度大于25dB，同时天线的辐射、匹配等特性也得到了改善。隔离度的提高使得天线在小间距情况下也能有很好的性能，通过引入金属墙，并通过调整金属墙放置的位置和尺寸，可以有效提高低频贴片天线的隔离度。

参照图1至图2，在一实施例中，所述金属柱40的数量为四个，四个所述金属柱40关于所述金属地层10的中垂线对称放置。

本实施例中，金属柱40的数量可以为两个，也可以为四个，在设置为两个时，两个金属柱40用于供第三馈电探针61及第四馈电探针62贯穿，并与第一辐射贴片20耦合连接。在设置为四个时，四个金属柱40还可以用于支撑下层介质板82，使得下层介质板82可以固定于金属地层10上，形成天线的整体结构。

参照图1至图2，在一实施例中，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

上层介质板81，所述第二辐射贴片30设置于所述上层介质板81背离所述第一辐射贴片30的一侧表面，所述上层介质板81的另一侧表面还设置有第二馈电微带线83，所述第二馈电微带线83与所述第二馈电装置60电连接。

本实施例中，第二辐射贴片30铺设于介质基板的正面，也即背离金属地板的一侧表面，本实施例中，上层介质板81上还设置有关于上层介质板81中心镜面对称的金属第二馈电微带线83。第二馈电微带线83铺设于介质基板的反面，也即正对金属地板的一侧表面，第二辐射贴片30和第二馈电微带线83采用金属材质来实现，例如铜或者他良导体来实现，本实施例可选采用铜或者铜制合金这种导电性较好、成本较低的金属材料来实现。第二辐射贴片30的外部轮廓可以呈方形、圆形或多边形。当然在其他实施例中，第二辐射贴片30的形状可以不限，仅需能形成电磁能的辐射和接收的辐射体即可，第二辐射贴片30可以采用印刷工艺覆于介质基板的第二表面，或者，将成型的第二辐射贴片30的电路走线贴设于上层介质板81上，或者通过其他工艺压合至上层介质板81上。其中，上层介质板81的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在另一实施例中，上层介质板81的形状也可以方形，例如为长方形或者正方形。第二辐射贴片30和第二馈电微带线83分设于下层介质板82两侧，通过耦合的方式进行馈电。第二馈电装置60和第二馈电微带线83相连，其位置对低频阻抗匹配有影响，具体地，第二馈电装置60穿过金属地板与设置于金属地板上方的第二馈电微带线83连接，第二馈电装置60与所述第二馈电微带线83呈L型设置，构成L型馈电结构，或者称为Γ型馈电结构。

参照图1至图2，在一实施例中，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

下层介质板82，所述第一辐射贴片20设置于所述下层介质板82背离所述下层介质板82的一侧表面，所述下层介质板82的另一侧表面还设置有第一馈电微带线84，所述第一馈电微带线84与所述第一馈电装置50电连接。

本实施例中，第一辐射贴片20铺设于介质基板的正面，也即背离金属地板的一侧表面，第一馈电微带线84铺设于介质基板的反面，也即正对金属地板的一侧表面，第一辐射贴片20和第一馈电微带线84采用金属材质来实现，例如铜或者他良导体来实现，本实施例可选采用铜或者铜制合金这种导电性较好、成本较低的金属材料来实现。第一辐射贴片20的外部轮廓可以呈方形、圆形或多边形。当然在其他实施例中，第一辐射贴片20的形状可以不限，仅需能形成电磁能的辐射和接收的辐射体即可，第一辐射贴片20可以采用印刷工艺覆于介质基板的第一表面，或者，将成型的第一辐射贴片20的电路走线贴设于下层介质板82上，或者通过其他工艺压合至下层介质板82上。其中，下层介质板82的厚度、尺寸及形状可以根据实际应用产品及应用环境等进行设置，以满足不同的应用需求。在另一实施例中，下层介质板82的形状也可以方形，例如为长方形或者正方形。第一辐射贴片20和第一馈电微带线84分设于下层介质板82两侧，通过耦合的方式进行馈电。第一馈电装置50穿过金属地板与设置于金属地板上方的微带线连接，第一馈电装置50与所述微带线呈L型设置，构成L型馈电结构。第一馈电装置50将能量传输至微带线，同时金属板可以作为第一辐射贴片20的金属地。

