[实用新型]一种具有镂空结构的双极化贴片天线单元

说明书

本实用新型涉及一种具有镂空结构的双极化贴片天线单元，包括基板，所述基板的一个面上设有辐射模块，所述基板对应辐射模块的位置设有镂空区；所述辐射模块设在镂空区上方；所述辐射模块设有屏蔽金属地，用于结合镂空区抑制功分网络的辐射能量向天线单元的泄漏。本实用新型天线单元的基板背后采用镂空的结构在功分网络背后形成一个小型封闭腔体，该腔体可以把功分网络的辐射能量束缚在腔体内部，与辐射模块内部的屏蔽金属地共同抑制该能量向天线单元的辐射，减小了对单元辐射性能的干扰，进一步改善了方向图交叉极化，提高了隔离度。

技术领域

本实用新型涉及通信天线技术领域，尤其涉及一种具有镂空结构的双极化贴片天线单元。

背景技术

5G移动通信天线广泛采用Massive MIMO（大规模多输入多输出）的阵列技术，这要求天线设计符合以下原则：1、小型化，低剖面，易集成；减小天线阵列的口径大小，降低剖面，与有源波束赋形网络融为一体，关系到整个系统的体积大小和分布空间，以及各系统模块相互兼容的问题。2、高隔离度，低互耦影响。在MIMO系统里面，天线单元之间的互耦不仅仅会降低信道的隔离度，还会降低整个系统的通信效率。然而目前的基站天线单元广泛采用对称振子的技术方案，其高度和面积与波长成正比，剖面高，体积大，单元间互耦强烈，导致隔离度很难提高，方向图产生畸变，严重影响了天线阵列的总体性能；除了振子间的互耦影响，复杂宠大的馈电网络自身的辐射能量对天线的性能也有严重的影响，急需采用一种有效的方式抑制这种能量泄漏，使天线的辐射方向图更纯粹更优异。

基于以上需求，本实用新型提出了一种小型化，低剖面，高隔离度，低互耦影响的双极化贴片天线单元。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有镂空结构的双极化贴片天线单元，包括基板，所述基板的一个面上设有辐射模块，所述基板对应辐射模块的位置设有镂空区；所述辐射模块设在镂空区上方；所述辐射模块设有屏蔽金属地，用于结合镂空区抑制辐射能量向天线单元的泄漏。

进一步的，所述辐射模块包括至少一层的支撑介质，所述支撑介质在靠近基板的面还设有馈电介质；

所述馈电介质靠近基板的面设有功分馈电网络；

每层支撑介质远离基板的面上都设有辐射贴片；

还包括金属馈电柱，用于分别穿透馈电介质和支撑介质，连接辐射贴片和馈电网络，实现馈电。

进一步的，所述功分馈电网络包括保持一定间距的两组功分器以及两组连接功分器的输入端，功分器的两末端分别连接输出端；

所述功分馈电网络中同组的功分器末端的输出端连线后，不同组输出端的两条连线的夹角为90度。

进一步的，所述功分馈电网络中同组的输入端到两个输出端的幅度差小于0.5dB，相位差160~200度。

进一步的，所述功分馈电网络包括微带线、共面波导或其他形式的传输线。

进一步的，所述镂空区的面积小于辐射模块的面积。

进一步的，所述相邻的辐射贴片面积比为0.8-2.3。

进一步的，所述馈电介质远离功分馈电网络的面设有屏蔽金属地，以及用于隔离屏蔽金属地的避让孔，所述避让孔对应功分馈电网络的输出端设置；

所述金属馈电柱通过避让孔与屏蔽金属地保持一定的距离。

进一步的，所述支撑介质的高度为0.002-0.1个工作波长；所述支撑介质的介电常数为1.0-16.0。

进一步的，所述辐射贴片的垂直投影在基板上，投影面积覆盖了功分器和输出端。

进一步的，所述辐射贴片的形状包括多边形或者圆形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：