[發明專利]一種陣列天線

有效

• 申請號: 201310459515.3
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103490143A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 金西榮
• 申請（專利權）人: 佛山市藍波灣通訊設備有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q13/08;H01Q21/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及一種移動通信中基站臺收發天線裝置，尤其涉及一種適用于3G/4G高增益移動通信基站的陣列天線。

背景技術

天線作為無線通信系統的咽喉要道，是輻射和接受電磁波的系統部件。天線性能的優劣，對移動通信系統的總體性能起著非常重要的作用，一副高性能的天線能放寬系統的要求且改善整個系統的性能。如今，移動通信系統的不斷升級換代給天線提供了新的指標要求，小型化，低剖面，寬頻帶，低成本，堅固耐用且易于與系統集成等成為現代天線設計師需要考慮的主要因素。特別是3G/4G系統的先后問世并市場化，高性能、低成本、個性化天線的需求越來越多。

目前已有的技術中，采用半波振子作為輻射單元，同軸射頻電纜作為饋電網絡的技術大量應用到基站臺天線中。如US6195063B1，這類天線一般采用金屬振子作為輻射單元，采用射頻電纜作為饋電網絡的主要組成部分，其缺點一是焊點較多，生產一致性差，很難保證如三階交調等這類對天線生產工藝要求較高的指標；二是在某些特殊要求如高增益要求時,射頻電纜的損耗偏大，并不能滿足要求。

其次，目前已有的技術中，有些技術采用貼片天線的形式作為輻射單元，饋電網絡可以采用高頻微帶電路板，如US8378915B2，兩者集成加工，雖然可以解決生產一致性問題，但高頻微帶電路板價格很高，損耗較大。

再次，目前已有的技術中，有些技術采用空氣微帶的形式取代高頻微帶電路板，如US6034649則采用空氣微帶的形式取代高頻微帶電路板，雖然該技術可以使饋電網絡的損耗降低并進而提高天線的增益，但空氣微帶線路很難固定，生產一致性差，并不適合用在頻率較高如5GH以上的基站天線中。

即，現有的陣列天線不能同時滿足低成本、高增益、生產一致性的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，解決上述技術瓶頸，設計新型饋電網絡及輻射單元，以提供一種低成本、高增益、生產一致性好的陣列天線。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種陣列天線，包括底板、印刷線路和印刷電路板基板，所述印刷電路板基板通過支撐柱置于所述底板之上，所述印刷電路板基板和所述底板之間為空氣層；

所述印刷電路板基板的下表面設有所述印刷線路，所述印刷線路位于所述空氣層之上，所述印刷電路板基板之下；所述印刷電路板基板的上表面設有印刷輻射單元，所述印刷輻射單元與所述印刷線路電連接。

作為上述方案的改進，所述空氣層的厚度為所述印刷電路板基板的厚度的5-8倍。

作為上述方案的改進，所述印刷電路板基板的厚度為0.4-0.8mm，所述空氣層的厚度為2-6.4mm。

作為上述方案的改進，所述印刷線路和所述印刷輻射單元通過通孔電連接。

作為上述方案的改進，所述通孔旁設有開路枝節。

作為上述方案的改進，所述通孔上覆有導電材料；

和/或，所述通孔為圓形孔、橢圓形孔或多邊形孔。

作為上述方案的改進，所述陣列天線還包括寄生輻射單元，所述寄生輻射單元通過支撐柱設于所述印刷輻射單元的上方。

作為上述方案的改進，所述寄生輻射單元為金屬片狀物，或者所述寄生輻射單元印刷在PCB上；

印刷在PCB上的所述寄生輻射單元，可設于所述PCB的上方一側，或設于所述PCB的下方一側。

作為上述方案的改進，所述陣列天線構成單極化或雙極化，所述雙極化包括垂直/水平雙極化，以及+45°/-45°雙極化；

和/或，所述陣列天線為線陣或面陣；

和/或，所述陣列天線的饋電網絡采用并饋與串饋混合形式。

作為上述方案的改進，所述陣列天線的饋電網絡的等效介電常數為1-2。

實施本發明，具有如下有益效果：

本發明提供了一種陣列天線，本發明采用懸置微帶線作為饋電網絡，其主要部件包括底板、空氣層、印刷線路、印刷電路板基板等四部分，懸置微帶線設計中，微帶線采用準TEM波傳播，空氣層作為能量主要載體，印刷電路板基板作為微帶電路載體的介質層，由于懸置微帶線的主要能量傳播載體位于空氣層，其對印刷電路板基板的要求并不高，印刷電路板基板可以采用如RF4這類成本低的板材。因此，本發明陣列天線在滿足一定的設計帶寬，降低成本的同時，保證了天線的高增益和生產的一致性。

附圖說明

圖1是本發明一種陣列天線第一實施例的示意圖；

圖2是圖1所示A部的局部放大圖；

圖3是本發明一種陣列天線第二實施例的示意圖；