[发明专利]一种双层5G微带阵列天线

说明书

本发明公开了一种双层5G微带阵列天线，包括尺寸相同的顶层介质板和底层介质板及接地板，所述顶层介质板的上层和底层介质板的下层均印刷有结构尺寸相同的平行带线结构、功分器、天线单元，平行带线结构与功分器连接、功分器的端口与天线单元连接形成双层天线阵列；所述接地板印刷在顶层介质板的下层，所述顶层介质板、底层介质板共用所述接地板使顶层介质板、底层介质板的辐射相位相反。采用双面平行带线结构和功分器结构及5G微带天线单元组成双层微带阵列天线，具有双向辐射方向且尺寸是同天线单元数量的一半。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是一种双层5G微带阵列天线。

背景技术

目前，公知的微带阵列天线是由多个相同的微带天线单元按照一定规律排列组成，并印刷在一块平整的介质板上的天线系统，它具有增益高，方向性强，辐射效率高，副瓣低等优点，也正是因为这些优点，导致微带阵列天线通常尺寸较大，只能固定朝着某一方向辐射，在某些需要多个方向辐射的应用场所受到了限制，而全向天线又因增益低达不到使用要求，给实地应用带来一定的困扰。

发明内容

为了克服现有的微带阵列天线尺寸较大，辐射方向单一的不足，本发明创造提供了一种双层5G微带阵列天线，该阵列天线不仅能够双面辐射，并且尺寸较小。

本发明采用如下技术方案：

一种双层5G微带阵列天线，包括尺寸相同的顶层介质板和底层介质板及接地板，所述顶层介质板的上层和底层介质板的下层均印刷有结构尺寸相同的平行带线结构、功分器、天线单元，平行带线结构与功分器连接、功分器的端口与天线单元连接形成双层天线阵列；所述接地板印刷在顶层介质板的下层，所述顶层介质板、底层介质板共用所述接地板使顶层介质板、底层介质板的辐射相位相反。

进一步地，所述顶层介质板、底层介质板的平行带线结构组成一级馈电网络，顶层介质板、底层介质板的功分器组成二级馈电网络。

进一步地，根据权利要求1所述的一种双层5G微带阵列天线，其特征在于，所述接地板的长度与顶层介质板的长度一致，接地板的宽度比顶层介质板的宽度板略小，顶层介质板的下层和底层介质板的上层接触使双层5G微带阵列天线共用一个馈电点。

进一步地，所述顶层介质板和底层介质板的平行带线结构具有相同的结构及尺寸，且分别位于顶层介质板和底层介质板的中轴线上，接地板位于两层平行带线的中间位置把双面平行带线变成两条背靠背的微带线。

所述馈电点输入射频信号，以双面平行带线的形式进行传输，射频信号在顶层介质板和底层介质板的平行带线结构上是反相的，当射频信号走到接地板处，双面平行带线变成为背靠背的微带线。

进一步地，接地板是印刷在顶层介质板上的一层薄铜。

进一步地，所述平行带线结构包括依次连接的第一主干微带线、第一主干波长阻抗变换器、第二主干微带线。

进一步地，所述功分器为一分四威尔金森功分器，其包括一个第一分支波长阻抗变换器、两条第一分支微带线、两个第二分支波长阻抗变换器、四条第二分支微带线；所述第一分支波长阻抗变换器的输入端连接第二主干微带线，第一分支波长阻抗变换器的两个输出端分别连接第一分支微带线，第一分支微带线分别连接两个第二分支波长阻抗变换器的输入端，第二分支波长阻抗变换器的输出端分别连接第二分支微带线；所述第二分支微带线分别连接所述天线单元。

进一步地，所述天线单元的馈电处设有凹型槽，用于与第二分支微带线连接。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为：

顶层介质板和底层介质板的平行带线结构具有相同的结构及尺寸，它们位于顶层介质板和底层介质板的的中轴线上，接地板位于两层平行带线的中间位置，它的作用是把双面平行带线变成两条背靠背的微带线。采用双面平行带线结构和功分器结构及5G微带天线单元组成双层微带阵列天线，具有双向辐射方向且尺寸是同天线单元数量的一半。