[实用新型]超宽频双极化辐射单元、天线及天线阵列

说明书

本申请涉及通信天线的技术领域，本申请提供一种超宽频双极化辐射单元、天线及天线阵列。本申请所提供的超宽频双极化辐射单元，包括：平行设置的辐射振子板、低频寄生辐射板和高频寄生辐射板；所设辐射振子板位于所述低频寄生辐射板和高频寄生辐射板之间；所述辐射振子板包括：介质板、两个极化方向相互正交的偶极子和馈电线路；其中，所述偶极子设于所述介质板一侧面，所述馈电线路设于所述介质板另一侧面且与所述偶极子电性连接；所述低频寄生辐射板和高频寄生辐射板分别设置有感应低频电磁波和高频电磁波的金属线路。本申请所提供的方案能够根据简单的结构，实现超宽频的辐射功能。

技术领域

本申请涉及通信天线的技术领域，具体而言，本申请涉及一种超宽频双极化辐射单元、超宽频双极化天线及超宽频双极化天线阵列。

背景技术

5G(第五代移动通信)网络具有超高速率、超低时延、大容量等特性，其有赖于5G基站端采用超大规模天线阵列(英文名称：Massive MIMO)是分不开的。采用大规模天线阵列系统要求辐射单元必须小型化，宽带化，简单化。需要一种结构简单，低成本，宽带宽的新型天线辐射单元及由其组成的大规模天线阵列。

目前一般在5G Massive MIMO中应用的天线辐射单元主要有微带贴片形式和对称半波振子形式。频带窄恰恰是微带贴片天线的主要缺点，理论上微带天线相对带宽为1％，通过设计师的努力，微带贴片天线的带宽可以做到10％。半波振子方案如果要设计成宽带，振子设计就非常复杂，尺寸也很大，这两种方案都只能满足5G的某一个频段。因此，目前的天线阵列设计不能同时满足结构简单和工作频段超宽辐射频带的要求。

实用新型内容

针对上述的天线辐射单元设计方案不能同时满足结构简单和工作频段超宽辐射频段的要求的技术问题，本申请提供了一种超宽频双极化辐射单元、超宽频双极化天线及超宽频双极化天线阵列。

第一方面，本申请所提供的超宽频双极化辐射单元，其包括：

平行设置的辐射振子板、低频寄生辐射板和高频寄生辐射板；所设辐射振子板位于所述低频寄生辐射板和高频寄生辐射板之间；

所述辐射振子板包括：介质板、两个极化方向相互正交的偶极子和馈电线路；其中，所述偶极子设于所述介质板一侧面，所述馈电线路设于所述介质板另一侧面且与所述偶极子电性连接；

所述低频寄生辐射板和高频寄生辐射板分别设置有感应低频电磁波和高频电磁波的金属线路；所述金属线路，用于根据对应频带的电磁波耦合得到对应的感应电流，由所述感应电流产生对应频带的电磁波辐射到空间。

在第一方面的可选实施例中，所述的超宽频双极化辐射单元，其特征在于，还包括：馈电巴伦；

其中，所述馈电巴伦用于支撑所述辐射振子板并向其馈电。

在第一方面的可选实施例中，每个所述偶极子包括相对设置的第一辐射振子臂和第二辐射振子臂；

所述馈电巴伦包括两组巴伦结构，每组所述巴伦结构包括同轴电缆和金属柱，所述同轴电缆和金属柱分别与所述第一辐射振子臂和第二辐射振子臂连接。

在第一方面的可选实施例中，所述馈电线路包括两个正交设置的馈电子线路，每个馈电子线路与每组所述巴伦结构对应；

每个所述馈电子线路包括第一端部和第二端部；

所述第一端部与所述第一辐射振子臂重叠，对应重叠的区域为靠近对应偶极子的中心位置；所述第二端部与所述第二辐射振子臂重叠，对应重叠的区域为所述第二辐射振子臂贯穿该第一辐射振子臂和第二辐射振子臂的中心线的两侧区域。

在第一方面的可选实施例中，所述第一辐射振子臂和第二辐射振子臂中均有圆形孔，所述圆形孔的尺寸根据选定的工作频率设置。

在第一方面的可选实施例中，所述第一辐射振子臂与所述第一端部重叠的区域开设金属过孔；