[发明专利]一种适用于4G LTE通信低剖面平面偶极子天线

说明书

本发明提供了一种适用于4G LTE通信低剖面平面偶极子天线，将传统的对偶极子天线进行变形，偶极子之间部分类似于Vivadi天线的辐射形式，在平面偶极子天线下方放置一个反射背腔，在反射背腔与平面偶极子天线之间加入一频率选择性表面反射板。本发明能够在实现单向辐射的同时可以显著提高天线增益，使天线在高频增益显著提高，使得天线在4G LTE通信频段内(700MHz‑3200MHz)保持良好的波束收敛性和较高的增益、前后比、交叉极化比特性。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种应用于4G移动通信的线极化平面偶极子天线。

背景技术

随着人们对移动通讯业务能力的需求越来越高，在常规2G、3G的基础上，作为准4G的LTE波段已开始投入商用；从运营商的角度来讲，为节省投资及考虑后续如何实现可扩容性、兼容性、多系统、多制式共存已越来越成为一种趋势。如此对基站天线也提出了更高的要求，为满足不同制式的频率，700、1710、2690MHZ频段等超宽频带基站天线被广泛提出并且应用；与此同时，基站天线宽带化也有助于减少移动通信设备，减少天线数量，并减少安装、维护的工程量，从而减少了各运营商的运营成本，而要实现基站天线的宽带化，首先要面临的就是作为其核心部件的辐射单元的带宽扩展问题，如何在整个宽带频带内，保持较高增益、波束收敛一致性、良好的前后比特性及高交叉极化比是一个不小的挑战。

文献1“Shi-Gang Zhou,Member,IEEE,and Jian-Ying Li,”Low-Profile andWideband Antenna”,IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS,VOL.10,2011,Pages:(373-376)”采用了微带线馈电展宽对偶极子天线带宽的技术，但是其在频带内增益变化较大。

文献2“S.W.Qu,J.L.Li,Q.Xue,and C.H.Chan,“Wideband cavity-backed bowtieantenna with pattern improvement,”IEEE Trans.Antennas Propag.,vol.56,no.12,pp.3850–3854,Dec.2008.”采用了微带巴伦馈电，并使用了圆形反射背腔。但其天线驻波无法满足4G天线带宽，并且其最大增益在高频段较低。

文献3“T.G.Ma and S.K.Jeng,“A printed dipole antenna with tapered slotfeed for ultrawide-band applications,”IEEE Trans.Antennas Propag.,vol.53,no.11,pp.3833–3836,Nov.2005.”中天线通过SMA头与微带线馈电将能量传输到两个相互堆叠的微带贴片上，天线带宽满足要求，但该方法不能保证天线的单向辐射，所以天线增益较低。

综上所述，现有文献未能提出有效的实现带宽较宽情况下的较高增益、波束收敛的线极化天线.

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种平面偶极子超宽带天线，具有高增益、波束收敛一致、良好的前后比特性以及高交叉极化比的特点，能够满足4G LTE天线带宽及带宽内增益的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括平面偶极子天线、频率选择性表面反射板和金属反射背腔。

所述的平面偶极子天线包括圆形金属耦合贴片、一号方形介质基板、微带传输线、圆柱形金属柱、SMA接头和两片椭圆形金属贴片；所述的两片椭圆形金属贴片紧贴在一号方形介质基板下表面，且两片椭圆形金属贴片相互不连通；一号方形介质基板上表面紧贴有圆形金属耦合贴片，圆形金属耦合贴片的径向连接微带传输线一端，微带传输线另一端连接圆柱形金属柱，圆柱形金属柱穿过一号方形介质基板和一片椭圆形金属贴片，连接SMA接头；