[实用新型]低剖面小型双极化天线单元及装置

说明书

本实用新型公开了一种低剖面小型双极化天线单元，包括辐射片、PCB板和馈电支撑板，馈电支撑板包括垂直交叉的两块子支撑板和子支撑板两端的馈电探针，两块子支撑板分别以±45°线极化的方式固定在PCB板上，每块子支撑板上的馈电探针分别与PCB板上对应的微带线路形成一个极化；辐射片盖设于馈电支撑板上，其下导电层呈垂直交叉的“十”字形且正对下方的子支撑板，并与下方的馈电探针间隔设置。本实用新型可以将馈电探针处的电流先耦合至十字交叉结构处，再形成新的电磁场激励，将信号耦合至辐射片上表面的导电贴片处进行辐射，有效增加了电流路径，从而降低了天线的剖面高度，有利于室内覆盖天线的小型化。

技术领域

本实用新型涉及移动通信基站天线技术领域，尤其涉及一种低剖面小型双极化天线单元及装置。

背景技术

随着移动通信技术的发展以及移动数据流量的激增，运营商需要建设大量的基站以满足日益增长的数据业务增长的需求。对于基站天线的现状，为了增加数据流量，大多数运营商选择采用频率较高的频段作为自己的工作频段，但随着频率的提升，单个天线的覆盖范围比低频率的天线覆盖范围要小，这就需要建设更多的基站以弥补覆盖范围的不足。同时，受电磁波物理特性的影响，高频段的电磁波穿透墙壁的能力较差，造成楼宇林立的地区覆盖存在问题，由于空间电磁波绕射现象和物理环境的影响，导致使用地区信号不能满足日益增长的用户需求。在这样的背景下，室内覆盖的重要性受到运营商的重视。由于应用场景为室内，这就需要天线的尺寸尽可能的小、薄、功耗低。室内覆盖天线已经成为宏蜂窝的有效补充，承担起吸收宏基站话务量、数据量、改善热点和降低基站发射功率的重要角色。

然而，室内覆盖天线的尺寸较小，且原始的室内覆盖天线的核心装置—天线单元，普遍存在单极化、全向性、尺寸较大等缺陷。这种形式的室内覆盖天线覆盖范围小，无极化分集和空间分集，早已不能满足如今室内大容量数据通信的需求。常规定向天线单元虽可以进行极化分集和空间分集，但单元尺寸较大，也无法满足运营商对室内覆盖天线小型化的需求。

微带天线由于其重量轻、体积小、成本低、加工难度低等优点，已在低剖面单元的设计中广泛应用。但是受限于它的平面形式，传统微带天线的带宽较窄。虽有很多技术能够展宽微带天线的带宽，但是依然会牺牲高度。以现有技术为例，低剖面天线的高度在满足运营商要求的1.5驻波范围内，带宽和单元高度成明显的正相关，即天线高度越高，带宽越宽。一般情况下，若单元需要8％的带宽，单元高度普遍为0.1个工作频率对应的波长高度。若要扩大带宽，比如需要满足16％的带宽，那么相应的单元高度也是相应的翻倍，即单元高度需要0.2个工作频率对应的波长高度，这就导致天线无法兼顾高度和带宽。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种低剖面小型双极化天线单元及装置，可以有效降低天线高度，同时又能满足天线的带宽性能。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种低剖面小型双极化天线单元，包括辐射片、PCB板(Printed Circuit Board，印刷线路板)和馈电支撑板，所述馈电支撑板包括在中部相互垂直交叉的两块子支撑板和每块所述子支撑板上的长度方向的两端设置的馈电探针，两块所述子支撑板分别以±45°线极化的方式固定在所述PCB板上，每块所述子支撑板上的所述馈电探针分别与所述PCB板上对应的微带线路形成一个极化；所述辐射片盖设于所述馈电支撑板上，包括第一介质基板和分别附着在所述第一介质基板上、下表面的上导电层、下导电层，所述下导电层呈垂直交叉的“十”字形且正对下方的所述子支撑板，并与下方的馈电探针间隔设置。

作为其中一种实施方式，所述馈电支撑板还包括馈电探针，每块所述子支撑板的长度方向的两端分别设有馈电探针；所述馈电探针一端与所述PCB板导通形成高频信号电流，另一端与所述下导电层间隔设置，以传递电磁波。

作为其中一种实施方式，所述馈电探针包括相互垂直的竖直部分和水平部分，所述竖直部分与所述PCB板导通连接，所述水平部分与上方的所述下导电层平行且间隔设置。