[发明专利]一种新型的宽频带磁偶极子天线

说明书

本发明提供了一种新型的宽频带磁偶极子天线，包括接地层、一对金属贴片和弯折馈电线片，所述接地层为正方形片，两片所述金属贴片呈直角金属片状且镜像垂直于接地层设置在接地层上，两个金属贴片之间设置弯折馈电线片，两个金属贴片上对称设置有横向弯折凹陷部，金属贴片上水平均匀布设有三个矩形谐振窗口，弯折馈电线片与金属贴片等高，弯折馈电线片底部与同轴线内芯连接，弯折馈电线片上依次设置有第一弯折部、第二弯折部、第三弯折部和第四弯折部。本发明结构简单、易于生产，性能提升明显，阻抗带宽显著增加，并且在工作频带内具有良好的阻抗匹配特性，具有较低的后向辐射，极化纯度较高，增益稳定，在整个工作频带内的平均增益高。

技术领域

本发明属于天线设计制造技术领域，具体涉及一种新型的宽频带磁偶极子天线。

背景技术

近年来，移动通信经历了四代发展：第一代AMPS、TACS和NMTS等模拟通信系统；第二代GSM、DCS、窄带CDMA等数字通信系统；第三代TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等移动通信系统；第四代TDD-LTE、FDD-LTE移动通信系统。现在，随着工信部对5G频率的定标与发布，通信技术的研究重心开始渐渐向着研发5G移动通信技术偏移，希望能在第四代通信系统的基础上实现大幅度的性能提升。

随着移动通信技术迅速发展，人们的生活也发生了巨大的改变，手机已经成为了日常生活中必不可少的设备。手机的通信工作主要依赖于基站，通信设备中用天线对射频信号和自由空间中的电磁波进行转换，移动通信中的基站天线则是移动通信用户信息与基站设备连接的出口和入口。基站天线也是基站中决定通信质量的关键组成部分。随着移动通信用户的增加和用户对基站服务体验要求增加，通信工作对基站的要求越来越高，对基站覆盖的范围要求增大，对基站天线的性能指标要求也越来越高。与此同时，随着无线通信技术的应用和发展，频谱成为了稀缺的资源。很多频段已经被开发用于各种无线通信系统，电视系统和侦查系统，例如UHF/VHF电视系统、手机系统、全球无线定位系统(GPS)、蓝牙、无线局域网(WLAN)、超宽频带(UWB)和自动雷达等。因此为了满足多种通信需求，提高通信质量，一方面人们要求天线需要具有优越的性能：尽可能地扩展阻抗带宽，并需要有低交叉极化、低后向辐射、对称辐射模式和在工作频带内有稳定的增益等优点；另一方面，又要求天现在性能优良的前提下更加简单、便于安装和方便后期维护等。复杂的天线结构固然能实现更好的性能，但在实际应用中却需要花费大量的制作成本，后期维护工作量也会大大增加。因此，低成本、结构简单、方便后期维护的高性能天线单元同样具有重要的研究价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型的宽频带磁偶极子天线，该天线单元结构设计简单科学，生产成本低廉，性能提升明显，阻抗带宽显著增加，并且在工作频带内具有良好的阻抗匹配特性，具有较低的后向辐射，极化纯度较高，增益稳定，在整个工作频带内的平均增益高，可推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型的宽频带磁偶极子天线，其特征在于，包括接地层、一对金属贴片和弯折馈电线片，所述接地层为正方形金属片，所述金属贴片整体呈直角金属片状，所述金属贴片的一端垂直于所述接地层，两个金属贴片镜像对称设置在接地层上，两个所述金属贴片垂直于所述接地层的一侧在相对的位置设置有横向弯折凹陷部，所述金属贴片上沿金属贴片的长度方向均匀布设有三个矩形谐振窗口；所述弯折馈电线片垂直于接地层设置在两个金属贴片之间，所述弯折馈电线片与金属贴片等高且弯折馈电线片贴近接地层的一端与同轴线的内芯连接，所述弯折馈电线片上依次设置有第一弯折部、第二弯折部、第三弯折部和第四弯折部，四个弯折部两两垂直在弯折馈电线片上形成两个矩形阶梯台。

优选的，所述接地层的边长为150mm，所述矩形谐振窗口的下端距接地层11.5mm，位于两侧的矩形谐振窗口的外侧边距金属贴片边缘的距离为6.5mm，矩形谐振窗口的长宽尺寸为7×6mm，相邻所述矩形谐振窗口之间的间距为13mm。