專利名稱：雙極化微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及天線技術(shù)，尤其涉及一種雙極化微帶天線，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙極化天線在天線小型化方面具有獨特的優(yōu)勢，廣泛應用于基站天線和終端天線 尤其是多天線系統(tǒng)，如多輸入多輸出(Multiple-InputMultiple-Out-put ；簡稱ΜΙΜΟ)天 線中。一般來說，雙極化天線要求兩個極化的天線同頻工作，性能差異盡量小，因此，常采用 具有對稱結(jié)構(gòu)的方形輻射體。微帶天線因為輪廓低、加工簡單、一致性好、極化易控制等特 點，常被用來制作雙極化微帶天線。而如何提高兩個極化天線之間的隔離度，則是雙極化微 帶天線面臨的主要問題。圖1為現(xiàn)有技術(shù)高隔離度的雙極化微帶天線的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該雙極化 微帶天線包括三個作為饋電端口的探針，其中探針1和探針2用來發(fā)送同一路信號，探針3 用來發(fā)送另一路信號，其中，該雙極化微帶天線底板和上層通過介質(zhì)支柱5連接，功分器4 的兩臂不對稱，可以使探針1和探針2的信號相位相差180°。如果只用兩個探針例如探 針1和探針3，一路信號_1從探針1輸入，另一路信號—2從探針3輸入，探針1和探針3垂 直放置，得到的隔離度只能優(yōu)于_15dB，這是因為探針1和探針3在空間相距較近，互相耦 合較大。而如果采用三個探針，由于探針1、探針2相對于探針3對稱，探針3上的信號_2 在探針1、探針2上的耦合分量相等，在中心頻率下，探針1、探針2上的耦合分量經(jīng)過功分 器4的兩臂到達功分器的T形結(jié)時，相位相差180°，可以相互抵消，而無法到達信號_1的 輸入端，因此，探針1和探針2的隔離度理論上是-⑴。即使不在中心頻率下，探針1和探 針2的兩個耦合分量的相位也相差180°左右，兩者的合成分量相對于耦合分量本身已經(jīng) 減小了很多，因此起到了提高隔離度的作用。但現(xiàn)有提高天線隔離度的天線結(jié)構(gòu)，需要增加饋電端口、功分器等器件，天線結(jié)構(gòu) 復雜，開發(fā)制造成本高，加工難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙極化微帶天線，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中提高天線隔離度高的開發(fā) 制造的成本高、難度大的缺陷，在提高天線的隔離度同時，開發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。本發(fā)明實施例提供一種雙極化微帶天線，包括至少一層輻射體；所述輻射體連接兩個饋電端口 ；所述輻射體上設(shè)置有至少一個隔離度角。本發(fā)明提供的雙極化微帶天線，天線的輻射體上設(shè)置隔離度角，可以優(yōu)化輻射體 的電流分布，使得從一個饋電端口耦合到另一饋電端口的電流減弱，從而提高兩個饋電端 口之間的隔離度，開發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)高隔離度的雙極化天線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例中饋電方式的一種示意圖；圖2d為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例中饋電方式的另一示意圖；圖3a為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3c為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的另一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中金屬板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例提供的耦合饋電的雙層雙極化微帶天 線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a為本發(fā)明雙極化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的一種結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6b為本發(fā)明雙極化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6c為本發(fā)明雙極化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6d為本發(fā)明雙極化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6e為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中邊長與隔離度角的關(guān)系示意圖；圖7為本發(fā)明雙極化微帶天線第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明雙極化微帶天線第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖2a為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為本發(fā)明雙 極化微帶天線第一實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2a和圖2b所示，該雙極化微帶天線包 括至少一層輻射體24 ；輻射體24連接兩個饋電端口 25 ；輻射體24上設(shè)置有至少一個隔 離度角241。其中，輻射體可以設(shè)置在第一介質(zhì)板21上，如果雙極化微帶天線僅包括一層第 一介質(zhì)板21，則輻射體24設(shè)置在介質(zhì)板上，且可以在該介質(zhì)板21的下表面設(shè)置有一層反射 體27。此外，輻射體也可以為一層第一金屬板，直接在第一金屬板上設(shè)置隔離度角。
