CN116053776B - 双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 - Google Patents
双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116053776B CN116053776B CN202310085462.7A CN202310085462A CN116053776B CN 116053776 B CN116053776 B CN 116053776B CN 202310085462 A CN202310085462 A CN 202310085462A CN 116053776 B CN116053776 B CN 116053776B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- dielectric plate
- metal
- dual
- branch
- 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.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 101
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 101
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 47
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/104—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using a substantially flat reflector for deflecting the radiated beam, e.g. periscopic antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明公开了一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备，所述天线包括第一层、第二层、第三层、垂直层、金属挡板、金属反射层和馈电结构，金属挡板设置在金属反射层的四周；第一层包括寄生贴片和第一介质板，寄生贴片设置第一介质板的上表面；第二层包括八边形辐射贴片和第二介质板，八边形辐射贴片对称设置在第二介质板的上表面，形成两对电偶极子；第三层包括矩形辐射贴片和第三介质板，矩形辐射贴片对称设置在第三介质板的上表面，形成两对电偶极子；垂直层垂直穿过第三层与矩形辐射贴片相连，且垂直层的两端分别与八边形辐射贴片、金属反射层的金属地板相连；馈电结构设置在靠近垂直层的位置上。本发明具有宽频带、集成化高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种基站天线，尤其是一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备，属于无线通信技术领域。
背景技术
随着无线通信系统的发展和人们生活水平的提高，天线技术正在朝着宽带化、多频段、集成化、极化多样性的方向发展。随着无线通信进入5G和后5G时代，实现天线单元同时工作在2G/3G/4G/5G等多种通信频段是目前要研究的技术。对于无线通信基站来说，发展宽带和多频带的天线技术是被迫切需要的，同时该类天线需要提供更高的增益。近年来，很多双极化单频天线被提出，这些天线仅仅具有较窄的带宽或较低的增益，而且不能覆盖Sub-6 GHz的主要通信频段。
中国专利公开号为CN109524762A的发明专利申请采用在天线的馈电结构上添加一个扰动枝节，使得在原有的工作频段上产生一个阻带，从而实现双频带宽；中国专利公开号为CN111799573A的发明专利申请采用一个低频磁电偶极子天线单元周围放置四个高频磁电偶极子天线单元产生双频段工作带宽。
目前此领域大多是采用两套天线来产生两个独立的工作频段，这不仅增加了天线的占用空间，而且使得天线的集成化更低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线，该天线具有宽频带、集成化高的优点。
本发明的另一目的在于提供一种包含上述双宽带双极化磁电偶极子基站天线的通信设备。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线，包括第一层、第二层、第三层、垂直层、金属挡板、金属反射层和馈电结构，所述第一层、第二层、第三层和金属反射层从上到下依次设置，所述金属挡板设置在金属反射层的四周；
所述第一层包括寄生贴片和第一介质板，所述寄生贴片设置第一介质板的上表面；所述第二层包括八边形辐射贴片和第二介质板，所述八边形辐射贴片为四片，四片八边形辐射贴片对称设置在第二介质板的上表面，形成两对电偶极子；所述第三层包括矩形辐射贴片和第三介质板，所述矩形辐射贴片为四片，四片矩形辐射贴片对称设置在第三介质板的上表面，形成两对电偶极子；所述垂直层垂直穿过第三层与矩形辐射贴片相连，且垂直层的两端分别与第二层的八边形辐射贴片、金属反射层相连；所述馈电结构设置在靠近垂直层的位置，用于对天线进行耦合馈电。
