[發明專利]一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元

有效

• 申請號: 202011522514.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112635976B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 吳倩楠;寇娟榮;李孟委
• 申請（專利權）人: 中北大學;南通高等研究院
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/24;H01Q9/04;H01Q9/16;H01Q15/14
• 代理公司: 南通璽運專利代理事務所(普通合伙) 32675
• 代理人: 曾萍

本發明公開了一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元，它主要包括，鋸齒形輻射結構、饋電貼片、圓柱同軸饋電結構、支撐膠柱和金屬反射板；所述鋸齒形輻射結構以同軸芯為中心呈現對稱分布，它通過四根支撐膠柱固定在底部金屬反射板上；所述圓柱同軸饋電結構包括金屬圓柱體內芯和外芯，其內芯頂端連接長方形金屬貼片，并通過長方形金屬貼片與一側水平鋸齒形銅片相連，外芯連接折疊金屬貼片，并通過折疊金屬貼片與另一側水平鋸齒形銅片連接，其底部貫穿金屬反射板；本發明可覆蓋3.3?4.2GHz頻段，有效減小天線的尺寸，降低成本，使其能優選的適用于5G基站天線系統中。

技術領域

本發明涉及移動通信基站天線設計與制造技術領域，尤其涉及一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元。

背景技術

當今世界，隨著智能移動通信科學技術的飛速發展，當前的移動通信大數據傳輸對基站天線產生了更高的要求?；咎炀€作為移動通信中的核心構成，將基站與位于服務區域范圍內各個移動站二者之間建立起了無線電傳輸線路，其基站的性能會嚴重影響到整個通信系統的質量。此外，基站天線單元是組成基站天線的重要元素，因此研究設計基站天線單元不可或缺。

偶極子天線作為一種基站天線單元，其結構與制作工藝簡單、成本較低，具有穩定的全向輻射特性，可以平衡天線尺寸和重量較大的問題，被廣泛應用于移動通信基站天線的設計中。為了解決當前多通信網絡、多運營商共存的緊張現狀以及5G通信網絡的快速普及，移動通信基站天線朝著小型化方向發展。隨著小型化設備的崛起，天線尺寸的要求越發嚴苛。

近年來，小型化基站天線設計理念及研究逐漸吸引了眾多科研人員們的眼球。為了實現小型化理念，2018年余文勝等人提出了一種緊湊型雙極化磁電偶極子天線的設計，該類天線通過利用天線表面偶極子的形狀來實現天線小型化的目標。然而，該類天線的地板尺寸達到130mm*130mm，已經不能滿足于當代無限通信系統對天線單元尺寸在實際中的要求。偶極子天線作為基站天線設計單元的首選，同時要兼顧其交叉極化、增益等性能，依然存在很大的挑戰。此外，設計性能優異的小型化偶極子基站天線單元具有重要的實用意義和價值，是無線通訊領域的迫切需求。

因此，亟待需要一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元來解決上述難題。

發明內容

為了解決該問題，本發明公開了一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元，它有效的解決了現有存在的基站天線結構復雜、尺寸和重量較大的問題。

一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元，它主要包括，鋸齒形輻射結構、饋電貼片、圓柱同軸饋電結構、支撐膠柱和金屬反射板；所述鋸齒形輻射結構以同軸芯為中心呈現對稱分布，它通過四根支撐膠柱固定在底部金屬反射板上；

所述饋電貼片包括長方形金屬貼片和折疊金屬貼片，長方形金屬貼片和折疊金屬貼片其一端分別與同軸饋電結構內芯、同軸饋電結構外芯相連接；另一端與相近一側水平鋸齒形銅片以3*4mm²長方形重疊方式焊接；

所述圓柱同軸饋電結構包括金屬圓柱體內芯和外芯，其內芯頂端連接長方形金屬貼片，并通過長方形金屬貼片與一側水平鋸齒形銅片相連，外芯連接折疊金屬貼片，并通過折疊金屬貼片與另一側水平鋸齒形銅片連接，其底部貫穿金屬反射板；

所述折疊金屬貼片包括折疊橫向短金屬貼片、折疊豎向金屬貼片和折疊橫向長金屬貼片。

作為進一步地，本發明所述一種鋸齒形偶極子5G基站天線單元的工作頻段為3.3-4.2GHz。

作為進一步地，本發明所述水平鋸齒形銅片由兩組長方形貼片構成，單個鋸齒形銅片尺寸大小為8*8mm²；水平鋸齒形銅片下方設有四根圓柱體膠柱用于支撐，其高度為4.5mm，水平鋸齒形銅片以同軸芯呈現出中心對稱結構。