[發明專利]一種寬帶集成巴倫及天線單元

有效

• 申請號: 201910991663.7
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110911827B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 傅隨道;曹振新;陳鵬;曹蕊;江傳民
• 申請（專利權）人: 東南大學;南京步微通信設備有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q1/48;H01Q19/10;H01Q15/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種可一種寬帶集成巴倫及天線單元，其中寬帶集成巴倫包括介質基板、微帶線及金屬條帶，所述微帶線設置在所述介質基板一面，所述金屬條帶設置在所述介質基板另一面；所述金屬條帶為共面設置的第一金屬條帶和第二金屬條帶，在第一金屬條帶與第二金屬條帶之間為隔離縫隙，在形成所述隔離縫隙的第一金屬條帶和第二金屬條帶一側均設置有齒形縫隙。本發明線單元可以實現2/3/4/5G頻段(1.7?3.6GHz)±45°雙極化穩定電磁輻射，具有工作頻段寬、隔離度高、輻射方向圖穩定的特點。

技術領域

本發明涉及移動通信領域，具體涉及一種適用于2G/3G/4G/5G移動通信的帶集成巴倫、基站天線。

背景技術

隨著5G移動通信技術的發展，傳統2G/3G/4G將一種補充通信方式與5G長期共存。設計一款工作頻段覆蓋2G/3G/4G/5G移動通信的波束穩定MIMO天線單元，不僅可以改善基站天線電磁兼容難題，同時可以節約安裝空間降低運營成本，因而具有極大的商業價值。

傳統的基站天線工作頻段通常覆蓋1.4-2.7GHz或1.7-2.7GHz，工作帶寬及輻射方向圖不能滿足設計需要。5G天線(3.5GHz、26.5GHz及40GHz)僅能支持單一工作頻段，且隔離度、增益相較傳統基站天線要求相差甚遠。

設計一款可用于2G/3G/4G/5G移動通信的波束穩定MIMO天線需要滿足以下要求：1、工作頻段覆蓋1.71-3.6GHz，滿足2/3/4/5G移動通信頻段要求。2、雙極化輻射，可支持MIMO方式。3、穩定方向圖，增益和半功率波束寬帶在工作帶寬內變化穩定保證信號均勻覆蓋。4、尺寸緊湊、結構簡單、安裝便捷、成本低廉。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足，而提供一種可拓展基站天線工作帶寬的寬帶集成巴倫及基站天線。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種寬帶集成巴倫，其特征在于：包括介質基板、微帶線及金屬條帶，所述微帶線設置在所述介質基板一面，所述金屬條帶設置在所述介質基板另一面；所述金屬條帶為共面設置的第一金屬條帶和第二金屬條帶，在第一金屬條帶與第二金屬條帶之間為隔離縫隙，在形成所述隔離縫隙的第一金屬條帶和第二金屬條帶一側均設置有齒形縫隙。

所述微帶線包括第一微帶段、第二微帶段以及第三微帶段，所述第二微帶段連接所述第一微帶段和第二微帶段，所述第一微帶段位于所述第一金屬條帶的背面，所述第三微帶段位于所述第二金屬條帶的背面，所述第二微帶段一端位于第一金屬條帶背面，所述第二微帶段另一端位于第二金屬條帶背面；所述第一金屬條帶和第二金屬條帶對稱分布在所述第二微帶段中心的兩側，所述齒形縫隙起始于所述微帶線與金屬條帶的耦合位置。

所述齒形縫隙終止于所述隔離縫隙的末端。

所述齒形縫隙兩側深度相同，約為0.02～0.05λ₂，其中λ₂為3.5GHz真空波長。

所述齒形縫隙的形狀包括但不限于矩形、半圓形、三角形。

一種天線單元，包括反射地、巴倫單元、輻射單元和寄生單元，所述寄生單元通過絕緣支柱固定在輻射單元上方，所述輻射單元由所述巴倫單元固定在所述反射地上，其特征在于：所述巴倫單元由兩片上述任一所述的寬帶集成巴倫垂直交錯而成。

述寄生單元為N×N個寄生單元片構成的寄生陣列，其中N≥2。

所述寄生單元片直徑為0.05～0.15λ₁，寄生單元片間距為0.1～0.25λ₁。

所述寄生陣列固定在輻射單元上方，與輻射單元的距離為0.1～0.2λ₁，其中λ₁為2.1GHz真空波長。