[发明专利]一种小型高增益微带天线

说明书

本发明公开了一种小型高增益微带天线，解决了现有小型化基站天线结构复杂、加工困难、宽带小等问题。该小型高增益微带天线包括天线接地板（9），四个设置在所述天线接地板（9）上并通过四路功分器连接且具有设置有双“U”型槽的微带金属贴片（1）的天线辐射单元，所述天线辐射单元呈两行两列布置在所述天线接地板（9）上并通过不同半径的金属探针对其馈电。本发明具有体积小、制作简单、宽带大、辐射方向图稳定和增益高优点，十分适合应用于移动通信基站天线。

技术领域

本发明涉及移动基站天线领域，属于移动通信的天线技术领域，尤其是涉及一种小型高增益微带天线。

背景技术

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。然而，传统的微波阵列天线存在体形庞大笨重、安装维护困难等缺点，不能适应移动通信技术的发展对基站天线技术的要求。

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振子天线，第二种为使用改进的微带贴片天线。第一种振子需要巴伦馈电，馈电结构和振子结构复杂，加工难度大；第二种需要采用多层结构，宽带较小且难以实现天线低剖面。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供了一种小型高增益微带天线。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种小型高增益微带天线，包括天线接地板，四个设置在所述天线接地板上并通过四路功分器连接且具有设置有双“U”型槽的微带金属贴片的天线辐射单元；所述四个天线辐射单元呈两行两列布置在所述天线接地板上并通过不同半径的金属探针对其馈电。

进一步的，所述天线辐射单元包括设置在所述天线接地板上的介质基板，通过支柱固定在所述介质基板上的所述微带金属贴片，相互连接且位于所述微带金属贴片与介质基板之间的第一圆柱金属探针和第二圆柱金属探针，以及第一微带馈线；

进一步的，所述第一圆柱金属探针的顶部与所述微带金属贴片连接，所述第二圆柱金属探针底部与所述第一微带馈线的末端连接，所述第一微带馈线的另一端连接所述四路功分器；

进一步的，所述微带金属贴片由所述第一微带馈线通过第一圆柱金属探针和第二圆柱金属探针馈电。

进一步的，所述第一圆柱金属探针的半径大于所述第二圆柱金属探针的半径；所述第一圆柱金属探针的顶部与所述微带金属贴片的中心连接，所述第二圆柱金属探针底部与特性阻抗为50Ω的所述第一微带馈线连接。

进一步的，所述第二圆柱金属探针和第一圆柱金属探针分别对应第一匹配段和第二匹配段；

进一步的，所述第一匹配段和第二匹配段均垂直于所述微带金属贴片，所述第一匹配段半径为1.5mm，长为5mm，所述第二匹配段半径2mm，长为8.97mm。

进一步的，所述天线接地板中间开有凹形槽，所述介质基板嵌入所述凹形槽内且上表面与所述天线接地板的凸面持平。

进一步的，所述微带金属贴片上开设有两个“U”型槽：第一“U”型槽和第二“U”型槽，所述第一“U”型槽的水平部分长为35mm，宽为4mm，垂直部分长为45mm，宽为12mm；所述第二“U”型槽的水平部分长为70mm，垂直部分长为37mm，宽为3mm；

进一步的，所述第一“U”型槽和第二“U”型槽的开口方向相同且所述第一“U”型槽位于所述第二“U”型槽内，二者的水平部分均平行于所述微带金属贴片的长边，垂直部分均平行于所述微带金属贴片的短边。

进一步的，所述四路功分器由三个双线二分器呈树状串联组成，其中一个双线二分器末端留有一小段开路枝节且该双线二分器通过开路枝节与另外两个双线二分器相连。