进一步的，所述垂直层为四个，在同一方向上的两个垂直层相互平行且对称放置，形成一对，两对垂直层相互正交，每个垂直层包括金属焊盘、金属磁壁、金属化过孔、第四介质板、上插销和下插销，所述金属焊盘和金属磁壁分别设置在第四介质板的两侧，并通过金属化通孔连通，所述上插销位于第四介质板的上方，并插入第二层，所述下插销位于第四介质板的下方，并插入金属反射层。
进一步的，所述第二层还包括矩形槽，所述矩形槽为四个，四个垂直层、四个矩形槽和四片八边形辐射贴片均为一一对应的关系，每个矩形槽设置在第二介质板上，并穿过对应的八边形辐射贴片，每个垂直层的上插销穿过对应的矩形槽与对应的八边形辐射贴片焊接。
进一步的，所述第三层还包括方形槽，所述方形槽设置在第三介质板的中心，四个垂直层的金属焊盘穿过方形槽与四片矩形辐射贴片一一对应焊接。
进一步的，所述馈电结构包括两条同轴电缆和两条Γ型馈电线，两条同轴电缆、两条Γ型馈电线和两对垂直层均为一一对应，两条Γ型馈电线的高度不同，每条同轴电缆与对应的Γ型馈电线相连，每条Γ型馈电线靠近对应垂直层的第四介质板具有金属磁壁的一侧。
进一步的，每条Γ型馈电线包括馈电点、第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节，所述馈电点分别与对应同轴电缆的内导体、第一枝节的一端相连，所述第一枝节的另一端与第二枝节的一端相连，所述第二枝节的另一端与第三枝节的一端相连，所述第三枝节的另一端与第四枝节的一端相连。
进一步的，所述金属挡板为四块，每块金属挡板包括金属铜、第五介质板和插销，所述金属铜设置在第五介质板的外侧，所述插销位于第五介质板的下方，并插入金属反射层。
进一步的，所述金属反射层包括第六介质板、第一圆形槽、第一插槽、第二插槽、第二圆形槽和金属地板；
所述第一插槽和第二插槽设置在第六介质板上，第一插槽用于插入金属挡板，第二插槽用于插入垂直层的金属磁壁；所述第一圆形槽设置在第六介质板的上表面，第一圆形槽用于插入馈电结构的同轴电缆内导体；所述第二圆形槽和金属地板设置在第六介质板的下表面，第二圆形槽用于插入馈电结构的同轴电缆外导体。
进一步的，所述第一层还包括十字槽，所述十字槽设置在寄生贴片的中心。
本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种通信设备，包括上述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明天线在传统的磁电偶极子基础上引入一层电偶极子结构，使得在原有工作频段中引入阻带，使天线工作在双频带宽，且不改变天线单项辐射性能，方向图稳定，双极化的增益在两个独立的工作频段分别高于7.5dBi、9dBi。
2、本发明天线的工作频段为1.66GHz-2.71GHz和3.31GHz-5.12GHz，其工作频带极宽，相对阻抗带宽为91.12％，采用一对高度不同且正交的Γ型馈电线给两对共磁壁的电偶极子馈电，使得两端口之间的电流耦合减小，通过引入寄生贴片、金属挡板和金属反射层，改善了双极化的阻抗带宽，在两个工作频段内，|S11|、|S22|<-10dB，带宽达到91.12％，隔离度|S21|大于22dB。
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为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的立体结构示意图。
图2为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的第一层结构图。
图3为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的第二层结构图。
图4为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的第三层结构图。
图5为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的垂直层一侧结构图。
图6为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的垂直层另一侧结构图。
图7为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的馈电结构中第一Γ型馈电线的结构图。
图8为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的馈电结构中第二Γ型馈电线的结构图。
图9为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的金属挡板外侧结构图。
图10为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的金属挡板内侧结构图。
图11为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的金属反射层的上表面结构图。
图12为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的金属反射层的下表面结构图。
图13为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的寄生贴片与八角形辐射贴片的俯视图。
