一种宽带极化可重构基站天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带极化可重构基站天线，包括第一振子单元、第二振子单元、馈电网络及介质基板，所述第一振子单元及第二振子单元相互正交嵌套固定在介质基板的上表面，所述馈电网络印刷在介质基板的下表面，所述第一及第二振子单元均包括印刷振子、寄生单元、馈电微带线及振子单元介质基板，所述印刷振子及寄生单元印刷在振子单元介质基板的上表面，所述寄生单元位于印刷振子的上方，所述馈电微带线位于振子单元介质基板的下表面，馈电微带线与馈电网络连接。本天线带宽可基本覆盖698‑960MHz，可基本覆盖GSM900与LTE700频段。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带极化可重构基站天线
本技术涉及移动通信基站天线领域，特别涉及一种宽带极化可重构基站天线。
技术介绍
基站天线作为移动通信系统的重要组成部分，其性能对移动通信系统有决定性作用。相比于普通天线，极化可重构天线可以提高空间自由度以便于提高无线通信系统的系统容量，提高频谱利用率，改善通信系统的传输速率。另外，极化可重构天线对于多径效应造成的信号衰落也有一定的抑制作用，提高系统对干扰信号的免疫能力。目前主要是通过可控馈电系统和可控缝隙来实现天线的极化可重构。前者对馈电系统加载可变电抗或者切换馈电位置，产生不同工作模式的相位差，来实现极化的可重构。后者则是在天线合适的位置刻蚀缝隙，利用射频开关改变天线电流的流动路径，实现天线极化可重构。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本技术提供一种宽带极化可重构基站天线。本技术采用如下技术方案：一种宽带极化可重构基站天线，包括第一振子单元、第二振子单元、馈电网络及介质基板，所述第一振子单元及第二振子单元相互正交嵌套固定在介质基板的上表面，所述馈电网络印刷在介质基板的下表面，所述第一及第二振子单元均包括印刷振子、寄生单元、馈电微带线及振子单元介质基板，所述印刷振子及寄生单元印刷在振子单元介质基板的上表面，所述寄生单元位于印刷振子的上方，所述馈电微带线位于振子单元介质基板的下表面，馈电微带线与馈电网络连接。第一及第二振子单元的印刷振子包括振子单元左臂、振子单元右臂及槽线，所述振子单元左臂及振子单元右臂关于振子单元介质基板纵向中线镜像对称，所述槽线位于振子单元介质基板的纵向中线。第一及第二振子单元还包括开槽，所述开槽位于振子单元介质基板的纵向中线上，第一振子单元的槽线位于第一振子单元介质基板纵向中线的上部，第二振子单元的槽线位于第一振子单元介质基板纵向中线的下部；第一振子单元的开槽位于第一振子单元介质基板纵向中线的下部，第二振子单元的开槽位于第二振子单元介质基板纵向中线的上部。所述馈电微带线包括第一匹配段、第二耦合段及第三匹配段，所述第二耦合段分别垂直于第一及第三匹配段，所述第二耦合段垂直于振子单元介质基板纵向中线。第一振子单元的第二耦合段在耦合点处向上凸起，第二振子单元的第二耦合段在耦合点处向下凸起。所述馈电网络具体为威尔金森功分器，包括馈电端口、输出支路、四分之一波长传输线，支路、第一分支、第二分支、第三分支及第四分支，所述第一分支及支路分别与四分之一波长传输线连接，所述输出支路由相互平行的第一输出支路和第二输出支路构成，所述第二分支、第三分支由支路分出，所述馈电端口位于介质基板的中央，所述馈电端口的左右两侧设置用于进行线极化与圆极化切换的第一及第二开关，所述第一开关位于馈电端口左侧与第四分支之间，所述第二开关位于馈电端口右侧与四分之一波长传输线之间，第四分支与第一及第二输出支路之间分别设置第三及第四开关，所述第一分支与第二输出支路之间设置第五开关，所述第二分支、第三分支与第一输出支路之间分别设置第六及第七开关，所述支路与第二分支、第三分支之间分别设置第八及第九开关。所述第一分支及第二分支长度相差四分之一个λg，所述第一分支及第三分支长度相差四分之一个λg，λg对应天线中心频率820MHz在介质中的波长，所述四分之一波长传输线的特征阻抗70.7Ω，各分支其特性阻抗均为50Ω。当第二开关、第五开关、第七开关及第九开关同时打开，实现左旋圆极化；当第二开关、第五开关、第六开关及第八关凯同时打开，实现右旋圆极化；当第一开关及第三开关同时打开时，电流通过第一输出支路，天线实现+45°线极化；当第一开关及第四开关同时打开时，电流通过第二输出支路，天线实现-45°线极化。所述开槽与振子单元介质基板的厚度相同。所述第一及第二振子单元的高度均为0.3λ0～0.5λ0，λ0为365.9mm，所述寄生单元关于振子单元介质基板的纵向中线对称。本技术的有益效果：(1)本技术采用两个平面结构的振子单元相互正交嵌套，结构简单，二个振子单元之间只需要穿插嵌套在一起，固定在介质板上。(2)采用寄生单元进一步拓宽阻抗带宽；(3)馈电结构为一印刷宽带巴伦与改进型威尔金森功分器的结合，实现左右旋和土45°四种极化方式的宽带极化可重构天线。天线带宽可基本覆盖698-960MHz，可基本覆盖GSM900与LTE700频段。