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专利号: 2022108728420
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超宽带双极化基站天线,其特征在于,包括反射板、第一介质板、第二介质板、天线辐射体、寄生单元和馈电网络;所述反射板、第一介质板和第二介质板互相平行设置,第二介质板设置于反射板的上方,第一介质板设置于第二介质板的上方;天线辐射体印刷于第二介质板的上表面,寄生单元印刷于第一介质板的上表面;馈电网络与天线辐射体馈电连接;

所述第一介质板和第二介质板均呈正方形;第一介质板中的两条相对侧边平行于X轴,另两条相对侧边平行于Y轴;第二介质板中的两条相对侧边平行于X轴,另两条相对侧边平行于Y轴;第一介质板和第二介质板的中心在XOY平面上的投影相重合;

所述寄生单元包括第一寄生子单元和第二寄生子单元,第一寄生子单元包括第一至第四条形偶极子,所述第一至第四条形偶极子的结构完全相同,分别设置于第一介质板四条侧边的边缘中部;第二寄生子单元由圆形金属贴片构成,设置于第一介质板的中央;

所述天线辐射体包括第一至第四电偶极子,所述第一至第四电偶极子分别设置于第二介质板四条侧边的边缘中部;第二介质板上的第一至第四电偶极子的位置分别与第一介质板上的第一至第四条形偶极子的位置相对应;每个电偶极子的两端分别与与之相邻的另外两条侧边上的其他两个电偶极子连接。

2.根据权利要求1所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,还包括支柱,所述第二介质板通过支柱支撑连接于反射板的上方,所述第一介质板通过支柱支撑连接于第二介质板的上方。

3.根据权利要求1所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述第一介质板上的第一至第四条形偶极子中,每个条形偶极子由两块完全相同的矩形金属贴片组成,所述两块矩形金属贴片对称分布于第一介质板侧边的中点两侧,且两块矩形金属贴片之间由一定宽度的第一缝隙隔开,所述第一缝隙位于第一介质板侧边的中点处。

4.根据权利要求3所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述第二介质板上的第一至第四电偶极子中,每个电偶极子的中部由一定宽度的第二缝隙分隔成两段,所述第二缝隙位于第二介质板侧边的中点处,位置与第一缝隙相对应。

5.根据权利要求4所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述馈电网络包括第一缝隙传输线、第二缝隙传输线、第一馈电同轴线和第二馈电同轴线;

所述第一缝隙传输线和第二缝隙传输线均经过第二介质板的中心,其中,第一缝隙传输线沿Y轴方向延伸,第二缝隙传输线沿X轴方向延伸;第二介质板上平行于X轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第一缝隙传输线连接,组成第一对电偶极子;第二介质板上平行于Y轴的两条侧边上的两个电偶极子通过第二缝隙传输线连接,组成第二对电偶极子;

所述第一缝隙传输线由互相平行且对称设置的第一侧传输线和第二侧传输线之间的间隙构成;第一侧传输线和第二侧传输线均印刷于第二介质板的上表面;

所述第二缝隙传输线由互相平行且对称设置的第三侧传输线和第四侧传输线之间的间隙构成;第三侧传输线和第四侧传输线均由三段子传输线依次拼接形成,其中,位于两端的子传输线印刷于第二介质板的上表面,位于中部的子传输线印刷于第二介质板的下表面,位于中部的子传输线与位于两端的子传输线之间通过金属化过孔连接;使得第二缝隙传输线与第一缝隙传输线在第二介质板的中心垂直交叉但又互不连通;

所述第一馈电同轴线的内导体与第一侧传输线连接,第一馈电同轴线的外导体与第二侧传输线连接;所述第二馈电同轴线的内导体与第四侧传输线连接,第二馈电同轴线的外导体与第三侧传输线连接。

6.根据权利要求5所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述第一缝隙传输线沿延伸方向分成至少三截,每相邻两截之间的宽度互不相等;

所述第二缝隙传输线沿延伸方向分成至少三截,每相邻两截之间的宽度互不相等。

7.根据权利要求5所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述第一侧传输线位于第一缝隙传输线的X轴正方向一侧,第二侧传输线位于第一缝隙传输线的X轴负方向一侧;

所述第三侧传输线位于第二缝隙传输线的Y轴正方向一侧,第四侧传输线位于第二缝隙传输线的Y轴负方向一侧。

8.根据权利要求7所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述馈电网络还包括第一金属桥和第二金属桥;所述第一馈电同轴线的内导体通过第一金属桥与第一侧传输线连接,所述第二馈电同轴线的内导体通过第二金属桥与第四侧传输线连接;

所述第一金属桥和第二金属桥均设置于第二介质板的中部;其中,第一金属桥沿X轴方向延伸,第二金属桥沿Y轴方向延伸;

所述第二金属桥为印刷于第二介质板上表面的金属贴片;

所述第一金属桥为设置于第二介质板上方的金属条,第一金属桥的X轴正方向末端具有向下弯折的弯折部,弯折部的下端支撑于第二介质板上,以将第一金属桥的主体悬空设置于第二介质板上方,使得第一金属桥和第二金属桥互相垂直交叉但又互不连通。

9.根据权利要求8所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,所述第一馈电同轴线和第二馈电同轴线由下往上穿过反射板;

第一馈电同轴线的外导体在第二介质板的下方通过金属化过孔与第二侧传输线连接,第一馈电同轴线的内导体穿过第二介质板后,在第一介质板的上方与第一金属桥的X轴负方向末端连接,位于第一金属桥X轴正方向末端的弯折部下端与第一侧传输线接触连接;

第二馈电同轴线的外导体在第二介质板的下方与第三侧传输线连接,第二馈电同轴线的内导体穿过第二介质板后与第二金属桥的Y轴正方向末端连接,第二金属桥的Y轴负方向末端通过金属化过孔与第四侧传输线连接。

10.根据权利要求9所述的超宽带双极化基站天线,其特征在于,第一馈电同轴线的外导体连接于第二侧传输线的中点处,第一金属桥的弯折部下端连接于第一侧传输线的中点处;第二馈电同轴线的外导体连接于第三侧传输线的中点处,第二金属桥的Y轴负方向末端连接于第四侧传输线的中点处。