[发明专利]一种双极化天线、天线阵列及通讯设备

说明书

一种双极化天线、天线阵列及通讯设备，该双极化天线包括基板、水平极化天线以及垂直极化天线；其中，所述基板包括第一衬底以及与所述第一衬底层叠的多个第二衬底；所述水平极化天线包括设置在所述第一衬底的第一辐射单元；以及给所述第一辐射单元馈电的第一馈电单元；所述垂直极化单元包括：第二辐射单元以及给所述第二辐射单元馈电的第二馈电单元，其中，所述第二辐射单元包括：设置在每个所述第二衬底的第一金属贴片。在上述技术方案中，通过采用层叠的衬底组成的基板作为支撑件，从而将水平极化天线及垂直极化天线设置在基板上，降低了双极化天线占用的空间。

技术领域

本申请涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种双极化天线、天线阵列及通讯设备。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，人们对于通信速度的要求越来越高，从2G到3G、4G再到即将到来的5G。5G具有传输速度快的优势，但由于5G的高频段频率达到28GHz，对天线的要求也相应提高。

目前用作室内微基站的吸顶天线，需要天线具有水平全向的辐射特性以实现室内信号的均匀覆盖，同时要求天线能够同时辐射水平极化波和垂直极化波以实现极化分集。由于毫米波段天线尺寸较小，因工艺限制，难以装配垂直的辐射结构，故需要天线能够采用多层PCB的工艺实现。此外由于毫米波段电磁波的路径损耗较大，需要组阵实现高增益，因此对单元天线有小型化的要求。

目前常见的用于室内微基站的全向双极化天线，其垂直极化一般采用金属的单极子或双锥天线等，而水平极化部分一般采用环天线，通过将二者组合实现全向的双极化辐射。但是现有技术中的双极化天线的尺寸比较大，占用空间较大。

发明内容

本申请提供了一种双极化天线、天线阵列及通讯设备，用以降低双极化天线的占用空间。

第一方面，提供了一种双极化天线，该双极化天线包括基板，该基板作为承载体用来设置水平极化天线以及垂直极化天线。在具体设置时，该基板包括多个层叠的结构，具体包括一个第一衬底，以及与该第一衬底层叠的多个第二衬底；其中，第一衬底用来设置水平极化天线，而多个第二衬底用来设置垂直极化天线。在设置水平极化天线时，该水平极化天线包括设置在第一衬底上的第一辐射单元以及给该第一辐射单元馈电的第一馈电单元。而垂直极化天线包括一个第二辐射单元以及给该第二辐射单元馈电的第二馈电点元，其中，该第二辐射单元由多层结构组成，其包括设置在每个第二衬底的第一金属贴片，多个第二金属贴片层叠设置形成垂直极化天线的第二辐射单元。在上述技术方案中，通过采用层叠的衬底组成的基板作为支撑件，从而将水平极化天线及垂直极化天线设置在基板上，从而降低双极化天线占用的空间。

在具体设置水平极化天线时，所述第一辐射单元包括设置在所述第一衬底的一表面上的金属层，以及设置在所述金属层上的多个呈环形排列的缝隙；该缝隙的个数可为不同的个数，如四个、六个、八个等不同个数。对应的，第一馈电单元包括第一馈电线以及与所述第一馈电线连接的功分器网络，且所述功分器网络分别与每个所述缝隙耦合连接。

此外，对于四个缝隙时，该功分器网络还连接了具有移相功能的微带线，该微带线的长度为工作频率对应介质波长的一半，使得相邻的缝隙之间的馈电相位相差180°。

在第一辐射单元及第一馈电单元设置在第一衬底上时，所述第一辐射单元设置在所述第一衬底上朝向所述第二衬底的表面；所述第一馈电线设置在所述第一衬底上背离所述第二衬底的表面。

该双极化天线还包括第三衬底，且所述第三衬底与所述第一衬底分列在所述多个第二衬底的两侧；其中，所述第三衬底背离所述第二衬底的一面设置有多个阵列排列的第二金属贴片；且所述第二金属贴片与所述第一辐射天线耦合连接。通过设置的第二金属贴片来提高水平极化天线的带宽。