图14为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的矩形辐射贴片与垂直层的正视图
图15为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的馈电结构立体图。
图16为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的挡板正视图与地板俯视图。
图17为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的S参数曲线图。
图18为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的增益曲线图。
图19为本发明实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的辐射方向图。
其中，1-第一层，101-寄生贴片，102-第一介质板，103-十字槽，2-第二层，201-八边形辐射贴片，202-第二介质板，203-矩形槽，3-第三层，301-矩形辐射贴片，302-第三介质板，303-方形槽，4-垂直层，400-金属焊盘，401-金属磁壁，402-金属化过孔，403-第四介质板，404-上插销，405-下插销，5-金属挡板，501-金属铜，502-第五介质板，503-插销，6-金属反射层，601-第六介质板，601-第一圆形槽，602-第一插槽，603-第二插槽，604-第二圆形槽，605-金属地板，7-馈电结构，700-第一同轴电缆，701-第二同轴电缆，702-第一馈电点，703-第二馈电点，704-第一枝节Ⅰ，705-第二枝节Ⅰ，706-第三枝节Ⅰ，707-第四枝节Ⅰ，708-第一枝节Ⅱ，709-第二枝节Ⅱ，710-第三枝节Ⅱ，711-第四枝节Ⅱ。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
实施例：
如图1所示，本实施例提供了一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线，该天线能够应用于基站的通信设备中，其包括第一层1、第二层2、第三层3、垂直层4、金属挡板5、金属反射层6和馈电结构7，第一层1、第二层2、第三层3和金属反射层6从上到下依次设置。
如图1和图2所示，第一层1包括寄生贴片101和第一介质板102，寄生贴片101用于增强阻抗带宽，通过印刷的方式设置在第一介质板102上表面；进一步地，第一层1还包括十字槽103，十字槽103通过腐蚀的方式设置在寄生贴片101的中心，通过十字槽103可以形成多谐电路，使得带宽更宽，增益更高。
如图1和图3所示，第二层2包括八边形辐射贴片201和第二介质板202，八边形辐射贴片201为四片，四片八边形辐射贴片201通过印刷的方式对称设置在第二介质板202的上表面，形成两对电偶极子；进一步地，第二层2还包括矩形槽203，矩形槽203为四个，四个矩形槽203与四片八边形辐射贴片202一一对应，且每个矩形槽203通过腐蚀的方式设置在第二介质板202上，并穿过对应的八边形辐射贴片202。
如图1和图4所示，第三层3包括矩形辐射贴片301和第三介质板302，矩形辐射贴片301为四片，四片矩形辐射贴片301通过印刷的方式对称设置在第三介质板302的上表面，形成两对电偶极子；进一步地，第三层3还包括方形槽303，方形槽303设置在第三介质板302的中心，方便四片矩形辐射贴片301与垂直层4相连。
如图1、图3～图6所示，垂直层4垂直穿过第三层3与矩形辐射贴片301相连，且垂直层4的两端分别与第二层2的八边形辐射贴片202、金属反射层6的金属地板605相连；进一步地，垂直层4为四个，在同一方向上的两个垂直层相互平行且对称放置，形成一对，两对垂直层相互正交，四个垂直层、四个矩形槽203和四片八边形辐射贴片202均为一一对应的关系；每个垂直层4包括金属焊盘400、金属磁壁401、金属化过孔402、第四介质板403、上插销404和下插销405，金属焊盘400和金属磁壁401分别通过印刷的方式设置在第四介质板403的两侧，并通过金属化通孔402连通，四个垂直层4的金属焊盘400穿过方形槽303与四片矩形辐射贴片301一一对应焊接，金属磁壁401通过金属化过孔402将电流传导到矩形辐射贴片301上，金属磁壁401是形成磁电偶极子的磁偶极子，四个垂直层4的金属磁壁401形成两对磁偶极子，上插销404位于第四介质板403的上方，并插入第二层2，上插销404具体穿过对应的矩形槽203与对应的八边形辐射贴片201焊接，下插销405位于第四介质板403的下方，并插入金属反射层6。
如图1、图5～图8所示，馈电结构7设置靠近垂直层4的位置，用于对天线进行耦合馈电；进一步地，馈电结构7包括两条同轴电缆和两条Γ型馈电线，两条同轴电缆分别为第一同轴电缆700和第二同轴电缆701，两条Γ型馈电线分别为第一Γ型馈电线和第二Γ型馈电线，第一Γ型馈电线和第二Γ型馈电线的高度不同，两条同轴电缆、两条Γ型馈电线和两对平行且对称的垂直层4均为一一对应，每条同轴电缆与对应的Γ型馈电线相连，每条Γ型馈电线靠近对应垂直层的第四介质板403具有金属磁壁401的一侧，由于两对垂直层4为正交的关系，因此第一Γ型馈电线和第二Γ型馈电线也为正交的关系，本实施例采用一对高度不同且正交的Γ型馈电线，使得两端口之间的电流耦合减小。
