[发明专利]一种基于超表面的低剖面宽带基站天线及通信设备

说明书

本发明公开了一种基于超表面的低剖面宽带基站天线及通信设备，包括双极化平面偶极子天线及超表面单元；所述双极化平面偶极子天线包括天线辐射单元、寄生单元及反射板，所述天线辐射单元通过支撑柱设置在反射板的上方，所述寄生单元设置在反射板及天线辐射单元之间，所述超表面单元位于天线辐射单元的上方。该天线具有剖面低，带宽大，辐射方向图稳定的优点。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种基于超表面的低剖面宽带基站天线及通信设备。

背景技术

基站天线作为移动基站的核心部分，其性能的好坏直接影响着整个通信系统的质量。随着移动通信技术的不断发展，通信系统的复杂度也不断增加。由于目前多个移动通信标准长期共存，基站应用空间紧张，基站天线技术正不断向宽频化和小型化发展。

传统的基于反射板的基站天线，根据镜像原理，偶极子需要放置在距离反射板的λ/4的高度才能保证其电流的一致性，从而获得良好的性能。目前这种剖面高度的天线会使得基站的应用空间更加紧张，不符合基站天线小型化和低剖面化的发展趋势。

超表面是一种具有周期性的特殊电磁材料，其特殊的电磁特性能够降低天线的剖面高度。但是传统的超表面结构的在降低基站天线高度后，依然要保持基站天线覆盖频率范围，高隔离度，低交叉极化等性能，依然具有较大的困难。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的首要目的是提供一种基于超表面的低剖面宽带基站天线，利用超表面的特殊电磁特性来降低天线剖面高度，并保持原有天线性能的宽带基站天线，该低剖面宽带基站天线能实现63％的阻抗带宽，覆盖1412-2716MHz的频段。

本发明的次要目的是提供一种通信设备。

本发明的首要目的是采用如下技术方案：

一种基于超表面的低剖面宽带基站天线，包括双极化平面偶极子天线及超表面单元；

所述双极化平面偶极子天线包括天线辐射单元、寄生单元及反射板，所述天线辐射单元通过支撑柱设置在反射板的上方，所述寄生单元设置在反射板及天线辐射单元之间，所述超表面单元位于天线辐射单元的上方。

所述天线辐射单元包括天线辐射介质基板，所述天线辐射介质基板的上表面设置第三辐射臂及第四辐射臂，所述天线辐射介质基板的下表面设置第一辐射臂及第二辐射臂，所述第一辐射臂及第三辐射臂关于天线辐射介质基板中心对称，构成+45度极化振子，所述第二辐射臂及第四辐射臂关于天线辐射介质基板的中心对称，构成-45度极化阵子。

优选的，还包括馈电结构，所述馈电结构包括第一馈线及第二馈线，所述第一馈线印制在天线辐射介质基板的下表面，向+45度极化振子馈电，第二馈线印制在天线辐射介质基板的上表面，向-45度极化振子供电。

所述超表面单元包括超表面介质基板，所述超表面介质基板的上表面设置呈阵列分布的矩形贴片。

所述第一辐射臂、第二辐射臂、第三辐射臂及第四辐射臂的结构相同，均由两个相同的等腰三角形和矩形构成的六边形贴片。

所述六边形贴片设有马蹄型缝隙，其开口方向朝向天线介质基板的中心。

所述反射板为非闭合金属围边式。

优选的，还包括同轴线，所述同轴线分别与第一馈线及第二馈线连接。

所述第一馈线与第二馈线垂直，垂直交点位于天线辐射介质基板的中心点。

本发明的次要目的是采用如下技术方案实现：

一种通信设备，包括所述的低剖面宽带基站天线。

本发明的有益效果：