[发明专利]一种阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动通信中基站台收发天线装置，尤其涉及一种适用于3G/4G高增益移动通信基站的阵列天线。

背景技术

天线作为无线通信系统的咽喉要道，是辐射和接受电磁波的系统部件。天线性能的优劣，对移动通信系统的总体性能起着非常重要的作用，一副高性能的天线能放宽系统的要求且改善整个系统的性能。如今，移动通信系统的不断升级换代给天线提供了新的指标要求，小型化，低剖面，宽频带，低成本，坚固耐用且易于与系统集成等成为现代天线设计师需要考虑的主要因素。特别是3G/4G系统的先后问世并市场化，高性能、低成本、个性化天线的需求越来越多。

目前已有的技术中，采用半波振子作为辐射单元，同轴射频电缆作为馈电网络的技术大量应用到基站台天线中。如US6195063B1，这类天线一般采用金属振子作为辐射单元，采用射频电缆作为馈电网络的主要组成部分，其缺点一是焊点较多，生产一致性差，很难保证如三阶交调等这类对天线生产工艺要求较高的指标；二是在某些特殊要求如高增益要求时,射频电缆的损耗偏大，并不能满足要求。

其次，目前已有的技术中，有些技术采用贴片天线的形式作为辐射单元，馈电网络可以采用高频微带电路板，如US8378915B2，两者集成加工，虽然可以解决生产一致性问题，但高频微带电路板价格很高，损耗较大。

再次，目前已有的技术中，有些技术采用空气微带的形式取代高频微带电路板，如US6034649则采用空气微带的形式取代高频微带电路板，虽然该技术可以使馈电网络的损耗降低并进而提高天线的增益，但空气微带线路很难固定，生产一致性差，并不适合用在频率较高如5GH以上的基站天线中。

即，现有的阵列天线不能同时满足低成本、高增益、生产一致性的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，解决上述技术瓶颈，设计新型馈电网络及辐射单元，以提供一种低成本、高增益、生产一致性好的阵列天线。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阵列天线，包括底板、印刷线路和印刷电路板基板，所述印刷电路板基板通过支撑柱置于所述底板之上，所述印刷电路板基板和所述底板之间为空气层；

所述印刷电路板基板的下表面设有所述印刷线路，所述印刷线路位于所述空气层之上，所述印刷电路板基板之下；所述印刷电路板基板的上表面设有印刷辐射单元，所述印刷辐射单元与所述印刷线路电连接。

作为上述方案的改进，所述空气层的厚度为所述印刷电路板基板的厚度的5-8倍。

作为上述方案的改进，所述印刷电路板基板的厚度为0.4-0.8mm，所述空气层的厚度为2-6.4mm。

作为上述方案的改进，所述印刷线路和所述印刷辐射单元通过通孔电连接。

作为上述方案的改进，所述通孔旁设有开路枝节。

作为上述方案的改进，所述通孔上覆有导电材料；

和/或，所述通孔为圆形孔、椭圆形孔或多边形孔。

作为上述方案的改进，所述阵列天线还包括寄生辐射单元，所述寄生辐射单元通过支撑柱设于所述印刷辐射单元的上方。

作为上述方案的改进，所述寄生辐射单元为金属片状物，或者所述寄生辐射单元印刷在PCB上；

印刷在PCB上的所述寄生辐射单元，可设于所述PCB的上方一侧，或设于所述PCB的下方一侧。

作为上述方案的改进，所述阵列天线构成单极化或双极化，所述双极化包括垂直/水平双极化，以及+45°/-45°双极化；

和/或，所述阵列天线为线阵或面阵；

和/或，所述阵列天线的馈电网络采用并馈与串馈混合形式。

作为上述方案的改进，所述阵列天线的馈电网络的等效介电常数为1-2。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供了一种阵列天线，本发明采用悬置微带线作为馈电网络，其主要部件包括底板、空气层、印刷线路、印刷电路板基板等四部分，悬置微带线设计中，微带线采用准TEM波传播，空气层作为能量主要载体，印刷电路板基板作为微带电路载体的介质层，由于悬置微带线的主要能量传播载体位于空气层，其对印刷电路板基板的要求并不高，印刷电路板基板可以采用如RF4这类成本低的板材。因此，本发明阵列天线在满足一定的设计带宽，降低成本的同时，保证了天线的高增益和生产的一致性。

附图说明

图1是本发明一种阵列天线第一实施例的示意图；

图2是图1所示A部的局部放大图；

图3是本发明一种阵列天线第二实施例的示意图；