本發(fā)明實施例中的雙極化微帶天線可以包括采用介質(zhì)板的微帶貼片天線、空氣微 帶天線或混合結(jié)構(gòu)的雙極化微帶天線。雙極化微帶天線的饋電端口 25向輻射體24饋電的 方式可以為多種，圖2c為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例中饋電方式的一種示意圖，圖 2d為本發(fā)明雙極化微帶天線第一實施例中饋電方式的另一示意圖。其中，輻射體24可以 為方形輻射體，也可以是具有對稱結(jié)構(gòu)的分形結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例中以方形輻射體為例進 行說明。如圖2c所示，兩個饋電端口 25分別從輻射體24的相鄰的兩邊饋電，將信號_1和 信號—2輸入到輻射體24，其中隔離度角241可以設(shè)置在輻射體24某一個角上；如圖2d所 示，兩個饋電端口 25分別從輻射體24的相鄰的兩個角饋電，將信號_1和信號—2輸入到輻 射體24，其中隔離度角241可以分別設(shè)置在輻射體24相鄰兩個角上。
本實施例在雙極化微帶天線的輻射體上設(shè)置隔離度角，可以優(yōu)化輻射體的電流分 布，使得從一個饋電端口耦合到另一饋電端口的電流減弱，從而提高兩個饋電端口之間的 隔離度，開發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。本發(fā)明第一實施例提供的雙極化微帶天線可以為多層，在本發(fā)明雙極化微帶天線 第一實施例的基礎(chǔ)上，多層的雙極化微帶天線可以為多種實現(xiàn)方式，具體為以下示例示例一、雙極化微帶天線的介質(zhì)為多層介質(zhì)板。具體地，圖3a為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3b為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3c為本發(fā) 明雙極化微帶天線第二實施例中介質(zhì)板的另一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3a和圖3b所示，第 一介質(zhì)板21上方設(shè)置有第二介質(zhì)板22 ；第二介質(zhì)板22的上表面或下表面設(shè)置有一層寄生 體23，如圖3c所示，寄生體23上設(shè)置也可以設(shè)有至少一個隔離度角231。其中，第一介質(zhì) 板21可以在某一面敷金屬例如銅等介電材料形成輻射體24。此外，第一介質(zhì)板21的下 表面可以設(shè)置有反射體27。示例二、雙極化微帶天線的介質(zhì)為多層金屬板。具體地，如圖4所示，為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中金屬板的結(jié)構(gòu)示意 圖，所述第一金屬板213下方設(shè)置有第二金屬板214，通過饋電端口連接第一金屬板213進 行饋電，第一金屬板213上可以設(shè)置有隔離度角。示例三、雙極化微帶天線為耦合饋電的雙層或多層結(jié)構(gòu)。如圖5所示，為本發(fā)明第二實施例提供的耦合饋電的雙層雙極化微帶天線的結(jié)構(gòu) 示意圖，上層板51包括天線的輻射體24，可以采用金屬板或敷銅介質(zhì)板，下層板52的下表 面可以為饋線53及饋電端口，其中，下層板52的上表面可以為整塊金屬54，在下層板52的 上表面的整塊金屬54上進行合適的縫隙開槽，可以對雙層雙極化微帶天線進行耦合饋電。 在輻射體24上設(shè)置隔離度角，可提高雙極化天線的隔離度。進一步地，可在下層板52下方 再增加一塊金屬板或敷銅介質(zhì)板56，用于提高天線增益。雙層或多層的雙極化微帶天線，各層之間可以采用介質(zhì)支柱進行固定支撐，介質(zhì) 支柱可以采用如塑料螺栓等絕緣柱體。本實施例在微帶天線的輻射體和/或寄生體上設(shè)置隔離度角，可以優(yōu)化輻射體和 寄生體的電流分布，使得從一個饋電端口耦合到另一饋電端口的電流減弱，從而提高兩個 饋電端口之間的隔離度，開發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。在本發(fā)明雙極化微帶天線第一、第二實施例的該雙極化微帶天線的基礎(chǔ)上，進一步地，本發(fā)明雙極化微帶天線第三實施例中，隔離度角可以為包括至少一個臺階的切角，具 體在輻射體和/或寄生體上設(shè)置隔離度角的切角方式可以為多種，例如圖6a為本發(fā)明雙 極化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖6b為本發(fā)明雙極 化微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示意圖，圖6c為本發(fā)明雙極化 微帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示意圖，圖6d為本發(fā)明雙極化微 帶天線第三實施例中隔離度角的切角方式的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6a所示，隔離度角的切角方式可以為在方形輻射片41的至少一個角上，切 去一個小方形，得到具有一個臺階的切角411 ；如圖6b所示，隔離度角的切角方式可以為在方形輻射片41的至少一個角上，切 去一個“L”形，得到具有兩個臺階的切角412 ；如圖6c所示，隔離度角的切角方式可以為在方形輻射片41的至少一個角上，切 去一個“L”形后，再在所述“L”形的折邊處切去一個小方形，得到具有三個臺階的切角413 ；如圖6d所示，隔離度角的切角方式可以為在方形輻射片41的角上，切去一個 “L”形后，再在所述“L”形的折邊處切去一個小“L”形，得到具有四個臺階的切角414。綜上，對輻射體進行切角，可以優(yōu)化輻射體的電流分布，使得從一個饋電端口耦合 到另一饋電端口的電流減弱，從而提高兩個饋電端口之間的隔離度。如果采用上述切角方 式在輻射體的兩個相鄰的角上分別設(shè)置尺寸為Cl的隔離度角，其中，Cl是指隔離度角在輻 射體上的邊長。