[实用新型]一种毫米波双极化贴片天线

说明书

本实用新型公开了一种毫米波双极化贴片天线，包括：依次层叠的第一层结构、第二层结构、第三层结构、第四层结构。本实用新型通过一对正交的微带线接收信号，并经导线传导到带有第二通孔的第二金属贴片上，而后正交信号耦合到开有第一通孔的四个中心对称设置的第一金属贴片上，激励起两个正交模式，从而达到双极化的工作效果。通过第一金属贴片上的第一通孔，可以调控辐射体外部品质因数及与第二金属贴片之间的耦合系数，通过第二金属贴片上的第二通孔可以控制与第一金属贴片之间的耦合系数，使得毫米波双极化贴片天线可以在较低的剖面高度下获得合适的带宽及阻抗匹配，实现天线低剖面下的宽频带覆盖。

技术领域

本实用新型涉及微波通信技术领域，特别涉及一种毫米波双极化贴片天线。

背景技术

5G通信的布局与发展推动了毫米波天线的研究与应用。双极化毫米波天线可以同时接收或发射两个不同极化方向的信号，因此相比于单极化毫米波天线具备更好的适应性及更广泛的应用性。同时，毫米波天线在向封装天线的形式发展，因此具有足够工作带宽的低剖面毫米波天线有利于降低成本、提高成品率，并且有利于系统轻薄化的发展趋势。综上所述，毫米波系统迫切需要低剖面宽带双极化的毫米波天线，且其主要设计挑战在于带宽、剖面高度、极化性能一致性等方面。

贴片天线结构简单、剖面低，易于利用两个正交模式构成毫米波双极化天线设计，然而大多数传统的贴片天线的工作带宽与天线剖面高度之间存在相互矛盾，无法实现毫米波宽带低剖面设计。采用叠层贴片天线能在一定程度上改善天线剖面高度与带宽的矛盾，比如叠层方形贴片、叠层耶路撒冷十字天线、交叉条带馈电叠层方形贴片等，然而上述天线缺乏贴片之间耦合系数及天线外部品质因素的调控手段，导致不能在获得一定工作带宽的同时充分降低天线剖面高度或者无法获得良好的阻抗匹配；同时此类天线中部分天线存在背向辐射不利于毫米波天线的系统集成，部分天线在两个极化上的一致性较差不利于系统的均衡性。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种毫米波双极化贴片天线。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种毫米波双极化贴片天线，包括：依次层叠的第一层结构、第二层结构、第三层结构、第四层结构，

第一层结构上绕其中心均匀设有四个第一金属贴片，每个第一金属贴片上开设有第一通孔，

第二层结构上设置有第二金属贴片，第二金属贴片上开设有第二通孔，第二金属贴片的中心与第二层结构的中心重合，

第三层结构上设置有金属大地，金属大地上设有供导线通过的第三通孔，

第四层结构上设有一对正交的微带线，每条微带线的一端通过导线与第二金属贴片连接。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，第二金属贴片与第一金属贴片平行设置，且第二金属贴片的中心与第一层结构中心的连线与第二金属贴片垂直。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，每个第一通孔的中心与其对应的第一金属贴片的中心重合，第二通孔的中心与第二金属贴片的中心重合。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第一金属贴片为正方形金属贴片。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第一金属贴片为铜箔贴片。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第一通孔为正方形孔或圆形。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第二金属贴片为正方形金属贴片。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第二金属贴片为铜箔贴片。

在本实用新型实施例上述的毫米波双极化贴片天线中，所述第二通孔为正方形孔或圆形。