[發(fā)明專利]一種基于差分諧振器饋電的寬帶貼片天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910143487.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN109860976B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁濤;洪凱東;張曉;朱玉建;黃冠龍;韓崇志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市卓睿通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/22
• 分類號(hào): H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于差分諧振器饋電的寬帶貼片天線，其包括金屬底板、位于金屬底板上方的L形折疊片、設(shè)置在L形折疊片頂部且與金屬底板平行設(shè)置的輻射貼片、相貼設(shè)置在金屬底板下表面的介質(zhì)基板、在介質(zhì)基板上形成的諧振單元以及與諧振單元連接的饋電線，L形折疊片的其中一水平翻折面分別通過金屬探針垂直穿過金屬底板、介質(zhì)基板與諧振單元相連接。本發(fā)明利用差分饋電降低了天線的交叉極化，且工作在四個(gè)諧振模式上，帶寬達(dá)到了63.7％，而天線剖面高度僅為0.158個(gè)真空波長(zhǎng)；且在通帶內(nèi)天線正上方都保持著平坦的增益以及穩(wěn)定的輻射方向圖。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于差分諧振器饋電的寬帶貼片天線。

【背景技術(shù)】

近年來，隨著無線通信的迅速發(fā)展，日漸復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)無線通信系統(tǒng)中的天線的帶寬和其他性能的要求越來越高。由于微帶貼片天線具有剖面低、重量輕、易于加工以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在各種無線通信中。

然而，由于微帶貼片天線的一個(gè)缺點(diǎn)是它們具有相對(duì)窄的帶寬，導(dǎo)致其很難應(yīng)用于寬帶通信中。多年來有很多種寬帶技術(shù)被研究以嘗試提高微帶天線的帶寬。現(xiàn)有技術(shù)方案中，有在輻射貼片的水平或者垂直方向上增加寄生貼片，然后通過電磁耦合把能量從輻射貼片耦合到寄生貼片上的；有的在貼片天線上刻蝕U-形狹槽或多個(gè)矩形狹槽。

不過，上述所提及的增加帶寬的技術(shù)都不太理想。共面寄生貼片的使用增加了天線的面積，堆疊寄生單元的使用增加了天線剖面的厚度，特別是兩者在工作頻帶內(nèi)都面臨著方向圖畸變的問題；除此之外，電容性間隙的制造對(duì)工藝的精度要求很高，加工誤差無法保證。而在貼片天線上刻蝕U-形槽雖然提高了天線的交叉極化，但是降低了天線的輻射性能。

現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種在圓形貼片天線上加載一圈金屬通孔使另一個(gè)諧振模式被激勵(lì)起來，通過多輻射模并用的思想來增加天線的帶寬；但是該技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的帶寬還是相對(duì)較較窄，仍然無法滿足寬帶通信的需求。

除此之外，偶極子基站天線被廣泛應(yīng)用在寬帶通信中，但是這類基站天線具有很高的剖面，約為四分之一真空波長(zhǎng)，這很難應(yīng)用在較低剖面的場(chǎng)景中。最后，由于寬帶通信技術(shù)以其數(shù)據(jù)傳輸速率高、發(fā)射功率低、抗干擾性能強(qiáng)、保密性好等一系列優(yōu)點(diǎn)備受重視，在無線通信、射頻標(biāo)識(shí)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景；針對(duì)寬帶無線通信，不僅要求寬帶天線在其工作頻帶內(nèi)，具有良好的阻抗匹配特性、穩(wěn)定的輻射方向性、相對(duì)平坦的增益特性，而且希望天線成本低廉、便于加工和安裝。

近年來，隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，為了滿足各種通信服務(wù)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段將會(huì)變得越來越多，比如目前我國(guó)3G/4G/5G移動(dòng)通信系統(tǒng)涵括了1.7-2.7GHz、3.4-3.6GHz和4.8-5.0GHz等多個(gè)頻段。傳統(tǒng)的基站天線最大帶寬一般為40％左右，已經(jīng)覆蓋不了如此寬的工作頻段了。如果分別對(duì)這些頻段開發(fā)相應(yīng)地天線單元和陣列，通信系統(tǒng)的收發(fā)天線將會(huì)變得非常復(fù)雜，成本也會(huì)顯著地提高。因此，研制出一種能夠同時(shí)覆蓋上述頻段的新型寬帶天線顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的主要目的在于提供一種同時(shí)具有剖面低、交叉極化低、工作帶寬寬、饋電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工工藝簡(jiǎn)單、成本低等一系列特點(diǎn)的基于差分諧振器饋電的寬帶貼片天線。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種基于差分諧振器饋電的寬帶貼片天線，其包括金屬底板、位于所述金屬底板上方的L形折疊片、設(shè)置在所述L形折疊片頂部且與所述金屬底板平行設(shè)置的輻射貼片、相貼設(shè)置在所述金屬底板下表面的介質(zhì)基板、在所述介質(zhì)基板上形成的諧振單元以及與所述諧振單元連接的饋電線，所述L形折疊片的其中一水平翻折面分別通過金屬探針垂直穿過所述金屬底板、所述介質(zhì)基板與所述諧振單元相連接，所述諧振單元經(jīng)所述饋電線饋電后產(chǎn)生諧振，并通過所述金屬探針和所述L形折疊片把一對(duì)差分信號(hào)傳輸給所述輻射貼片，完成天線的差分饋電。

進(jìn)一步的，所述L形折疊片和所述金屬探針數(shù)量對(duì)應(yīng)設(shè)置，且均設(shè)置有兩個(gè)。