一種垂直極化介質(zhì)諧振器基站天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于roD-LTE、WCDMA通信系統(tǒng)的小型化介質(zhì)諧振器天線單
J L.ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著FDD-LTE技術(shù)的不斷成熟以及國家對(duì)H)D-LTE牌照的發(fā)放，自此中國移動(dòng)通信業(yè)開始進(jìn)入全面4G時(shí)代。天線作為無線通信系統(tǒng)最核心的部件之一，其性能的好壞直接影響到整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。目前實(shí)現(xiàn)小型化基站天線設(shè)計(jì)的方法主要有兩種:第一種為使用中心饋電的的振子天線，第二種為使用改進(jìn)的微帶貼片天線。第一種饋電結(jié)構(gòu)和振子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工難度大。第二種帶寬較小，難以滿足同時(shí)覆蓋多個(gè)通信頻段要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種垂直極化介質(zhì)諧振器基站天線，具有小型化、高增益、寬帶寬的有點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種垂直極化介質(zhì)諧振器基站天線，包括矩形介質(zhì)諧振器、天線電路板、金屬貼片介質(zhì)板、第一加載金屬貼片和第二加載金屬貼片;所述矩形介質(zhì)諧振器設(shè)置在所述天線電路板上方，所述第一加載金屬貼片設(shè)置在所述矩形介質(zhì)諧振器上方，所述第二加載金屬貼片設(shè)置在所述天線電路板下方;所述矩形介質(zhì)諧振器與兩加載金屬貼片和之間皆留有間距，所述第一加載金屬貼片和第二加載金屬貼片分別貼在對(duì)應(yīng)的金屬貼片介質(zhì)板上。
[0006]進(jìn)一步的，所述天線電路板背面設(shè)有微帶饋線，在所述天線電路板上還開設(shè)有矩形耦合縫，所述矩形介質(zhì)諧振器位于矩形耦合縫的正上方；
[0007]進(jìn)一步的，所述矩形耦合縫與所述微帶饋線相互垂直，所述微帶饋線和矩形耦合縫皆位于天線電路板的中部位置，所述微帶饋線的一端連接有天線射頻接頭。
[0008]進(jìn)一步的，在使用微帶-縫隙饋電結(jié)構(gòu)下，所述介質(zhì)諧振器為主輻射體，所述第一加載金屬貼片和第二加載金屬貼片為寄生輻射體。
[0009]進(jìn)一步的，用于貼第二加載金屬貼片的所述金屬貼片介質(zhì)板寬度為lg= 67mm ?
0.44λ0；所述第一加載金屬貼片寬度wp=44mm ? 0.29λ0；所述第二加載金屬貼片寬度lp=65mm? 0.42λο;其中，λ。表示中心頻率波長。
[0010]進(jìn)一步的，所述第二加載金屬貼片和所述天線電路板之間的間距為1η=12πι;所述矩形介質(zhì)諧振器上表面和第一加載金屬貼片下表面之間的距離為h2=6mm。
[0011]進(jìn)一步的，所述矩形介質(zhì)諧振器相對(duì)介電常數(shù)為12，其長a，寬b，高h(yuǎn)尺寸滿足以下關(guān)系:
[0012]a=b=21mm、h=12mm;
[0013]所述天線電路板的介質(zhì)板和所述金屬貼片介質(zhì)板均采用高頻板材FR4，厚度1.6mm，相對(duì)介電常數(shù)為3.38。
[0014]進(jìn)一步的，還包括天線結(jié)構(gòu)架，所述天線結(jié)構(gòu)架包括支撐柱和支撐架，所述支撐架為空心結(jié)構(gòu)，所述支撐架上表面和下表面皆固定有支撐柱，所述支撐架一側(cè)還設(shè)有卡板，所述卡板內(nèi)設(shè)有所述天線射頻接頭，所述天線電路板位于所述支撐架內(nèi)部。
[0015]進(jìn)一步的，所述支撐架的厚度為4.6mm，寬度為lg= 67mm?0.44A0。