附图说明图1是本技术一种宽带极化可重构基站天线的结构示意图；图2是本技术图1中第一振子单元的结构示意图；图3是本技术图1中第二振子单元的结构示意图；图4是本技术图1中馈电网络的结构示意图；图5是本技术的圆极化宽带图；图6是本技术的圆极化轴比带宽图；图7是本技术的土45°极化带宽图；图8是本技术的一种宽带极化可重构基站天线呈左旋圆极化时在820MHz辐射方向图；图9是一种宽带极化可重构基站天线呈右旋圆极化时在820MHz辐射方向图；图10是一种宽带极化可重构基站天线呈+45°极化时在820MHz辐射方向图；图11是一种宽带极化可重构基站天线呈-45°极化时在820MHz辐射方向图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，一种宽带极化可重构基站天线，包括第一振子单元1、第二振子单元2、馈电网络及介质基板3，所述第一振子单元1及第二振子单元2相互正交嵌套固定在介质基板3的上表面，所述馈电网络印刷在介质基板3的下表面，所述第一及第二振子单元均包括印刷振子、寄生单元、馈电微带线及振子单元介质基板，所述印刷振子及寄生单元印刷在振子单元介质基板的上表面，所述寄生单元位于印刷振子的上方，所述馈电微带线位于振子单元介质基板的下表面，介质基板正面覆铜，馈电微带线通过金属化过孔与馈电网络连接。所述第一、第二振子单元的高度为0.3λ0～0.5λ0，λ0为365.9mm。如图2所示是第一振子单元的结构，如图3是第二振子单元的结构，第一振子单元与第二振子单元的结构基本相同，第一及第二振子单元的印刷振子包括振子单元左臂、振子单元右臂及槽线，所述振子单元左臂及振子单元右臂关于振子单元介质基板纵向中线镜像对称，所述槽线位于振子单元介质基板的纵向中线。如图2所示，第一振子单元的结构包括第一振子单元的印刷振子、第一振子单元的寄生单元4C、第一振子单元的馈电微带线及第一振子单元的振子单元介质基板7，所述第一振子单元的印刷振子包括第一振子单元左臂4A、第一振子单元右臂4B及第一振子单元的槽线5，所述第一振子单元的寄生单元位于第一振子单元的印刷振子的上方，第一振子单元的印刷振子关于第一振子单元的振子单元介质基板的纵向中线对称。如图3所示，第二振子单元的结构包括第二振子单元的印刷振子、第二振子单元的寄生单元9C、第二振子单元的馈电微带线及第二振子单元的介质基板12，所述第二振子单元的印刷振子包括第二振子单元左臂9A、第二振子单元右臂9B及第一振子单元的槽线10。如图2所示，第一振子单元的馈电微带线包括第一振子单元的第一匹配段8A、第一振子单元的第二耦合段8B及第一振子单元的第三匹配段8C构成。所述第一振子单元第一匹配段和第一振子单元第三匹配段分别垂直于第一振子单元第二耦合段，所述第一匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，包括第一振子单元、第二振子单元、馈电网络及介质基板，所述第一振子单元及第二振子单元相互正交嵌套固定在介质基板的上表面，所述馈电网络印刷在介质基板的下表面，所述第一及第二振子单元均包括印刷振子、寄生单元、馈电微带线及振子单元介质基板，所述印刷振子及寄生单元印刷在振子单元介质基板的上表面，所述寄生单元位于印刷振子的上方，所述馈电微带线位于振子单元介质基板的下表面，馈电微带线与馈电网络连接。

【技术特征摘要】
1.一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，包括第一振子单元、第二振子单元、馈电网络及介质基板，所述第一振子单元及第二振子单元相互正交嵌套固定在介质基板的上表面，所述馈电网络印刷在介质基板的下表面，所述第一及第二振子单元均包括印刷振子、寄生单元、馈电微带线及振子单元介质基板，所述印刷振子及寄生单元印刷在振子单元介质基板的上表面，所述寄生单元位于印刷振子的上方，所述馈电微带线位于振子单元介质基板的下表面，馈电微带线与馈电网络连接。2.根据权利要求1所述的一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，第一及第二振子单元的印刷振子包括振子单元左臂、振子单元右臂及槽线，所述振子单元左臂及振子单元右臂关于振子单元介质基板纵向中线镜像对称，所述槽线位于振子单元介质基板的纵向中线。3.根据权利要求2所述的一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，第一及第二振子单元还包括开槽，所述开槽位于振子单元介质基板的纵向中线上，第一振子单元的槽线位于第一振子单元介质基板纵向中线的上部，第二振子单元的槽线位于第一振子单元介质基板纵向中线的下部；第一振子单元的开槽位于第一振子单元介质基板纵向中线的下部，第二振子单元的开槽位于第二振子单元介质基板纵向中线的上部。4.根据权利要求1所述的一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，所述馈电微带线包括第一匹配段、第二耦合段及第三匹配段，所述第二耦合段分别垂直于第一及第三匹配段，所述第二耦合段垂直于振子单元介质基板纵向中线。5.根据权利要求4所述的一种宽带极化可重构基站天线，其特征在于，第一振子单元的第二耦合段在耦合点处向上凸起，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李融林，张盼盼，崔悦慧，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44