进一步地，第一Γ型馈电线包括第一馈电点702、第一枝节Ⅰ704、第二枝节Ⅰ705、第三枝节Ⅰ706和第四枝节Ⅰ707，第一馈电点702分别与第一同轴电缆700的内导体、第一枝节Ⅰ704的一端相连，第一枝节Ⅰ704的另一端与第二枝节Ⅰ705的一端相连，第二枝节Ⅰ705的另一端与第三枝节Ⅰ706的一端相连，第三枝节Ⅰ706的另一端与第四枝节Ⅰ707的一端相连；第二Γ型馈电线包括第二馈电点703、第一枝节Ⅱ708、第二枝节Ⅱ709、第三枝节Ⅱ710和第四枝节Ⅱ711，第二馈电点703分别与第二同轴电缆701的内导体、第一枝节Ⅱ708的一端相连，第一枝节Ⅱ708的另一端与第二枝节Ⅱ709的一端相连，第二枝节Ⅱ709的另一端与第三枝节Ⅱ710的一端相连，第三枝节Ⅱ710的另一端与第四枝节Ⅱ711的一端相连。
如图1、图9和图10所示，金属挡板5设置在金属反射层6的四周，可以提高天线的增益，稳定辐射方向图，金属挡板5为四块，每块金属挡板5包括金属铜501、第五介质板502和插销503，金属铜501设置在第五介质板502的外侧，插销503为三个，三个插销503均位于第五介质板502的下方，并插入金属反射层6，具体插入金属反射层6的一个边缘处，即四块金属挡板5的插销503插入金属反射层6的四个边缘处，从而固定在金属反射层6的四周。
如图1～图12所示，金属反射层6包括第六介质板600、第一圆形槽601、第一插槽602、第二插槽603、第二圆形槽604和金属地板605；进一步地，第一插槽602和第二插槽603设置在第六介质板600上，第一插槽602用于插入金属挡板5，第一插槽602为十二个，每三个第一插槽602设置在第六介质板600的一个边缘处，所在位置与一块金属挡板5的三个插销503位置对应；第二插槽603用于插入垂直层4的金属磁壁401，第二插槽603为四个，四个第二插槽603在第六介质板600的中心，所在位置与四个垂直层4的下插销405位置对应；第一圆形槽601设置在第六介质板600的上表面，第一圆形槽601用于插入馈电结构7的同轴电缆内导体，第一圆形槽601为两个，第一同轴电缆700的内导体穿过其中一个第一圆形槽601与第一馈电点702焊接，第二同轴电缆701的内导体穿过另一个第一圆形槽601与第二馈电点703焊接；第二圆形槽604和金属地板605设置在第六介质板600的下表面，第二圆形槽604用于插入馈电结构7的同轴电缆外导体，第二圆形槽604为两个，第一同轴电缆700的外导体插入其中一个第二圆形槽604，第二同轴电缆701的外导体插入另一个第二圆形槽604。
如图13所示，寄生贴片的小正方形边长L1为17.4mm，两个小正方形之间间隙g1为1.1mm，寄生贴片印刷在边长L2为47mm的介质板上；八角形辐射贴片是由长度L3为37mm，宽度W1为21mm的矩形贴片腐蚀掉两个三角形形成。
如图14所示，边长L4为49.6mm的正方形介质板上印刷着长L5为17mm，宽W2为10mm的矩形辐射贴片，介质板的中心挖去一个边长L6为15.6mm的正方形槽；垂直层的上下插销高度H1，H3分别为3mm、5.8mm，宽度都为W4，其值为4mm，磁壁高H2为25mm，宽度W3为11.2mm，金属焊盘的长度为W3，宽度W5为1.8mm，其中金属化过孔的直径d1为0.8mm。
如图15所示，馈电结构是两条高度差H8的正交Γ型馈线，其对应的每一枝节的宽度都是相同的。与同轴电缆的内导体相连的第一枝节长度H4为5.1mm，宽度W6为6mm，第二枝节长度H5为25mm，宽度W7为3mm，第三枝节长度H6为12mm，宽度W8为4mm，第三枝节长度H7为9mm，宽度W9为5mm。
如图16所示，正方形金属地板的边长L为100mm，挡板插槽长L7为21mm，宽度W10为1.8mm。
如图17、图18和图19所示，分别为本实施例的双宽带双极化磁电偶极子基站天线的S参数曲线图，增益曲线图、辐射方向图，可以看到，此天线两端口重叠的工作频段为1.66GHz-2.71GHz和3.31GHz-5.12GHz，相对带宽为91.15％，隔离度|S21|大于22dB；该天线具有良好的辐射特性，双极化的增益在两个独立的工作频段分别高于7.5dBi、9dBi，方向图具有稳定的单项辐射特性。
综上所述，本发明天线在传统的磁电偶极子基础上引入一层电偶极子结构，使得在原有工作频段中引入阻带，使天线工作在双频带宽，且不改变天线单项辐射性能，方向图稳定，双极化的增益在两个独立的工作频段分别高于7.5dBi、9dBi；此外，本发明天线的工作频段为1.66GHz-2.71GHz和3.31GHz-5.12GHz，其工作频带极宽，相对阻抗带宽为91.12％，采用一对高度不同且正交的Γ型馈电线给两对共磁壁的电偶极子馈电，使得两端口之间的电流耦合减小，通过引入寄生贴片、金属挡板和金属反射层，改善了双极化的阻抗带宽，在两个工作频段内，|S11|、|S22|<-10dB，带宽达到91.12％，隔离度|S21|大于22dB。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，包括第一层、第二层、第三层、垂直层、金属挡板、金属反射层和馈电结构，所述第一层、第二层、第三层和金属反射层从上到下依次设置，所述金属挡板设置在金属反射层的四周；
