[发明专利]一种垂直极化介质谐振器基站天线

说明书

本发明公开了一种垂直极化介质谐振器基站天线，具有体积小、结构简单、宽带宽、辐射效率高、增益高、辐射方向图稳定、极化纯度高等优点，解决了现有技术的问题。该垂直极化介质谐振器基站天线包括矩形介质谐振器、天线电路板、金属贴片介质板、第一加载金属贴片和第二加载金属贴片；所述矩形介质谐振器设置在所述天线电路板上方，所述第一加载金属贴片设置在所述矩形介质谐振器上方，所述第二加载金属贴片设置在所述天线电路板下方；所述矩形介质谐振器与两加载金属贴片和之间皆留有间距，所述第一加载金属贴片和第二加载金属贴片分别贴在对应的金属贴片介质板上。

背景技术

本发明涉及一种适用于FDD-LTE、WCDMA通信系统的小型化介质谐振器天线单元。

技术领域

随着FDD-LTE技术的不断成熟以及国家对FDD-LTE牌照的发放，自此中国移动通信业开始进入全面4G时代。天线作为无线通信系统最核心的部件之一，其性能的好坏直接影响到整个通信网络质量和用户体验。目前实现小型化基站天线设计的方法主要有两种：第一种为使用中心馈电的的振子天线，第二种为使用改进的微带贴片天线。第一种馈电结构和振子结构较为复杂，加工难度大。第二种带宽较小，难以满足同时覆盖多个通信频段要求。

发明内容

本发明提供一种垂直极化介质谐振器基站天线，具有小型化、高增益、宽带宽的有点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种垂直极化介质谐振器基站天线，包括矩形介质谐振器、天线电路板、金属贴片介质板、第一加载金属贴片和第二加载金属贴片；所述矩形介质谐振器设置在所述天线电路板上方，所述第一加载金属贴片设置在所述矩形介质谐振器上方，所述第二加载金属贴片设置在所述天线电路板下方；所述矩形介质谐振器与两加载金属贴片和之间皆留有间距，所述第一加载金属贴片和第二加载金属贴片分别贴在对应的金属贴片介质板上。

进一步的，所述天线电路板背面设有微带馈线，在所述天线电路板上还开设有矩形耦合缝，所述矩形介质谐振器位于矩形耦合缝的正上方；

进一步的，所述矩形耦合缝与所述微带馈线相互垂直，所述微带馈线和矩形耦合缝皆位于天线电路板的中部位置，所述微带馈线的一端连接有天线射频接头。

进一步的，在使用微带-缝隙馈电结构下，所述介质谐振器为主辐射体，所述第一加载金属贴片和第二加载金属贴片为寄生辐射体。

进一步的，用于贴第二加载金属贴片的所述金属贴片介质板宽度为lg＝ 67mm≈0.44λ₀；所述第一加载金属贴片宽度wp＝44mm≈0.29λ₀；所述第二加载金属贴片宽度1p＝65mm≈0.42λ₀；其中，λ₀表示中心频率波长。

进一步的，所述第二加载金属贴片和所述天线电路板之间的间距为h1＝12mm；所述矩形介质谐振器上表面和第一加载金属贴片下表面之间的距离为h₂＝6mm。

进一步的，所述矩形介质谐振器相对介电常数为12，其长a，宽b，高h尺寸满足以下关系：

a＝b＝21mm、h＝12mm；

所述天线电路板的介质板和所述金属贴片介质板均采用高频板材FR4，厚度1.6mm，相对介电常数为3.38。

进一步的，还包括天线结构架，所述天线结构架包括支撑柱和支撑架，所述支撑架为空心结构，所述支撑架上表面和下表面皆固定有支撑柱，所述支撑架一侧还设有卡板，所述卡板内设有所述天线射频接头，所述天线电路板位于所述支撑架内部。

进一步的，所述支撑架的厚度为4.6mm，宽度为lg＝67mm≈0.44λ₀。