[实用新型]宽频带缝隙天线单元及缝隙天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，涉及一种移动通信系统基站天线，具体地说涉及一种宽频带缝隙天线单元及缝隙天线。

背景技术

天线是任何无线电系统不可缺少的组件，其功能是辐射或者接收无线电波，它把被导电磁波转变为自由空间的无线电波(在发射系统中)，或者做相反的变换(在接收系统中)，从而实现一定空间范围内的一对一或多对多之间的无线通信，其在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛应用。

近年来，随着3G通信技术的普及和4G通信技术的兴起，现有的频谱资源日益紧张，寻找宽频谱和高效频谱利用率的天线已经迫在眉睫。超宽带技术具有传输速率高、容量大、成本低、功耗小、保密功能好、抗干扰能力强等优点，这使得超宽带技术成为最具竞争力和发展前景的技术之一，它不仅能够提供高速文本、声音、图片、甚至视频快传服务，还能满足目前无线智能产品提出的更高通信要求，而天线作为无线电通信系统中不可缺少的重要部件，其本身的质量直接影响着无线通信系统的整体性能，所以应运而生的新型超宽带天线无疑具有广泛的应用空间，目前已应用于卫星通信、目标识别、雷达探测、GPS全球定位等方面。

针对天线的应用需求，尤其是对于基站通信用天线，其多极化特性显得尤为重要，这是由于基站本身搭建成本很高，高成本下的天线如果效率不理想，则实用性会大打折扣。而多极化天线不但能够辐射或接收多对具有特定极化方向上的电磁波，还能实现收发同工。考虑到正交极化能够实现高隔离度和高交叉极化电平的优质天线，现阶段广泛应用的基本上都采用正交双极化天线。正交双极化天线不仅能有效地进行极化分集通信，还能增强抗多径衰落能力，极大程度上降低频率的互扰。

随着长期演进项目(LTE)正式商用，LTE用户数量急剧增加，数据业务呈现爆发式增长，随着移动网络的建设升级，城市中的宏站覆盖基本完成。而网络的深度覆盖是后期网络建设的重点，关系到绝大多数用户的体验感受。伴随的城市化进程的加剧，楼层建设越来越高，小区住户越来越密集，车站码头等热点区域用户密度越来越高。这些都为网络深度覆盖带来全新挑战。同时，移动通信基站天线经过了十多年的发展，技术越来越成熟，产品逐渐向高端发展。

在当前移动通信基站天线的设计中，天线单元设计是产品的关键环节，其要求单元具备宽频带、良好的方向图收敛性。在这些要求中，以十字型半波偶极子或菱形单元为大多数设计的首选方案，因为半波偶极子单元具备良好宽带特性，结构紧凑，便于实现双极化设计，馈电巴伦方便结构固定，这类型的阵子加工采用压铸成型或钣金冲压方式，表面采用电镀铜、镀锡处理，方便馈电接地焊接，阵子采用紧固件与反射板连接，但其存在生产成本较高、结构复杂且天线频带宽度、增益强度不足的问题，垂直面角度有限。

实用新型内容

为此，本实用新型正是要解决上述技术问题，从而提出一种低成本、宽频带、垂直面张角大、增益高的缝隙天线单元和缝隙天线。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种宽频带缝隙天线单元，其包括贴片层，所述贴片层上开设有第一辐射缝隙和第二辐射缝隙，所述第一辐射缝隙和第二辐射缝隙的形状为多边形，所述第一辐射缝隙、第二辐射缝隙连接有馈电端。

作为优选，所述贴片层的形状为矩形或轴对称的六边形，所述第一辐射缝隙、第二辐射缝隙沿所述矩形或六边形的对称轴对称设置。

作为优选，所述第一辐射缝隙、第二辐射缝隙的形状为轴对称的三角形、四边形、五边形或三角形与矩形的组合图形。

所述第一辐射缝隙、第二辐射缝隙的形状为等腰三角形，所述第一辐射缝隙、第二辐射缝隙的顶角相对设置，且所述顶角为30-40°，所述馈电端设置于所述等腰三角形的顶角，所述馈电端为铜铆钉。

本实用新型还提供一种缝隙天线，其包括反射板，所述反射板表面设置有由所述的天线单元组成的天线单元阵列，所述天线单元通过支撑柱固定于所述反射板。

作为优选，所述反射板上还设置有低频单元，所述低频单元与所述天线单元阵列由隔离条分隔；所述天线单元表面与所述反射板表面的距离为波长的四分之一，所述反射板四周的板边比板面高。

作为优选，所述低频单元包括介质层、开设于所述介质层的第三辐射缝隙和第四辐射缝隙，所述第三辐射缝隙和第四辐射缝隙为顶角相对设置的等腰三角形，所述等腰三角形顶角处设置有铜质馈电端。

作为优选，所述低频单元为双环贴片单元、微带贴片单元或半波偶极子单元。