[發明專利]一種場館賦型天線

在審

• 申請號: 202111182914.0
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113851828A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 張偉強
• 申請（專利權）人: 廣東中元創新科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q15/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 高崇

本發明提供的方案為一種場館賦型天線，包括介質基板、輻射體和層疊于介質基板上表面的超表面層，其中，所述超表面層的中部成型有用于容置輻射體的安裝槽；所述輻射體沿其長度方向的中線及寬度方向的中線上均刻蝕有分隔縫隙，從而將輻射體劃分為四個呈矩陣布置的輻射單元，其中，任意相臨近的兩個所述輻射單元之間成型有連接橋，從而令四個輻射單元之間由四個連接橋對應連接，從而實現雙極化功能，提高頻帶利用率、天線的前后比和天線增益、天線半功率波束寬度和?20 dB波束寬度的斜率，降低天線的旁瓣，滿足場館天線需求。

技術領域

本發明涉及無線通信系統的技術領域，尤其是涉及一種場館賦型天線。

背景技術

目前，5G技術已經應用于各種各樣的場景下，對于比賽或者直播場館等應用場景中，天線輻射機制對比賽結果或直播信號的傳輸具有重要影響，其中，在一個場館中往往會分為許多個扇區，要想在扇區的每一個位置獲得同等的信號，避免出現“燈下黑”的情況，需要天線的輻射方向具有較好的邊界性，即滿足天線半功率波束寬度（-3 dB波束寬度）和-20dB波束寬度比值大于某一個固定值。同時，場館中的天線仍需滿足低旁瓣的功能，否則會影響到別的扇區信號的輻射。

而現有場館賦型天線多采用以下兩種方法來實現：1）采用規則的陣列來實現，在設計饋電網絡時，使每個單元得到具有不同的相位或幅度的激勵，實現具有方形輻射方向圖的天線；2）采用稀疏陣的方式，通過將天線單元放置在不同位置，構成具有明顯邊界性的方向圖。這兩種方法都能實現較好的賦型特性，但第一種方法需要許多天線單元，增加了制備成本，且其饋電網絡非常復雜，難以精準實現激勵的幅值和相位；第二種方法的缺點是通過控制天線的位置實現，難以精準確定每一個天線的位置，可能會導致大的旁瓣。

其次，天線的半功率波束寬度和-20 dB波束寬度的比值是賦型天線一個重要的指標。通常天線的半功率波束寬度和-20 dB波束寬度的展寬和縮窄是等比例變化的，所以能夠使大幅度展寬天線半功率波束寬度，但-20 dB波束寬度展寬幅度很小的方法是很重要的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種能夠覆蓋5G頻段（3.3-3.6GHz）的場館賦型天線，實現雙極化功能，提高頻帶利用率、天線的前后比和天線增益、天線半功率波束寬度和-20 dB波束寬度的斜率，降低天線的旁瓣，滿足場館天線需求。

為實現上述目的，本發明提供的方案為一種場館賦型天線，包括介質基板、輻射體和層疊于介質基板上表面的超表面層，其中，所述超表面層的中部成型有用于容置輻射體的安裝槽；所述輻射體沿其長度方向的中線及寬度方向的中線上均刻蝕有分隔縫隙，從而將輻射體劃分為四個呈矩陣布置的輻射單元，其中，任意相臨近的兩個所述輻射單元之間成型有連接橋，從而令四個輻射單元之間由四個連接橋對應連接。

進一步，還包括四塊分別設于所述輻射體四周的金屬圍板。

進一步，所述介質基板包括上下層疊布置的第一基板層和第二基板層，其中，所述第一基板層的上表面設于第一饋電網絡和第二饋電端口，所述第二基板層的上表面設于第二饋電網絡和第一饋電端口，所述第二饋電端口穿設過第一基板層預成型有的第二差分縫隙后與第二饋電網絡相連；所述第一饋電端口穿設過第一基板層預成型有的第一差分縫隙后與第一饋電網絡相連。

進一步，所述第一饋電網絡一分為二形成兩個第一輸出端，兩所述第一輸出端與輻射體上設有的兩個第一饋電點相連；所述第二饋電網絡一分為二形成有兩個第二輸出端，兩所述第二輸出端與輻射體上設有的兩個第二饋電點相連。

進一步，兩所述第一饋電點分別臨近布置于輻射體長度方向的中線上的兩個連接橋；兩所述第二饋電點分別臨近布置于輻射體寬度方向的中線上的兩個連接橋。

進一步，所述超表面層的上表面具有周期性方形超表面結構。