[发明专利]一种低剖面双极化天线

说明书

本发明公开了一种低剖面双极化天线。该天线包括平面双极化天线、上层塑料支撑柱、人工磁导体反射板；所述平面双极化天线通过所述上层塑料支撑柱固定在所述人工磁导体反射板上。采用AMC反射板可以降低天线的高度，且本发明在上层辐射贴片中引入一个环形贴片，所述环形贴片与上层对称阵子通过耦合馈电，环形贴片与上层对称阵子之间的间隙产生电容，将环形贴片的低频谐振点引入到上层对称阵子的高频谐振点，起到增加带宽的作用。通过调整环形贴片与上层对称阵子的间隙宽度可以实现良好的阻抗匹配，改善天线的带宽，从而能够在降低天线高度的同时，不影响其宽频特性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种低剖面双极化天线。

背景技术

基站天线是无线通信系统中的发射和接收电磁波的关键组成部分，其性能的优劣对信息的传输质量有着至关重要的影响。基站天线往往工作在非常复杂的电磁环境中，会受到多径衰落效应的影响。为了克服这种不利的影响，在基站通信中大多采用分级技术。常见的分级技术主要分为两种：天线的空间分级和极化分级，但是空间分级技术会导致天线的体积变得非常大，与天线小型化的发展趋势相悖，因此多采用极化分级的方式。双极化天线通过发射或接收两种相互正交的极化波可以实现利用两条不同且互不干扰的路径来传输信息，从而有效降低多径损耗，实现频率复用、提高通信系统中的数据传输速率、提高无线系统的信道容量，实现收发一体化、减小设备的尺寸。

然而，传统的双极化天线都需要被放置在距离地面λ/4的高度才能实现良好的性能。但是这样的高剖面天线并不符合基站天线小型化、低剖面的发展要求。人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor，AMC)反射板作为一种新型的周期性电磁结构，在一定频段上其表面的入射波与反射波的相位一致，可以与理想磁导体相媲美，在低剖面天线的应用中具有无与伦比的优势与潜力。当采用AMC反射板代替传统的金属板时，天线可以放置得离AMC反射板非常近，从而降低天线的高度。但是，AMC反射板的带宽较窄，在与宽频带天线相匹配时，想要满足其工作频率但是不影响其宽频的特性仍有难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种低剖面双极化天线，在降低天线高度的同时，不影响其宽频特性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种低剖面双极化天线，包括平面双极化天线、上层塑料支撑柱、人工磁导体反射板；所述平面双极化天线通过所述上层塑料支撑柱固定在所述人工磁导体反射板上；

所述平面双极化天线，包括上层介质板、上层辐射贴片、下层辐射贴片、上层介质板过孔以及同轴线芯组；所述同轴线芯组包括第一同轴线芯和第二同轴线芯；所述上层辐射贴片位于所述上层介质板的上表面，所述下层辐射贴片位于所述上层介质板的下表面；所述第一同轴线芯通过所述上层介质板过孔与所述上层辐射贴片连接；所述上层辐射贴片包括环形贴片和上层对称阵子，所述环形贴片位于所述上层对称阵子的外侧；

所述人工磁导体反射板，包括矩形辐射贴片、下层介质板、下层塑料支撑柱、金属板、下层介质板过孔以及金属板过孔；所述下层介质板通过所述下层塑料支撑柱固定在所述金属板上；所述矩形辐射贴片位于所述下层介质板的上表面；所述第一同轴线芯依次通过所述金属板过孔、所述下层介质板过孔以及所述上层介质板过孔与所述上层辐射贴片连接；所述第二同轴线芯依次通过所述金属板过孔以及所述下层介质板过孔与所述下层辐射贴片连接。

可选的，所述环形贴片、所述上层对称阵子、所述下层辐射贴片以及所述矩形辐射贴片均采用金属材料制成。

可选的，所述上层对称阵子包括两个子贴片，所述子贴片包括一条弧边、两条长边以及两条短边；所述弧边、两条所述长边以及两条所述短边位于同一平面上；所述弧边的两端分别与两条所述长边的一端连接，两条所述长边的另一端的延长线相交；两条所述短边的一端分别与两条所述长边的另一端连接，两条所述短边的另一端相连。