圖6e為本發(fā)明雙極化微帶天線第二實施例中隔離度角的邊長與天線隔離 度的關(guān)系示意圖，圖6e中的橫軸為頻率(GHz)，縱軸為隔離度(dB)，不同曲線表示不同切角 尺寸(Cl從0. 5mm到4mm)在一定頻率(從3. 3GHz_3. 7GHz)下對隔離度的影響，隔離度角 的邊長與天線隔離度的關(guān)系的變化趨勢為一開始隨著切角尺寸Cl變大，隔離度提高，隔 離度可達到25dB以上；但是切角尺寸Cl大到一定值后，反而降低了隔離度。因此，可以根 據(jù)具體的雙極化微帶天線設(shè)計進行優(yōu)化，選取合適的隔離度角的切角尺寸。上述切角方式僅為示例，根據(jù)具體的場景和生產(chǎn)需求中需要的隔離度角的大小， 確定切角的尺寸和切角的其他參數(shù)。在寄生體上設(shè)置隔離度角的切角方式與上述在輻射體 上設(shè)置隔離度角的切角方式可以相同或相類似。本實施例對雙極化微帶天線的輻射體和/或寄生體進行切角，得到隔離度角為包 括至少一個臺階的切角，可以優(yōu)化輻射體和/或寄生體的電流分布，使從一個饋電端口耦 合到另一饋電端口的電流減弱，提高兩個饋電端口之間的隔離度；切角方式實現(xiàn)簡單，在提 高雙極化微帶天線的隔離度的同時，開發(fā)和制造的成本低，設(shè)計工作量小，雙極化微帶天線 尺寸可以不發(fā)生太大改變。圖7為本發(fā)明雙極化微帶天線第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，在本發(fā)明雙 極化微帶天線第一、第二實施例的該雙極化微帶天線的基礎(chǔ)上，進一步地，隔離度角231可 以為弧形切角。本實施例對雙極化微帶天線的輻射體和/或寄生體進行切角，得到隔離度角為弧形 切角，可以優(yōu)化輻射體和/或寄生體的電流分布，使從一個饋電端口耦合到另一饋電端口的 電流減弱，從而提高兩個饋電端口之間的隔離度；切角方式實現(xiàn)簡單，在提高雙極化微帶天 線的隔離度的同時，加工成本低，設(shè)計工作量小，雙極化微帶天線尺寸可以不發(fā)生太大改變。圖8為本發(fā)明雙極化微帶天線第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，在本發(fā)明雙極化微帶天線上述實施例的該雙極化微帶天線的基礎(chǔ)上，隔離度角可以包括第一隔離度角 31和第二隔離度角32。其中，第一隔離度角31的中心點和第二隔離度角32的中心點的位 置可以沿天線中心軸26對稱。再進一步地，第一隔離度角和第二隔離度角形狀可以優(yōu)選為相同，例如都為尺寸 相等的臺階形或者弧形切角，參見本發(fā)明雙極化微帶天線第三、第四實施例。本實施例對輻射體和/或寄生體進行切角處理，得到第一隔離度角和第二隔離度 角，可提高雙極化微帶天線的隔離度，切角方式實現(xiàn)簡單。其中，將第一隔離度角和第二隔 離度角的位置設(shè)置為對稱，大小設(shè)置為相等，可以進一步提高雙極化微帶天線的隔離度，開 發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。本發(fā)明實施例還提供一種陣列天線，包括至少一個陣元；該陣元可采用上述實 施例中任意一種結(jié)構(gòu)的雙極化微帶天線。其中，雙極化微帶天線輻射體和/或寄生體上設(shè) 置有隔離度角，提高雙極化微帶天線的隔離度，從而提高了陣列天線的隔離度，開發(fā)制造的 成本低且實現(xiàn)簡單。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙極化微帶天線，其特征在于，包括至少一層輻射體； 所述輻射體連接兩個饋電端口；所述輻射體上設(shè)置有至少一個隔離度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述輻射體設(shè)置在第一介質(zhì) 板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述第一介質(zhì)板上方設(shè)置有 第二介質(zhì)板；所述第二介質(zhì)板的上表面或下表面設(shè)置有一層寄生體，所述寄生體上設(shè)置有至少一個 隔離度角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述第一介質(zhì)板的下表面設(shè) 置有反射體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述輻射體為第一金屬板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述第一金屬板下方設(shè)置有第二金屬板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述隔離度角為包括 至少一個臺階的切角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述隔離度角為弧形 切角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述隔離度角包括第 一隔離度角和第二隔離度角。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙極化微帶天線，其特征在于，所述第一隔離度角的中心點 和所述第二隔離度角的中心點的位置沿所述天線中心軸對稱。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙極化微帶天線，其特征在于，第一隔離度角和所述第二隔 離度角形狀相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙極化微帶天線，其中，該雙極化微帶天線包括至少一層輻射體；所述輻射體連接兩個饋電端口；所述輻射體上設(shè)置有至少一個隔離度角。本發(fā)明實施例雙極化微帶天線的輻射體上設(shè)置隔離度角，可以優(yōu)化輻射體的電流分布，使得從一個饋電端口耦合到另一饋電端口的電流減弱，從而提高兩個饋電端口之間的隔離度，開發(fā)制造的成本低且實現(xiàn)簡單。
文檔編號H01Q1/38GK102110906SQ201010589608
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者劉兵 申請人:華為終端有限公司