CN210326125U - 微带天线单元以及天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种微带天线单元以及天线，微带天线单元包括：介质板，该介质板位于微带天线单元的底层；方形的金属微带贴片，该金属微带贴片被印刷在介质板上；微带传输线，该微带传输线位于金属微带贴片的同一侧的两端。使用该微带天线单元，应用在5G MIMO场景下，结构简单且稳定、易加工组装、生产一致性好、可靠性高。

Description

微带天线单元以及天线

技术领域

本实用新型涉及一种微带天线单元以及天线，尤其是涉及一种应用在5G MIMO场景下的微带天线单元以及天线。

背景技术

随着第五代移动通信系统(5G)的不断推进，基站天线在其中扮演着愈来愈重要的角色。为了解决信号发射强度的问题，除了从信号发射功率上出发以外，还可以增加天线数量来达到相应的目的。这也引出了5G其中一个的关键技术Massive MIMO(大规模天线)，由于毫米波的缘故，5G时代天线将更加微小，也为设备预留了更多的空间，因此可以搭载更多的天线来增加频谱效率。5G基站的天线主要包括两类：Massive MIMO和8T8R。Massive MIMO可提供更大的容量和更好的覆盖，在一些市中心密集区域，采用Massive MIMO天线部署5G。采用Massive MIMO阵列天线技术，这就对基站天线提出了新的要求，结构紧凑，剖面低，小型化且性能稳定的基站天线已成为现阶段国内外研究的重点。

在现有技术中存在着如下课题，以往3/4G时代的基站天线大都采用十字形交叉偶极子天线的形式，偶极子天线(Dipole antenna)是在无线电通信中，使用最早、结构最简单、应用最广泛的一类天线。它由一对对称放置的导体构成，导体相互靠近的两端分别与馈电线相连。用作发射天线时，电信号从天线中心馈入导体；用作接收天线时，也在天线中心从导体中获取接收信号。常见的偶极子天线由两根共轴的直导线构成，这种天线在远处产生的辐射场是轴对称的，并且在理论上能够严格求解。偶极子天线是共振天线，理论分析表明，细长偶极子天线内的电流分布具有驻波的形式，驻波的波长正好是天线产生或接收的电磁波的波长。因而制作偶极子天线时，会通过工作波长来确定天线的长度。最常见的偶极子天线是半波天线，它的总长度近似为工作波长的一半。除了直导线构成的半波天线，有时也会使用其他种类的偶极子天线，如直导线构成全波天线、短天线，以及形状更为复杂的笼形天线、蝙蝠翼天线等。偶极子天线的结构虽性能稳定，但其剖面高，不容易实现小型化，不适合大规模组阵，且这种天线焊接组装复杂，浪费人力物力。微带天线是采用平面电路印刷技术，易加工且价格便宜，但传统的微带天线没有引向片带宽很窄，仅有3％左右，这就大大限制了其大规模的应用。传统微带天线实现±45°双极化的方法为，分别在贴片两边中间馈电，且需将天线贴片旋转45°，这种形式的天线在大规模组阵时，相邻单元之间的相对距离较近，导致其相邻单元耦合严重，隔离度变差。

因此，需要找到一种更好的应用在5G MIMO场景下的微带天线单元，从而能够简单地进行微带天线单元的±45°双极化。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种微带天线单元以及天线，采用该实用新型技术能简单地进行微带天线单元的±45°双极化，结构简单且稳定、易加工组装、生产一致性好、可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型的第一实施方式为一种微带天线单元，包括：

介质板，该介质板位于微带天线单元的底层；

金属微带贴片，该金属微带贴片被设置在介质板上；

微带传输线，该微带传输线自金属微带贴片的同一侧的两端向相反的两侧延伸。

根据本实用新型所提供的微带天线单元，应用在5G MIMO场景下，结构简单且稳定、易加工组装、生产一致性好、可靠性高，具有相当大的经济效益和安全效益。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式的微带天线单元的结构的示意图。

图2是应用了图1的微带天线单元的应用结构的示意图。

图3本实用新型的第二实施方式的微带天线单元的结构的示意图。

图4是具有图2中的微带天线单元的天线的立体示意图。

图5是具有图3中的微带天线单元的天线的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型的第一实施方式是一种微带天线单元。图1是本实用新型的第一实施方式的微带天线单元的结构的示意图。如图1所示，该微带天线单元包括：介质板A、金属微带贴片B、微带传输线C。介质板A位于微带天线单元B的底层，金属微带贴片B呈方形且被印刷在介质板A上，微带传输线C位于金属微带贴片B的同一侧(图1中为上侧)的两端向相反的两侧(图1中为左右两侧)延伸。