所述第一层包括寄生贴片、十字槽和第一介质板，所述寄生贴片设置第一介质板的上表面，所述十字槽设置在寄生贴片的中心；所述第二层包括八边形辐射贴片和第二介质板，所述八边形辐射贴片为四片，四片八边形辐射贴片对称设置在第二介质板的上表面，形成两对电偶极子；所述第三层包括矩形辐射贴片和第三介质板，所述矩形辐射贴片为四片，四片矩形辐射贴片对称设置在第三介质板的上表面，形成两对电偶极子；所述垂直层垂直穿过第三层与矩形辐射贴片相连，且垂直层的两端分别与第二层的八边形辐射贴片、金属反射层的金属地板相连；所述馈电结构设置在靠近垂直层的位置，用于对天线进行耦合馈电。
2.根据权利要求1所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述垂直层为四个，在同一方向上的两个垂直层相互平行且对称放置，形成一对，两对垂直层相互正交，每个垂直层包括金属焊盘、金属磁壁、金属化过孔、第四介质板、上插销和下插销，所述金属焊盘和金属磁壁分别设置在第四介质板的两侧，并通过金属化通孔连通，所述上插销位于第四介质板的上方，并插入第二层，所述下插销位于第四介质板的下方，并插入金属反射层。
3.根据权利要求2所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述第二层还包括矩形槽，所述矩形槽为四个，四个垂直层、四个矩形槽和四片八边形辐射贴片均为一一对应的关系，每个矩形槽设置在第二介质板上，并穿过对应的八边形辐射贴片，每个垂直层的上插销穿过对应的矩形槽与对应的八边形辐射贴片焊接。
4.根据权利要求2所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述第三层还包括方形槽，所述方形槽设置在第三介质板的中心，四个垂直层的金属焊盘穿过方形槽与四片矩形辐射贴片一一对应焊接。
5.根据权利要求2所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述馈电结构包括两条同轴电缆和两条Γ型馈电线，两条同轴电缆、两条Γ型馈电线和两对垂直层均为一一对应，两条Γ型馈电线的高度不同，每条同轴电缆与对应的Γ型馈电线相连，每条Γ型馈电线靠近对应垂直层的第四介质板具有金属磁壁的一侧。
6.根据权利要求5所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，每条Γ型馈电线包括馈电点、第一枝节、第二枝节、第三枝节和第四枝节，所述馈电点分别与对应同轴电缆的内导体、第一枝节的一端相连，所述第一枝节的另一端与第二枝节的一端相连，所述第二枝节的另一端与第三枝节的一端相连，所述第三枝节的另一端与第四枝节的一端相连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述金属挡板为四块，每块金属挡板包括金属铜、第五介质板和插销，所述金属铜设置在第五介质板的外侧，所述插销位于第五介质板的下方，并插入金属反射层。
8.根据权利要求1-6任一项所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线，其特征在于，所述金属反射层包括第六介质板、第一圆形槽、第一插槽、第二插槽、第二圆形槽和金属地板；
所述第一插槽和第二插槽设置在第六介质板上，第一插槽用于插入金属挡板，第二插槽用于插入垂直层的金属磁壁；所述第一圆形槽设置在第六介质板的上表面，第一圆形槽用于插入馈电结构的同轴电缆内导体；所述第二圆形槽和金属地板设置在第六介质板的下表面，第二圆形槽用于插入馈电结构的同轴电缆外导体。
9.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的双宽带双极化磁电偶极子基站天线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310085462.7A CN116053776B (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310085462.7A CN116053776B (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116053776A CN116053776A (zh) | 2023-05-02 |
| CN116053776B true CN116053776B (zh) | 2023-08-18 |
Family
ID=86113179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310085462.7A Active CN116053776B (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116053776B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116666974B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-09-22 | 南京纳特通信电子有限公司 | 一种双馈电极化可变换超宽带微带振子天线 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013175895A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Ntt Docomo Inc | アンテナ |
