[發明專利]一種低剖面、小型化、高隔離度的雙極化貼片天線單元

有效

• 申請號: 201810633109.7
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108899644B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 葛磊;趙田野
• 申請（專利權）人: 深圳市深大唯同科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52
• 代理公司: 深圳市龍成聯合專利代理有限公司 44344
• 代理人: 趙婷婷

本發明涉及一種低剖面、小型化、高隔離度的雙極化貼片天線單元，包括基板，基板的一個面上設有至少兩層支撐介質，基板在遠離支撐介質的面設置功分饋電網絡；每層支撐介質遠離基板的面上都設有輻射貼片；還包括導電饋電柱，用于分別穿透基板和支撐介質，連接輻射貼片和饋電網絡。本發明通過合理設置各層支撐介質的介電常數及高度，可以大大減小單元的尺寸和高度，實現小型化，低剖面，有效減小了陣列中單元間的互耦，提高隔離度，改變輻射方向圖的波寬，增益，交叉極化等特性。并采用等幅反相饋電方式，再通過設置輸出端和饋電柱位置，消除貼片內的高次模，使單元內的互擾得到有效抑制，提高端口隔離度以及方向圖的交叉極化和對稱性。

技術領域

本發明涉及通信天線技術領域，尤其涉及一種低剖面、小型化、高隔離度的雙極化貼片天線單元。

背景技術

5G移動通信天線廣泛采用Massive MIMO（大規模多輸入多輸出）的陣列技術，這要求天線設計符合以下原則：1、小型化，低剖面，易集成；減小天線陣列的口徑大小，降低剖面，與有源波束賦形網絡融為一體，關系到整個系統的體積大小和分布空間，以及各系統模塊相互兼容的問題。2、高隔離度，低互耦影響；在MIMO系統里面，天線單元之間的互耦不僅僅會降低信道的隔離度，還會降低整個系統的通信效率。然而目前的基站天線單元廣泛采用對稱振子的技術方案，其高度和面積與波長成正比，剖面高，體積大，單元間互耦強烈，導致隔離度很難提高，方向圖產生畸變，嚴重影響了天線陣列的總體性能；另外，對稱振子的安裝復雜，一致性不好，與有源系統模塊難以集成，難以滿足Massive MIMO系統的要求。

因此，業內急需一種小型化、低剖面、高隔離度、高集成度、一致性好和易于調諧的雙極化天線單元。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低剖面、小型化、高隔離度的雙極化貼片天線單元，包括基板，基板的一個面上設有至少一層支撐介質，還包括了上述任意一項所述的功分饋電網絡，基板在遠離支撐介質的面設置功分饋電網絡；

每層支撐介質遠離基板的面上都設有輻射貼片；

還包括導電饋電柱，用于分別穿透基板和支撐介質，連接輻射貼片和饋電網絡。

進一步的，所述支撐介質的高度為0.002-0.1個工作波長。

進一步的，所述支撐介質的介電常數為1.0-16.0。

進一步的，所述功分饋電網絡包括保持一定間距的兩組功分器以及兩組連接功分器的輸入端，功分器的兩末端分別連接輸出端；

所述功分饋電網絡中同組的功分器末端的輸出端連線后，不同組輸出端的兩條連線的夾角為90度。

進一步的，所述功分饋電網絡中同組的輸入端到兩個輸出端的幅度差小于0.5dB，相位差160~200度。

進一步的，所述功分饋電網絡包括微帶線、共面波導或其他形式的傳輸線。

進一步的，所述基板在靠近支撐介質的面設有焊錫層和第一焊盤，所述焊錫層與第一焊盤之間為隔離的絕緣設置；

所述支撐介質靠近基板的面設有第一金屬地和第二焊盤，第一金屬地和第二焊盤分別與焊錫層和第一焊盤重疊焊接在一起。

進一步的，所述輻射貼片的垂直投影在基板上，投影面積覆蓋了功分器和輸出端。

進一步的，所述輻射貼片的形狀包括多邊形或者圓形。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明通過合理設置各層支撐介質的介電常數及高度，可以大大減小單元的尺寸和高度，實現小型化，低剖面，有效減小了陣列中單元間的互耦，提高隔離度，改變輻射方向圖的波寬，增益，交叉極化等特性。