[发明专利]一种用于LTE通信的低剖面印刷套筒双极化天线

说明书

本发明一种用于LTE通信的低剖面印刷套筒双极化天线，包括：上表面天线单元、下表面天线单元、天线单元介质板和金属反射板，其中上表面天线单元、下表面天线单元和天线单元介质板构成双极化天线单元；双极化天线单元与位于其下方的金属反射板通过两条馈电线连接，分别对上表面天线单元和下表面天线单元进行馈电；上表面天线单元和下表面天线单元分别位于天线单元介质板的上下表面，且成垂直分布，相位分别为±45°。本发明优点在于：能够使天线剖面变低，保证性能，实现了基站天线的小型化。本发明具有多个可调参数，可以设计出频带较宽的天线。本发明结构上允许采用端平面开环结构后实现天线的小型化。

技术领域

本发明涉及一种用于LTE通信的低剖面印刷套筒双极化天线，利用套筒天线实现了双极化并且实现了较宽的工作频带。

背景技术

近年来随着移动互联网业务和物联网业务的兴起与发展，用户对移动宽带业务需求越来越旺盛，对移动通信网络的接入速率和质量要求也越来越高，原有基于码分多址(CDMA)的3G及其增强技术未来将无法满足业务发展需要，因此3GPP及3GPP2组织自2004年开始启动长期演进(LTE)，旨在通过引入一些关键技术，如正交频分复用(OFDM)调制技术、多入多出(MIMO)技术、混合自动重传请求(HARQ)、全IP扁平化架构及动态带宽分配等实现网络变革，达到以下所述的网络性能，为移动宽带多媒体业务持续发展提供技术保障。

长期演进技术LTE(Long-Term Evolution)LTE是由第三代通信技术向第四代通信技术发展的过程中的一个过渡。和以前的其他通信标准相比，它能够获得更高的传输速率，更大的系统容量，更低的运营成本，能够使得用户在任何时间，任何地点相互之间进行通信，而且通信的速度越来越快，质量越来越好。LTE技术的理论数据吞吐能力可以达到下行100mbps，上行50mbps，其速度约为现有普通3G网络的几十倍，同时具有高宽带和高移动性的技术特点，适合承载高数数据业务。

在基站天线组合中，尤其重要的，也是技术上小型化更为困难的，是工作在低频段的车载长期演进通信(Long Term Evolution，LTE)单极子天线。特别是LTE700频带(698MHz-800MHz)，内的天线需要较大长度才能保证自身在工作频带内的良好工作特性。但受制于基站天线小型化的需求，低剖面是基站天线设计的难点。

印刷套筒天线在保证辐射性能的前提下，可以完成其低剖面设计的要求。作为一种使用最为多样、广泛的天线，印刷套筒天线拥有许多应用于各个特定应用环境的变化形式；开放式套筒天线能拥有这样广阔的使用空间，主要得益于其包含的大量可调设计参数；通过调整这些设计参数、天线和套筒的几何形态和天线各部分之间的布局，研发人员可以获得灵活变化的驻波比与工作频带。根据设计使用目的和设计技术标准的要求不同，印刷套筒天线的各种变体可以呈现复杂的几何形态与布局的变化，以满足具体应用功能、技术指标和条件限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于LTE通信的低剖面印刷套筒双极化天线，实现了LTE基站天线的低剖面设计，同时本发明采用垂直印刷在介质板上下两层的套筒结构，实现了双极化以优化基站天线的性能。

本发明的一种用于LTE通信的低剖面印刷套筒双极化天线，包括：上表面天线单元、下表面天线单元、天线单元介质板和金属反射板，其中上表面天线单元、下表面天线单元和天线单元介质板构成双极化天线单元。双极化天线单元与位于其下方的金属反射板通过两条馈电线连接，分别对上表面天线单元和下表面天线单元进行馈电。上表面天线单元和下表面天线单元分别位于天线单元介质板的上下表面，且成垂直分布，相位分别为±45°。

其中上表面天线单元、下表面天线单元分别由两个部分组成，即天线中心偶极子导体和导体两侧的套筒。印刷套筒偶极子天线一般由同轴线馈电；在普通三维套筒天线中，套筒外壁可以辅助天线中心导体起到辐射的作用，而内壁主要是作为同轴馈线的外导体。本发明的天线中心偶极子导体和导体两侧的套筒都是普通三维套筒偶极子天线通过理论与计算分析在二维的介质板上的投影。