下面结合附图2-5对应用了图1的微带天线单元的具体例子进行说明。

图2是应用了图1的微带天线单元的应用结构的示意图。图4是具有图2中的微带天线单元的天线的立体示意图。如图2所示，该应用结构包括：介质板1、金属微带贴片2、微带传输线3、介质引向片4、金属贴片5、支撑柱6、天线罩7。介质板1位于微带天线单元的底层，金属微带贴片2被印刷在介质板1上，金属微带贴片2呈方形。在金属微带贴片2同一侧(图1中为上侧)的两端处设有微带传输线3，通过在金属微带贴片2同一侧的两端处采用微带线馈电方式实现±45°双极化的辐射。介质引向片4位于金属微带贴片2的正上方，在介质引向片4的上表面印刷有方形金属贴片5，但不局限于方形，在介质引向片4与金属微带贴片2所在的介质板1之间通过支撑柱6进行支撑，天线罩7位于介质引向片4的正上方。通过在金属微带贴片2的正上方外加介质引向片4，有助于提高天线的辐射方向性，并使天线产生双谐振，进而拓宽天线的工作带宽。如图4所示，天线包括：反射板以及安装在反射板上的多个上述微带天线单元D。多个所述微带天线单元D在反射板上排列成多个排及列，同一排的微带天线单元D的微带传输线与相邻的一个微带天线单元D的微带传输线相连。优选为，支撑柱6为塑料尼龙柱、天线罩7为模拟天线罩。

图3是本实用新型的第二实施方式的微带天线单元的结构的示意图。图5是具有图3中的微带天线单元的天线的立体示意图。如图3所示，该微带天线单元包括：介质板8、金属微带贴片9、微带传输线10、塑料件11、金属片12、天线罩13。

介质板8位于微带天线单元的底层，金属微带贴片9被印刷在介质板8上，金属微带贴片9呈方形。在金属微带贴片9同一侧(图3中为上侧)的两端处设有微带传输线10，通过在金属微带贴片9同一侧的两端处采用微带线馈电方式实现±45°双极化的辐射。塑料件11位于金属微带贴片9的正上方，塑料件11紧贴在金属微带贴片9所在的介质板8上，塑料件11的上表面安装有方形的金属片12，天线罩13位于方形的金属贴片12的正上方。通过在金属微带贴片9的正上方外加方形的金属片12有助于提高天线的辐射方向性，并使天线产生双谐振，进而拓宽天线的工作带宽。如图5所示，天线包括：反射板以及安装在反射板上的多个上述微带天线单元D。多个所述微带天线单元D在反射板上排列成多个排及列，同一排的微带天线单元D的微带传输线与相邻的一个微带天线单元D的微带传输线相连。

如上所述，利用第一实施方式的微带天线单元以及天线，由于通过在金属微带贴片同一侧的两端处采用微带线馈电方式实现±45°双极化的辐射，无需像以往那样将天线贴片旋转，应用在5G MIMO场景下，结构简单且稳定、易加工组装、生产一致性好、可靠性高。

需要说明的是，本实用新型各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本实用新型所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实用新型上述各设备实施方式并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种微带天线单元，其特征在于，包括：

介质板，该介质板位于微带天线单元的底层；

金属微带贴片，该金属微带贴片被设置在介质板上；

微带传输线，该微带传输线自金属微带贴片的同一侧的两端向相反的两侧延伸。

2.根据权利要求1所述的微带天线单元，其特征在于，还包括：

介质引向片，该介质引向片包括介质层及固持于介质层上的金属片。

3.根据权利要求2所述的微带天线单元，其特征在于，

所述金属片印刷至介质层上，

该微带贴片天线还包括：

支撑柱，该支撑柱位于介质板与介质引向片之间；

天线罩，该天线罩位于介质引向片的正上方。

4.根据权利要求2所述的微带天线单元，其特征在于，还包括：

所述介质层为直接固持于介质板上的塑料件，所述金属片固持于塑料件上。

5.根据权利要求4所述的微带天线单元，其特征在于，还包括：

所述塑料件上设有至少两个向下延伸的第一固持柱，所述介质板上设有与固持柱配合的第一收容孔，所述塑料件上还设有向上超出上表面的第二固持柱，所述金属片上还设有与第二固持柱相配合的第二收容孔。

6.一种天线，其特征在于，包括：

反射板；以及

安装在反射板上的多个权利要求1至5中的任意一项所述的微带天线单元。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，

多个所述微带天线单元在反射板上排列成多个排及列。

8.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，

同一排的微带天线单元的微带传输线与相邻的一个微带天线单元的微带传输线相连。

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