[发明专利]一种适用于4G/5G移动通信的宽带双极化基站天线单元

说明书

本发明涉及一种适用于4G/5G移动通信的宽带双极化基站天线单元，属于移动通信基站天线技术领域。该天线单元自上而下共分为八个部分：“L”形寄生贴片、“T”形交叉微带线、介质板、环形辐射结构、金属柱、同轴线、塑料支撑柱和盒装金属反射板。所述同轴线与“T”形交叉微带线共同构成馈电结构部分，通过同轴线直接激励和“T”形微带线耦合的方式形成±45°双极化辐射，并且与“L”形寄生贴片和环形辐射结构按照±45°方向放置在介质板的上下两侧；所述金属柱焊接在环形辐射结构下表面，四根塑料柱固定在盒装反射板上用于支撑上述天线结构。该天线单元具有宽频带、高隔离度、低交叉极化、结构紧凑和低成本等特点。

技术领域

本发明属于移动通信基站天线技术领域，涉及一种适用于4G/5G移动通信的宽带双极化基站天线单元。

背景技术

的发展，多个移动通信标准共存是当前的主要趋势，当前的基站天线也应当满足多系统共天线和多系统共站。此外，能够提高通信容量、收发同工、抵抗多径衰弱和改变极化方式的双极化天线是当前基站天线设计的首选。随着三大运营商逐渐放弃2G和3G通信网络，实现4G/5G双制式的共存将会是未来5G移动通信发展的必经之路。因此，研究能够同时支持4G/5G双制式的共存，并具有宽频带、小型化和高隔离度的双极化基站天线具有重要实用价值。

目前，双极化天线的实现形式可大致分为三类：双馈微带贴片天线、对称振子天线和互补天线。双馈微带贴片天线具有剖面低、结构简单等优点，但带宽较窄，不利于多频段的覆盖；对称振子天线辐射性能好，加工简单，但是较微带贴片天线而言，尺寸较大；互补天线将电偶极子与磁偶极子相结合，能够实现较宽的频带，在整个工作频段能获得稳定的增益和方向图，但其金属结构导致天线不可避免的尺寸大，质量重。在实际应用中，双极化天线作为基站天线的首选，要同时兼顾其带宽、隔离度、交叉极化、增益等特性，依然存在很大的困难。此外，实现基站天线的小型化、低成本也是市场化的迫切需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于4G/5G移动通信的宽带双极化基站天线单元，目的在于面向未来移动通信基站4G/5G双制式共存的需求，实现了天线宽频带、高隔离度、稳定方向图等特性，以及小型化、低成本要求，可满足当前及未来一段时间内移动通信基站的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于4G/5G移动通信的宽带双极化基站天线单元，包括自上而下八个部分：“L”形寄生贴片、“T”形交叉微带线、介质板、环形辐射结构、金属柱、同轴线、塑料支撑柱和盒装金属反射板；

所述同轴线与T形交叉微带线共同构成该结构的馈电结构部分，并且与L形寄生贴片和环形辐射结构按照±45°方向放置在介质板的上下两侧；所述金属柱放置在环形辐射结构下表面，四根塑料柱固定在盒装反射板上用于支撑上述天线结构；所述同轴线穿过金属反射板，其内芯与“T”形交叉微带线末端相连，外芯与环形辐射结构相连；

所述“L”寄生贴片结构包含四个完全相同的微带贴片，放置在介质板的上表面，并对称分布在四个边角位置；

所述“T”形交叉微带线由+45°“T”型微带线和-45°“T”型微带线两部分组成，正交放置在介质板的上表面中心，并且两条“T”形微带线的末端分别与两条同轴线的内芯相连；

所述+45°“T”型微带线和-45°“T”型微带线为避免介质板上表面重合，将-45°“T”型微带线拆分为微带线一、微带线二和“U”形探针三部分；所述微带线一和微带线二放置在介质板上表面，并与+45°“T”型微带线正交放置；“U”形探针通过介质板上的两个非金属过孔，将微带线一和微带线二连接起来；

所述介质板采用厚度为0.4mm的FR4材质，其上开有四个直径为1mm的非金属化通孔；其中，两个为上述“U”形探针连接微带线一和微带线二所用，两个为同轴线内芯连接+45°“T”型微带线和-45°“T”型微带线所用；