[发明专利]一种5G低剖面宽带缝隙贴片天线

说明书

本发明公开了一种5G低剖面宽带缝隙贴片天线，包括底板、支架和基板；基板通过支架架设在底板上方，支架由两块垂直交叉的支撑板组成，支撑板垂直于底板和基板，每块支撑板两侧均分别设有相耦合的馈电线和导体，底板底面设有导体层，基板顶面设有金属辐射体，辐射体四周设有三角切口，辐射体中间位置上设有垂直交叉缝隙，两块支撑板的馈电线和导体分别与垂直交叉缝隙的四个端部一一对应相接，即垂直交叉缝隙的一条缝隙两端连接一块支撑板的馈电线和导体，导体与导体层连接。本发明通过独特的缝隙辐射结构，在不增加天线尺寸情况下，天线振子具有剖面高度低，重量小，成本低的结构优势，同时也实现了出色的工作带宽、良好的端口隔离度以及辐射性能。

技术领域

本发明涉及无线通信的技术领域，尤其是指一种5G低剖面宽带缝隙贴片天线。

背景技术

5G技术的快速发展使得5G基站天线的数量需求量呈现爆炸式增长。5G基站天线中Massive MIMO技术和波束赋形技术都需要采用大规模阵列来实现。考虑到天线阵列规模对体积及成本的增加，5G天线单元必须完成体积小，成本低等设计要求。

目前，5G天线的设计和制作工业相对成熟。为了降低天线的剖面高度，业内主要采用的是贴片天线方案，或直接降低偶极子天线振子的高度。为了实现天线稳定和成本的降低，5G天线设计采用的是压铸金属振子。贴片天线和压铸金属振子的方案虽然能够实现小型化，但天线阻抗带宽有限。偶极子天线虽然可以实现足够的带宽，但天线剖面的降低效果不明显。因此，如何保证天线的阻抗带宽基础上实现天线剖面的降低是5G基站天线需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种5G低剖面宽带缝隙贴片天线，通过独特的缝隙辐射结构，在不增加天线尺寸情况下，天线振子具有剖面高度低、重量小、成本低的结构优势，同时，该5G低剖面宽带缝隙贴片天线实现了出色的工作带宽、良好的端口隔离度以及辐射性能。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种5G低剖面宽带缝隙贴片天线，包括底板、支架和基板；所述基板通过支架架设在底板上方，所述支架由两块垂直交叉的支撑板组成，所述支撑板垂直于底板和基板，每块支撑板的两侧均分别设有相耦合的馈电线和导体，所述底板的底面设有导体层，所述基板的顶面设有金属辐射体，所述辐射体的四周设有三角切口，所述辐射体的中间位置上设有垂直交叉缝隙，为天线实现双极化功能，两块支撑板的馈电线和导体分别与垂直交叉缝隙的四个端部一一对应相接，即垂直交叉缝隙的一条缝隙两端连接一块支撑板的馈电线和导体，所述导体与导体层连接。

进一步，所述金属辐射体为中心对称结构的方形金属辐射体，该方形金属辐射体的四条边上均开有一个三角切口，所述垂直交叉缝隙沿方形金属辐射体对角设置。

进一步，所述垂直交叉缝隙的中心交汇处的缝隙宽度与其端部处的缝隙宽度不一致，从端部至中心交汇处的缝隙宽度逐近增大。

进一步，所述支撑板的两端顶部均形成有一顶部插脚，所述支撑板的底部形成有两个底部插脚，所述支撑板通过顶部插脚和底部插脚连接基板和底板，所述垂直交叉缝隙的四个端部处均形成有一个匹配顶部插脚的插槽，所述支撑板的馈电线和导体在相应插槽位置与垂直交叉缝隙完成连接，所述导体的底部形成两个脚部，所述导体通过其脚部连接导体层。

进一步，所述馈电线由不同宽度金属片连接而成，并具有多个弯折部。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、在结构方面，本5G低剖面宽带缝隙贴片天线具有剖面高度低、重量小和成本低的优点。

2、在天线性能方面，本5G低剖面宽带缝隙贴片天线在仿真结果中带宽、隔离度和方向图等性能优良，即本5G低剖面宽带缝隙贴片天线实现了出色的工作带宽、良好的端口隔离度以及辐射性能。