| EP2854216A1 (en) * | 2012-06-29 | 2015-04-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Electromagnetic dipole antenna |
| CN105742793A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 青岛海尔电子有限公司 | 一种双宽频互补型天线 |
| CN106450683A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-02-22 | 杨明 | 一种宽带双极化磁电偶极子基站天线上发送信号的方法 |
| CN206907911U (zh) * | 2017-06-19 | 2018-01-19 | 深圳市维力谷无线技术股份有限公司 | 一种高增益双频天线单元 |
| CN109066072A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-21 | 南通大学 | 宽带滤波天线 |
| CN109301462A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-02-01 | 深圳大学 | 一种应用于5g通信的双宽面磁电偶极子基站天线 |
| CN110190392A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-30 | 重庆邮电大学 | 一种适用于4g/5g微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元 |
| CN111883910A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种双极化低剖面磁电偶极子天线及无线通信设备 |
| CN215911584U (zh) * | 2021-10-20 | 2022-02-25 | 成都北斗天线工程技术有限公司 | 一种宽带高增益天线 |
| CN114976651A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-08-30 | 重庆邮电大学 | 一种单馈超宽带圆极化宽波束磁电偶极子天线 |
| CN114976619A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种基于多耦合贴片结构的双极化滤波天线 |
| CN115149238A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-04 | 国网经济技术研究院有限公司 | 一种面向城市地下综合管廊多网融合部署的多频天线 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104852150A (zh) * | 2015-04-18 | 2015-08-19 | 江苏亨鑫科技有限公司 | 一种平行双线馈电的双频双极化基站天线 |
-
2023
- 2023-01-17 CN CN202310085462.7A patent/CN116053776B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013175895A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Ntt Docomo Inc | アンテナ |
| EP2854216A1 (en) * | 2012-06-29 | 2015-04-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Electromagnetic dipole antenna |
| CN105742793A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 青岛海尔电子有限公司 | 一种双宽频互补型天线 |
| CN106450683A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-02-22 | 杨明 | 一种宽带双极化磁电偶极子基站天线上发送信号的方法 |
| CN206907911U (zh) * | 2017-06-19 | 2018-01-19 | 深圳市维力谷无线技术股份有限公司 | 一种高增益双频天线单元 |
| CN109066072A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-21 | 南通大学 | 宽带滤波天线 |
| CN109301462A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-02-01 | 深圳大学 | 一种应用于5g通信的双宽面磁电偶极子基站天线 |
| CN110190392A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-30 | 重庆邮电大学 | 一种适用于4g/5g微基站的双频双极化电磁偶极子天线单元 |
