[发明专利]天线单元及全向偶极子天线

说明书

本申请公开了一种天线单元，该天线单元包括：第一贴片结构、第二贴片结构、短路柱组件以及第三贴片结构，其中，第一贴片结构包括第一贴片、第二贴片以及第一基板，第一贴片和第二贴片用于调整天线单元的谐振频率点；第二贴片结构包括第三贴片、第四贴片、第二基板、馈电片以及馈电探针，第三贴片和第四贴片用于引入两个谐振频率点，馈电片和馈电探针用于将激励信号的电磁能量耦合到第三贴片和第四贴片；短路柱组件包括第一短路柱单元和第二短路柱单元，第一短路柱单元和第二短路柱单元用于分别调整第三贴片和第四贴片引入的两个谐振频率点位置。本申请还公开一种全向偶极子天线。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种天线单元及一种具有该天线单元的全向偶极子天线。

背景技术

近年来，随着移动通信技术的快速发展，对于天线性能的要求也在不断提高。传统的偶极子天线普遍为线性结构，存在体积大、结构不稳定和剖面高等问题，一定程度上难以满足当前天线性能的现实需要。为了满足当前无线通信系统的需求，研究人员在高增益天线的设计与研发上投入了大量的精力。然而，当前高增益天线仍面领着窄带宽、窄波束宽度、高旁瓣水平、结构复杂、体积大以及剖面高等亟需解决的问题。同时，部分天线还存在选材昂贵、成本高以及结构复杂，从而不利于实现低成本的商业应用等问题。

因此，寻找一种方法解决现有技术中的高增益天线存在窄带宽、窄波束宽度、高旁瓣水平、结构复杂、体积大、剖面高以及成本高的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种天线单元以及全向偶极子天线，有利于解决由于高增益天线存在窄带宽、窄波束宽度、高旁瓣水平、结构复杂、体积大、剖面高以及成本高，进而导致通信质量得不到提升的问题。

第一方面，本申请提供一种天线单元，该天线单元包括：第一贴片结构、第二贴片结构、短路柱组件以及第三贴片结构，所述第一贴片结构、所述第二贴片结构以及所述第三贴片结构依次层叠间隔设置，所述短路柱组件安装于所述第二贴片结构和所述第三贴片结构之间，其中，所述第一贴片结构包括第一贴片、第二贴片以及第一基板，所述第一贴片和所述第二贴片间隔设置于所述第一基板背对所述第二贴片结构的一侧，所述第一贴片和所述第二贴片用于调整所述天线单元的高频谐振频率点；所述第二贴片结构包括第三贴片、第四贴片、第二基板、馈电片以及馈电探针，所述第三贴片和所述第四贴片分别间隔设置于所述第二基板靠近所述第一基板一侧的两端，所述第三贴片和所述第四贴片用于引入两个低频谐振频率点，所述馈电片设置于所述第二基板背对所述第一基板的一侧，所述馈电探针的相对两端分别与所述馈电片和所述第三贴片结构电性相连，所述馈电片和所述馈电探针用于将激励信号的电磁能量耦合到所述第三贴片和所述第四贴片；所述短路柱组件包括间隔设置的第一短路柱单元和第二短路柱单元，所述第一短路柱单元与所述第二短路柱单元安装于所述第二贴片结构和所述第三贴片结构之间，所述第一短路柱单元和所述第二短路柱单元用于分别调整所述第三贴片和所述第四贴片引入的两个谐振频率点位置。

基于本申请所述的天线单元，所述第一贴片和所述第二贴片间隔设置于所述第一基板背对所述第二贴片结构的一侧，所述第一贴片和所述第二贴片用于调整所述天线单元的谐振频率点，并且所述第三贴片和所述第四贴片分别间隔设置于所述第二基板靠近所述第一基板一侧的两端，所述第三贴片和所述第四贴片用于引入两个低频谐振频率点，从而拓展了所述天线单元的带宽性能。所述馈电片和所述馈电探针用于将激励信号的电磁能量耦合到所述第三贴片和所述第四贴片，同时所述馈电片和所述馈电探针与所述第三贴片以及所述第四贴片之间重叠部分呈容性，其可以作为容性补偿，从而改善所述天线单元的阻抗匹配。同时，所述第一短路柱单元和所述第二短路柱单元可分别调整所述第三贴片和所述第四贴片引入的两个谐振频率点位置，从而优化所述天线单元的带宽性能。

在一种可能的实现方式中，所述第三贴片结构包括第三基板、反射地面以及连接器单元，其中，所述反射地面设置于所述第三基板背对所述第二基板的一侧，所述反射地面用于降低所述天线单元的背向辐射，所述连接器单元与所述反射地面以及所述馈电探针均电性相连。