[发明专利]一种低剖面磁电偶极子折叠天线

说明书

本发明提供一种低剖面磁电偶极子折叠天线，从上至下依次包括：垂直金属挡板围成的矩形框，矩形框内部从上到下依次设置两个水平矩形金属贴片、两个折叠垂直金属贴片、一个金属地板，金属地在折叠垂直金属贴片下方设有两个凸起，每个凸起的底面设有缝隙，天线馈电部分包括SMA接头和金属条带馈线，本发明通过同时折叠垂直金属贴片和位于垂直贴片中间的金属地板，有效的延长了磁偶极子电流路径，可将天线剖面由0.25λ降至0.075λ，该天线在显著降低全金属磁电偶极子天线高度的同时，保留了其阻抗带宽大、方向图对称、辐射增益高和背向辐射小等优点，使剖面高度不再成为全金属磁电偶极子天线应用中的缺陷，可应用于5G基站天线系统中。

技术领域

本发明属于5G基站天线技术领域，特别涉及一种低剖面磁电偶极子折叠天线。

背景技术

移动通信技术的快速发展，极大的促进了社会的发展和进步，尤其是5G新一代移动通信系统，开启了万物互联之门，推动了诸如物联网、大数据、区块链、自动驾驶和人工智能等技术领域的蓬勃发展，势必将对未来社会产生颠覆性的影响。5G在给大家带来美好愿景的同时，也对现有的基站天线技术和性能提出了更高的要求。5G通信频率大幅度提高，基站单天线的覆盖范围大大缩小，导致基站数量大大增加，所带来的成本消耗将会是5G普及过程中的最大阻碍。如何最大程度的提高天线的性能，实现多功能、多任务的目的，进而降低成本，是迫切需要解决的问题。因此，设计小型化、高增益、宽频带、低成本的高性能基站天线已经成为当今天线领域研究的热点和难点。

磁电偶极子天线，采用互补型天线设计，具有带宽宽、方向图对称、背向辐射小和结构简单等优点，且辐射贴片接地，是基站天线的理想选择。然而，该型天线也存在剖面较高、体积较大的明显缺点。公开的文献资料中，通过折叠垂直贴片和在地板开槽等方法，可以降低天线的剖面高度，但是距离实际应用需求，还存在一定差距。通过分析磁偶极子的电流路径，采用同时折叠垂直贴片和金属地板的方法，可以大幅度降低天线剖面，有效克服了磁电偶极子天线剖面较高的缺点，可以满足5G基站天线的应用需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低剖面磁电偶极子折叠天线。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种低剖面磁电偶极子折叠天线，从上至下依次包括：垂直金属挡板6围成的矩形框7，矩形框7内部从上到下依次设置左右两个水平矩形金属贴片1、左右两个折叠垂直金属贴片2、金属地板3，所述两个水平矩形金属贴片1、折叠垂直金属贴片2都关于矩形框7中心左右对称设置，每个折叠垂直金属贴片2包括底部垂直贴片a、垂直于底部垂直贴片a的水平贴片b、垂直于水平贴片b的顶部垂直贴片c，金属地板3在折叠垂直金属贴片2下方设有两个矩形的凸起8，每个凸起8由顶部和两侧的三个金属面组成，每个凸起8的底面设有缝隙9，两个凸起8关于矩形框7中心左右对称设置；

所述左右两个水平矩形金属贴片1构成水平电偶极子天线；所述左右两个折叠垂直金属贴片2和位于折叠垂直金属贴片2中间的金属地板3组成U型结构等效为磁偶极子天线，电偶极子天线和磁偶极子天线相互垂直放置；

所述天线馈电部分包括SMA接头5和金属条带馈线4，金属条带馈线4由三部分连接组成，分别为第一垂直铜带d、水平铜带e和第二垂直铜带f，第二垂直铜带f直接与顶部垂直贴片c连接，位于金属地板3下的SMA接头5内导体连接到第一垂直铜带d，SMA接头的外导体固定在金属地板3上；

所述垂直金属挡板6的高度＝底部垂直贴片a的高度+水平贴片b的厚度+顶部垂直贴片c的高度+水平矩形金属贴片1的厚度。

作为优选方式，水平矩形金属贴片宽度为23mm，长度为46mm。

作为优选方式，折叠垂直金属贴片2包括高度4.8mm的底部垂直贴片a、宽度9mm水平贴片b，高度0.8mm的顶部垂直贴片c，a、b、c三者长度均为46mm。