[发明专利]一种应用于5G通信的宽波束扫描双频双极化微基站天线

说明书

本发明提供了一种应用于5G通信的宽波束扫描双频双极化微基站天线，从上往下依次包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、馈电结构，所述第一介质板与第二介质板贴有辐射贴片，所述馈电结构设置在第三介质板，所述第一介质板与第二介质板通过第三介质板的馈电结构进行耦合馈电，同时第三介质板下方有反射地板，所述第一介质板与第二介质板之间具有空气层，所述第二介质板与第三介质板直接接触。本发明天线实现了天线宽频带特性，天线的两个端口带宽分别覆盖3.3‑3.69GHz，4.75‑5GHz两个频段，可应用于5G通信，实现高隔离度以及低交叉极化性能，通过差分馈电网络，实现了1*4的高增益天线阵列。

[技术领域]

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种应用于5G通信的宽波束扫描双频双极化微基站天线及其阵列。

[背景技术]

随着现代移动通信技术快速发展，因为通信系统对天线的要求也越来越高了。

在现代移动通信系统中，一种新型天线受到众多专家学者和工程师的广泛关注，他就是双极化天线，双极化天线由于能够同时形成一对极化方式正交，频率相同的工作模，因而可以实现频率复用。同时，因为该天线能够接收天空中电磁波全部的极化信息，具有很强的抗干扰性能，抗多径衰落以及提高系统灵敏度等能力，因而双极化天线被广泛应用于现代通信系统当中。

经过研究人员多年的研究，目前双极化天线大致可分为两类：贴片天线和交叉偶极子天线。交叉偶极子天线具有宽频，增益稳定等特性，但是它有体积较大的缺陷，在现代移动通信系统中，对于天线的尺寸要求越来越高；而贴片天线相对于交叉偶极子天线具有显著的体积小的优势，但是其有窄频带，低隔离度等缺点。

差分电路具有良好的抗噪声性能，在通信系统中发挥着重要的作用。但是，传统的双极化天线只有一个馈电端口，不能直接使用差分电路，而需要使用平衡-不平衡变换器或者其他转换器件才能够使用差分电路与通信系统连接。这种做法会增加额外的功率损耗，同时使结构复杂化。

有时我们要求天线的波束不能只固定在空间的某一个位置，需要随着时间变化发生空间上的扫描，这时候相控阵天线应运而生。相控阵天线摆脱了之前机械转动天线阵列扫描的繁琐设置，使天线波束在空间的扫描灵敏度发生了革命性的变革，目前相控阵技术的蓬勃发展也展示出了相控阵天线的强大生命力。

[发明内容]

本发明对现有的双极化天线的基础上进行了重新设计并对现有天线性能进行了明显提升，提供一种应用于5G通信的宽波束扫描双频双极化微基站天线及其天线阵列。

本发明的技术方案如下：

本发明一方面提供一种应用于5G通信的宽波束扫描双频双极化微基站天线，从上往下依次包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、馈电结构，所述第一介质板与第二介质板贴有辐射贴片，所述馈电结构设置在第三介质板，所述第一介质板与第二介质板通过第三介质板的馈电结构进行耦合馈电，同时第三介质板下方有反射地板，所述第一介质板与第二介质板之间具有空气层，所述第二介质板与第三介质板直接接触。

进一步地，所述第一介质板与第二介质板之间的空气层距离为3.5mm。

进一步地，所述第一介质板上表面贴有辐射贴片，所述辐射贴片为2×2的正方形贴片单元构成的阵列。

进一步地，所述第一介质板上的正方形辐射贴片单元边长为17mm，相邻之间的贴片单元之间有间隙，间隙为1mm。

进一步地，所述第二介质板上表面贴有辐射贴片，所述辐射贴片为2×2的正方形贴片单元构成的阵列。

进一步地，所述第二介质板上表面相邻辐射贴片单元之间由弓形贴片连接在一起。

进一步地，所述第二介质板上的正方形辐射贴片单元边长为16mm，相邻之间的贴片单元之间有间隙，间隙为0.8mm。