[0016]進(jìn)一步的，所述支撐架、天線電路板、金屬貼片介質(zhì)板、第一加載金屬貼片和第二加載金屬貼片的上表面和下表面皆為正方形。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](1)本實(shí)用新型體積上做到小型化，便于集成，適用范圍更廣；
[0019](2)本實(shí)用新型采用介質(zhì)諧振為輻射主體，沒有表面波損耗且自身介質(zhì)損耗小，降低了歐姆損耗；
[0020](3)本實(shí)用新型以介質(zhì)諧振器為主輻射體，加載金屬貼片為寄生輻射體，相對(duì)帶寬較寬，包含了國內(nèi)FDD-LTE、WCDMA通信系統(tǒng)的主要頻段，實(shí)用性更強(qiáng)；
[0021](4)本實(shí)用新型的增益高，輻射面積更廣；
[0022](5)本實(shí)用新型功率容量大、極化純度高；
[0023](6)本實(shí)用新型自帶射頻接頭，能和有源器件、電路集成為統(tǒng)一的組件；
[0024](7)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，值得大規(guī)模推廣使用。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型一種垂直極化介質(zhì)諧振器天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型一種垂直極化介質(zhì)諧振器天線仿真S參數(shù)圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型一種垂直極化介質(zhì)諧振器天線在1.8GHz輻射方向圖。
[0029]圖5為本實(shí)用新型一種垂直極化介質(zhì)諧振器天線在1.9GHz輻射方向圖。
[0030]圖6為本實(shí)用新型一種垂直極化介質(zhì)諧振器天線在2GHz輻射方向圖。
[0031 ]圖7為圖1的俯視圖。
[0032]圖8為圖1的前視圖。
[0033]上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:
[0034]1-矩形介質(zhì)諧振器，2-天線電路板，3-第一加載金屬貼片，4-第二加載金屬貼片，5-天線射頻接頭，6-支撐柱，7-支撐架，8-金屬貼片介質(zhì)板。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種垂直極化介質(zhì)諧振器基站天線，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例
[0036]如圖1?8所示，本實(shí)施例提供了一種垂直極化介質(zhì)諧振器基站天線，該基站天線包括矩形介質(zhì)諧振器1、天線電路板2、天線結(jié)構(gòu)架、金屬貼片介質(zhì)板8、第一加載金屬貼片3和第二加載金屬貼片4。其中，矩形介質(zhì)諧振器1設(shè)置在天線電路板2上方，第一加載金屬貼片3設(shè)置在矩形介質(zhì)諧振器1上方，第二加載金屬貼片4設(shè)置在天線電路板2下方;矩形介質(zhì)諧振器1與兩加載金屬貼片3和4之間皆留有間距，第一加載金屬貼片3和第二加載金屬貼片4分別貼在對(duì)應(yīng)的金屬貼片介質(zhì)板8上。在使用微帶-縫隙饋電結(jié)構(gòu)下，矩形介質(zhì)諧振器為主輻射體，第一加載金屬貼片和第二加載金屬貼片為寄生輻射體，三個(gè)輻射體分別有三個(gè)諧振點(diǎn)，三個(gè)諧振頻率點(diǎn)相互靠近時(shí)，增加天線相對(duì)帶寬，滿足天線寬帶化要求，該天線能夠工作在1.7GHz-2.2 GHz的頻率范圍內(nèi)，天線頻率1.7 GHz -2.2GHz覆蓋的是H)D-LTE(4G)、W⑶MA(3G)通信系統(tǒng)的通信頻段。本實(shí)施例中的天線在工作頻段范圍內(nèi)回波損耗小于-15dB，反射回源端的能量很少，絕大部分能量傳輸?shù)搅四康亩?，傳輸效率很高?br>[0037]矩形介質(zhì)諧振器的相對(duì)介電常數(shù)為12，其長a，寬b，高h(yuǎn)尺寸滿足以下關(guān)系:a=b=21mm、h=12mm。天線電路板2背面設(shè)有微