| CN111883910A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种双极化低剖面磁电偶极子天线及无线通信设备 |
| CN215911584U (zh) * | 2021-10-20 | 2022-02-25 | 成都北斗天线工程技术有限公司 | 一种宽带高增益天线 |
| CN114976651A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-08-30 | 重庆邮电大学 | 一种单馈超宽带圆极化宽波束磁电偶极子天线 |
| CN114976619A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种基于多耦合贴片结构的双极化滤波天线 |
| CN115149238A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-04 | 国网经济技术研究院有限公司 | 一种面向城市地下综合管廊多网融合部署的多频天线 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| C波段宽带双极化微带贴片天线设计;金秀梅;叶顺涛;李运志;赵继明;吴志锋;;无线电工程(第09期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116053776A (zh) | 2023-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2023010680A1 (zh) | 共口径双频双极化天线阵列及通信设备 | |
| CN111052504B (zh) | 毫米波天线阵元、阵列天线及通信产品 | |
| CN106207444B (zh) | 双极化高增益及宽带互补天线 | |
| WO2022021824A1 (zh) | 低频辐射单元及基站天线 | |
| CN111883910B (zh) | 一种双极化低剖面磁电偶极子天线及无线通信设备 | |
| WO2022242069A1 (zh) | 双极化滤波天线单元和双极化滤波天线阵列 | |
| CN111262005B (zh) | 适用于5g基站的双极化宽带磁电偶极子天线单元及天线阵列 | |
| JP2003514422A (ja) | プリントアンテナ | |
| CN211578982U (zh) | 一种新型双层多频宽带微带天线 | |
| CN116053776B (zh) | 双宽带双极化磁电偶极子基站天线及通信设备 | |
| CN115149243A (zh) | 双频双极化叠层贴片天线及无线通信设备 | |
| CN114976665B (zh) | 一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线 | |
| CN114639956A (zh) | 一种结合mimo技术的微波与毫米波大频比共口径天线 | |
| TWI485927B (zh) | 寬束徑寬多迴圈天線模組 | |
| CN212303896U (zh) | 一种基站mimo天线单元 | |
| CN115882220B (zh) | 全双工应用的宽带高隔离磁电偶极子天线及通信设备 | |
| CN112310630A (zh) | 宽频带高增益印刷天线 | |
| CN114914692B (zh) | 双极化高隔离度磁电偶极子毫米波天线及无线通信设备 | |
| US6577276B2 (en) | Low cross-polarization microstrip patch radiator | |
| CN115051163B (zh) | 小型双极化贴片天线及无线通信设备 | |
| JP2000031732A (ja) | 偏波共用アンテナ | |
| CN116231297A (zh) | 一种单层宽带全向圆极化天线 | |
| CN115911890A (zh) | 一种用于毫米波手机终端的双频双极化磁电偶极子天线阵列 | |
| CN115395232A (zh) | 一种具有高隔离度低相关性的同频同极化共口径天线 | |
| CN115173051A (zh) | 一种宽带高增益圆极化天线阵列 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231222 Address after: Room 1111, 10 Guanhong Road, Guangzhou hi tech Industrial Development Zone, Guangdong 510000 Patentee after: GUANGZHOU SITAI INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 510062 Dongfeng East Road, Yuexiu District, Guangzhou, Guangdong 729 Patentee before: GUANGDONG University OF TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |