[发明专利]一种天线阵元

说明书

本发明公开了一种天线阵元，通过设置三层基板层，并在第一基板层内的第一金属层表面贴附具有不同尺寸的贴片、在第二基板层内的金属层设置耦合缝隙、在第三基板层内的金属层设置馈电微带、以及在所述第二基板层和所述第三基板层内穿透设置包围所述馈电微带的至少一个金属过孔，由此可以使得本申请实施例的天线阵元在具有高隔离度的同时还具有较佳的宽带性能，因此具有提高天线阵元的各项通信指标性能、提升大型天线阵列的适用性，以及保证大型天线阵列的高度集成化的技术效果。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线阵元。

背景技术

目前，传统的大型天线阵列为了实现高度集成化通常采用简单形式的探针馈电贴片天线阵元，这种形式的天线阵元的贴片多为矩形或圆形，其带宽非常窄，通常只有只有1％～7％。现有技术中为了使天线阵元具有更宽的带宽通常会在上述形式的天线阵元辐射贴片上再加一层寄生贴片，然而该种这种结构对于信号强度的损耗较大，天线信号增益非常低。而现有的另一种增大天线带宽的方式是采用缝隙耦合馈电，但是，当将该种方式应用到大型天线阵列的阵元中时，由于天线阵元间的耦合性强，需要在天线阵列中增加金属化接地孔以提高隔离度，然而当将天线阵列四周增加金属化接地孔后又会造成减小带宽的后果。

由此可见，现有技术中存在着大型天线阵列中的天线阵元或带宽窄、或天线信号增益非常低的技术问题。

发明内容

本申请提供一种天线阵元，用以解决现有技术中存在着的大型天线阵列中的天线阵元或因需要实现较佳宽带范围而使得天线信号增益非常低、或因需要保证隔离度而造成带宽较窄的技术问题。

本申请提供了一种天线阵元，包括：

第一基板层，包括第一介质板和贴附在所述第一介质板表面上的第一金属层；

第二基板层，包括第二介质板和贴附在所述第二介质板表面上的第二金属层，所述第二金属层贴附于所述第一介质板；

第三基板层，包括第三介质板和贴附在所述第三介质板表面上的第三金属层，所述第三金属层贴附于所述第二介质板；

第一辐射贴片组和第二辐射贴片组，贴附在所述第一金属层的表面上且与所述第一介质板相对，所述辐射贴片组包括偶数个贴片，所述偶数个贴片的形状尺寸相同且对称设置，其中，所述第一辐射贴片组中的第一贴片和所述第二辐射贴片组中的第二贴片尺寸不同，且所述第一贴片的谐振频率与所述第二贴片的谐振频率之间的频率差值小于等于预设频率值；

耦合缝隙，设置在所述第二金属层上，且与所述第一辐射贴片组和所述第二辐射贴片组中的所有贴片在所述第二金属层上的投影部分重合；

馈电微带，设置在所述第三金属层上，所述馈电微带用以通过所述耦合缝隙为所述第一辐射贴片组和所述第二辐射贴片组中的所有贴片馈电；

至少一个金属过孔，穿透设置于所述第二基板层和所述第三基板层内，位于所述馈电微带的外侧并包围所述馈电微带。

可选地，所述第一辐射贴片组中的贴片与所述第二辐射贴片组中的贴片均相对于第一对称线对称设置。

可选地，所述第一辐射贴片组包括四个贴片，所述第二辐射贴片组包括两个贴片，其中，所述第二辐射贴片组中的两个第二贴片设置在所述第一辐射贴片组中的四个贴片之间。

可选地，所述耦合缝隙的形状为矩形并关于所述第一对称线为对称，所述耦合缝隙与所述第一贴片以及所述第二贴片的中心在所述第二金属层上的投影重合。

可选地，所述馈电微带为T型结构。

可选地，所述至少一个金属过孔围绕设置在所述馈电微带的外侧构成T形。

可选地，所述第一贴片的中心谐振频率f(1)与所述第二贴片的中心谐振频率f(2)之间的频率差值满足如下关系式：