[发明专利]一种高增益宽频带双极化贴片天线

说明书

本发明属于无线通信天线技术领域，涉及一种高增益宽频带双极化贴片天线，包括由上至下依次设置的第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板和地板；所述第一介质基板上设有第一方形贴片，第一方形贴片四边分别设有三角状切口；第二介质基板上设有第二方形贴片，第二方形贴片边缘设有三角状切口，且其中部设有L状切口；所述第三介质基板上设有十字馈线，用以对贴片提供两对差分信号；所述三个介质基板靠近中部处设有贯穿的金属化通孔，将两个贴片与地板相连通；所述三个介质基板靠近边缘处设有贯穿的金属化通孔，将环形金属地与地板相连通。本发明的双极化贴片天线具有高增益、宽频带的优点，适应用于当今的无线通信领域。

技术领域

本发明属于无线通信天线技术领域，涉及一种高增益宽频带双极化贴片天线。

背景技术

双极化天线是一种组合了两个极化方向相互正交的单极化天线，可以同时工作在收发双工模式下，节省了单个天线的数量。双极化天线还能够通过频率复用，提高通信容量和通过极化分集减少多径衰落的影响，提高通信质量。然而，随着当今无线通信环境越来越复杂，电波传播的路径损耗越来越严重，传统低增益的双极化天线已不能满足现状。因此，具有高增益的宽带双极化贴片天线得到了广泛的研究。

目前，大多数高增益天线的设计都不是双极化的，或者实现了双极化的天线，但是不具有高增益的特性。还没有一种设计在不改变天线物理尺寸的前提下实现高增益的双极化贴片天线。

文献1 （X. Zhang and L. Zhu, “Gain-enhanced patch antennas withloading of shorting pins,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 64, no. 8, pp.3310–3318, Aug. 2016.）提出在一个方形贴片的对角线上对称的引入四个金属化通孔，金属化通孔的尺寸和位置可以改变贴片天线的场分布，以增大天线的有效孔径，实现了高增益特性。

而文献1中提出的高增益贴片天线只是一种单极化的天线，频带宽度较窄。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有较宽频带、高增益的双极化贴片天线。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高增益宽频带双极化贴片天线，包括由上至下依次设置的第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板和地板；所述第一介质基板上设有第一方形贴片，第二介质基板上设有第二方形贴片；所述第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板靠近中部处设有相互连通的金属化通孔，将第一方形贴片和第二方形贴片与地板相连通。

进一步的，所述第一方形贴片四边分别设有三角状的第一切口。

进一步的，所述第二方形贴片四边分别设有三角状的第二切口；所述第二方形贴片中部环绕设有“L”状的第三切口。

进一步的，所述第三介质基板上表面设有十字馈线，所述十字馈线的四个顶点处还分别设有一端片；每个所述端片连接一导体探针，非相邻的两个探针提供一对差分信号，以实现一个极化的激励。

进一步的，所述第一介质基板靠近中部处设有第一金属化通孔，所述第一金属化通孔与第一方形贴片的边缘连接；所述第二介质基板靠近中部处设有第三金属化通孔，所述第三金属化通孔与第二方形贴片的边缘连接；所述第三介质基板靠近中部处设有第五金属化通孔；所述第一金属化通孔、第三金属化通孔和第五金属化通孔相互贯通。

进一步的，所述第一介质基板下表面与第一金属化通孔对应的位置设有第一焊盘，所述第一焊盘与第二方形贴片连接；所述第二介质基板下表面与第三金属化通孔对应的位置设有第二焊盘；所述第三介质基板上表面与第五金属化通孔对应的位置设有第三焊盘；所述第二焊盘与第三焊盘相连。