参照图1至图2，在一实施例中，所述第一辐射贴片20为第一矩形辐射贴片，所述第一矩形辐射贴片形成有至少一个切角；

和/或，所述第二辐射贴片30为第二矩形辐射贴片，所述第二矩形辐射贴片形成有至少一个切角。

本实施例中，第一辐射贴片20和第二辐射贴片30均做了不同程度的切角，合理设置切角的大小，可以调整具有高隔离度频带的位置，从而使工作频带范围内具有高隔离度。通过给辐射贴片切边来调整具有高隔离度频带的位置，从而使工作频带范围内具有高隔离度。因此本天线非常适用于5G无线移动通信基站天线。

参照图1至图2，在本发明一具体实施例中，提出一种基于L形探针馈电的双频双极化高隔离度叠层天线，整个结构主要包括7个部分：金属地层10、金属柱40、金属墙、第一辐射贴片20、第二辐射贴片30、第一馈电微带一、7馈电微带二、第一馈电装置50(包括第一馈电探针51和第二馈电探针52)、第二馈电装置60(包括第三馈电探针61和第四馈电探针62)。金属地层10、第一馈电微带线84、第一辐射贴片20、第二馈电微带线83、第二辐射贴片30由下至上依次设置。所述第一辐射贴片20和第二辐射贴片30分别刻蚀在两个单层介质基板上方，两个辐射贴片分别用于辐射低频、高频信号。所述第一馈电微带线84和第二馈电微带线83分别蚀刻在两个单层介质基板下方，两个馈电微带分别用于给低频、高频辐射贴片馈电。所述金属柱40为中空结构，共有四个，金属柱40关于金属地层10的中垂线对称放置，并穿过下层介质板82，一端与金属地层10连接，另一端与第一辐射贴片20连接。所述第一馈电装置50穿过金属地层10，与第一馈电微带线84相连，对第一辐射贴片20进行激励；所述第二馈电探装置穿过金属地层10和金属柱40，与第二馈电微带线83相连，对第二辐射贴片30进行激励。所述金属墙有两个，放置于金属地层10上方，第一馈电微带的下方，中间通过空气层与第一馈电微线隔开，其中一个金属墙夹在第一馈电探针51中间，另一个金属墙关于金属地层10中垂线对称放置，两个金属墙中间隔开一定距离。所述第一馈电装置50穿过金属地层10，与第一馈电微带一相连，对第一辐射贴片20进行激励；所述第二馈电探针52穿过金属地层10和金属柱40，与第二馈电微带相连，对第二辐射贴片30进行激励。所述金属柱40的引入可以使上层馈电微带线对上层辐射贴片天线进行馈电，同时对下层辐射贴片天线不产生影响。所述金属墙用于提高下层贴片天线的隔离度，通过调整金属墙放置的位置和尺寸，可以有效提高下层贴片天线的隔离度。所述辐射贴片均做了不同程度的切角，合理设置切角的大小，可以调整具有高隔离度频带的位置，从而使工作频带范围内具有高隔离度。

尺寸材料说明：如附图3和图4所示，金属地层的长、宽Lg＝90mm，厚度Hg＝2mm；金属柱外径Rou＝2.5mm，内径Rin＝2mm，高H1＝9.5mm；金属墙长Lm＝9.5mm，宽Wm＝1mm，高Hm＝5.2mm；下层介质基板长、宽Lp1＝36mm，高Hp1＝1.5mm；下层介质基板上蚀刻的辐射贴片的长宽与下层介质基板的长宽一致，有两个角做了切边，切边长度Wcut1＝5.8mm；下层馈电微带长Lf1＝5.8mm，宽Wf1＝3mm；上层介质基板长、宽LP2＝21.6mm，高HP2＝1mm；上层介质基板上刻蚀的辐射贴片的长宽与上层介质基板的长宽一致，有两个角做了切边，切边长度Wcut2＝3.6mm，上层馈电微带长Lf2＝6.3mm，宽Wf2＝2mm，馈电探针半径R1＝0.65mm。

仿真和测试结果：参照图5所示，图5为本发明实施例中低频贴片天线的反射系数和传输系数仿真结果图，从图中结果可以看出，低频段测得的-15dB阻抗带宽为14％(3.30-3.79GHz)，同时在3.39-3.62GHz频段隔离度大于25dB，在中心频率3.5GHz处隔离度为37dB，可满足3.5GHz频段基站天线工作性能要求。参照图6所示，图6为本发明实施例中高频贴片天线的反射系数和传输系数仿真结果图，从图中结果可以看出，在高频段测得的-15dB阻抗带宽为8％(4.72-5.11GHz)，同时在4.60-5.07GHz频段隔离度大于25dB可满足4.9GHz频段基站天线工作性能要求。图7、图8分别为低频贴片天线和高频贴片天线增益的仿真结果图。低频贴片天线在工作频带内，其增益为9.58～9.96dBi；高频贴片天线在工作频带内，其增益为7.22-7.36dBi。图9分别为3.5GHz时E面、H面仿真的辐射方向图，图10为4.9GHz时E面、H面仿真的辐射方向图。从图中的结果可以看出，该天线在两个工作频带具有良好的定向辐射特性。

本发明还提出一种无线通信设备，所述无线通信设备包括如上所述的双频双极化叠层贴片天线。该双频双极化叠层贴片天线的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明无线通信设备中使用了上述双频双极化叠层贴片天线，因此，本发明无线通信设备的实施例包括上述双频双极化叠层贴片天线全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述双频双极化叠层贴片天线包括：

金属地层；

第一辐射贴片，与所述金属地层间隔设置；

第二辐射贴片，设置于所述第一辐射贴片远离所述金属地层的一侧，并与所述第一辐射贴片间隔设置；

金属柱，所述金属柱的一端与所述第一辐射贴片电连接，所述金属柱的另一端与所述金属地层固定电连接；

第一馈电装置，所述第一馈电装置的一端用于接入馈电源，所述第一馈电装置的另一端贯穿所述金属地层与所述第一辐射贴片耦合设置；

第二馈电装置，所述第二馈电装置的一端用于接入馈电源，所述第二馈电装置的另一端贯穿所述金属柱与所述第二辐射贴片耦合设置。

2.如权利要求1所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述金属柱的数量为至少两个；

所述第一馈电装置包括第一馈电探针及第二馈电探针，所述第一馈电探针及第二馈电探针分别贯穿一所述金属地层金属柱与所述第一辐射贴片耦合设置；

所述第二馈电装置包括第三馈电探针及第四馈电探针，所述第三馈电探针及第四馈电探针分别贯穿一所述金属柱与所述第二辐射贴片耦合设置。

3.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

第一金属墙，所述第一金属墙夹设于所述第一馈电探针及第二馈电探针之间，并与所述第一馈电探针及第二馈电探针间隔设置；

第二金属墙，对应于所述金属地层中垂线放置，并与所述第一金属墙间隔设置，以形成缝隙。

4.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述金属柱的数量为四个，四个所述金属柱关于所述金属地层的中垂线对称放置。

5.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述金属柱为中空结构，并与所述第二馈电装置间隔设置。

6.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

上层介质板，所述第二辐射贴片设置于所述上层介质板背离所述下层介质板的一侧表面，所述上层介质板的另一侧表面还设置有第二馈电微带线，所述第二馈电微带线与所述第二馈电装置电连接。

7.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述双频双极化叠层贴片天线还包括：

下层介质板，所述第一辐射贴片设置于所述下层介质板背离所述下层介质板的一侧表面，所述下层介质板的另一侧表面还设置有第一馈电微带线，所述第一馈电微带线与所述第一馈电装置电连接。

8.如权利要求2所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述第一辐射贴片为第一矩形辐射贴片，所述第一矩形辐射贴片形成有至少一个切角；

和/或，所述第二辐射贴片为第二矩形辐射贴片，所述第二矩形辐射贴片形成有至少一个切角。

9.如权利要求1-8任意一项所述的双频双极化叠层贴片天线，其特征在于，所述金属地层为金属板；

或者，所述金属地层设置于一介质基板的一侧表面。

10.一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备包括如权利要求1-9任意一项所述的双频双极化叠层贴片天线。

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