一种基于tpa板材的lte阵列天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于TPA板材的LTE阵列天线，包括天线基板，所述天线基板上均匀设置有多个蝴蝶型子辐射板；所述蝴蝶型子辐射板为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层，所述顶部电镀铜箔层和中间铜箔层之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层和底部铜箔层之间填充有第二TPA层。本发明通过对LTE阵列天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中天线辐射性能差、频段覆盖效果差、玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、天线辐射性能好、频段覆盖效果好、可靠性高、适用于LET通信系统的天线阵列。本发明可广泛应用于各种LTE通信系统。
【专利说明】
一种基于TPA板材的LTE阵列天线
技术领域
[0001]本发明涉及天线设计领域，尤其涉及一种LTE阵列天线。【背景技术】
[0002]TPA:Thermosetting Polymer Alloy，热固聚合复合材料。
[0003]LTE(Long Term Evolut1n，长期演进)是由3GPP(The 3rd Generat1n Partnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Uni versa 1 Mobi 1 e Telecommunicat1ns System，通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE天线需满足多个高频频段的发射和接收需求，包括1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHZ频段。现有技术中的天线在多个高频频段下的辐射性能不甚理想，不利于LTE移动网络的推广与应用。
[0004]LTE通信频段到达千兆赫，这就意味着对它们所用的微波天线电路基板提出了更高的要求。长期以来，高频微波基板几乎没有越出使用聚四氟乙烯的老传统，但是，它有若干缺点:玻璃化温度低，敌刚性差;加工复杂，故成本高；金属化孔镀层与孔壁的结合力弱， 故可靠性不高。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种天线辐射性能好、频段覆盖效果好、适用于LTE频段的阵列天线。
[0006]本发明所采用的技术方案是:一种基于TPA板材的LTE阵列天线，包括天线基板，所述天线基板上均匀设置有多个蝴蝶型子辐射板;所述蝴蝶型子辐射板为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层，所述顶部电镀铜箱层和中间铜箱层之间填充有第一 TPA层，所述中间铜箱层和底部铜箱层之间填充有第二TPA层。
[0007]优选的，所述第一TPA层和第二TPA层为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。
[0008]优选的，所述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层均设置有互相垂直交接的四片振臂。
[0009]优选的，所述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层的厚度分别为9微米、3微米和9微米。
[0010]优选的，所述第一TPA层和第二TPA层的厚度均为60微米。[〇〇11]优选的，所述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层通过过孔互相电性连接。 [〇〇12]优选的，所述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层通过过孔互相电性连接。 [〇〇13]优选的，所述多个蝴蝶型子辐射板为30个蝴蝶型子辐射板，所述30个蝴蝶型子辐射板排列成3*10阵列。
[0014]优选的，所述蝴蝶型子辐射板均通过支撑座与天线基板连接。
[0015]本发明的有益效果是:本发明通过对LTE阵列天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中天线辐射性能差、频段覆盖效果差、玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、天线辐射性能好、频段覆盖效果好、可靠性高、适用于LET通信系统的天线阵列。
[0016]本发明可广泛应用于各种LTE通信系统。【附图说明】[〇〇17]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:图1是本发明LTE天线阵列一种实施例的正视结构示意图；图2是本发明LTE天线阵列一种实施例的侧视结构示意图；图3是本发明蝴蝶型子辐射板一种实施例的结构示意图；图4是本发明蝴蝶型子辐射板横截面一种实施例的结构示意图。【具体实施方式】
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]如图1所示，一种基于TPA板材的LTE阵列天线，包括天线基板10，所述天线基板10 上均匀设置有多个蝴蝶型子辐射板11;所述蝴蝶型子辐射板11为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箱层21、中间铜箱层22和底部铜箱层23,所述顶部电镀铜箱层21和中间铜箱层22之间填充有第一 TPA层，所述中间铜箱层22和底部铜箱层23之间填充有第二TPA层。该实施例中，所述多个蝴蝶型子辐射板11为30个蝴蝶型子辐射板11，所述30 个蝴蝶型子辐射板11排列成3*10阵列。如图2所示，所述蝴蝶型子辐射板11均通过支撑座12 与天线基板10连接。
[0020]该实施例中，各蝴蝶型子辐射板11通过四片振臂111来激励，蝴蝶型子辐射板11激励信号的相位在不同的频段范围内要满足一定的比例关系来保证实现波束宽度，在1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHZ频段，各蝴蝶型子辐射板11之间的激励信号的相位比例关系为中间最大，依次向两边递减。符合LTE天线的辐射要求。
[0021]所述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层均设置有互相垂直交接的四片振臂111，每片振臂111上均设有双排过孔112,所述顶部电镀铜箱层21、中间铜箱层22和底部铜箱层23通过过孔112互相电性连接。图3以顶部电镀铜箱层为例，描述四片振臂111结构。
[0022]如图4所示，所述天线采用多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箱层21、中间铜箱层22和底部铜箱层23,所述顶部电镀铜箱层21和中间铜箱层22之间填充有第一 TPA层24,所述中间铜箱层22和底部铜箱层23之间填充有第二TPA层25。[〇〇23]优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。本发明在热固聚合复合材料中掺合了热固性树脂，与聚四氟乙烯相比，它的损耗更小、介电常数更稳定。
[0024]为了研究温度对介电常数稳定性的影响，我们将介电常数的热变系数Tck=_ 1 OOppm/ °C的材料天线与Tck=1 Oppm/ °C的本发明天线做了实际比照。
[0025]如果Tck=_100ppm/°C，则介电常数Dk变化量ADk=-0.032;对2.4GHz:频率变化量Af=9MHz;对25GHz:频率变化量Af=140MHz;如果采用本发明Tck=10ppm/°C天线，则介电常数Dk变化量ADk=-0.0032;对2.4GHz:频率变化量Af=0.9MHz;对25GHz:频率变化量Af=14MHz。[〇〇26] 显然，以上验证表明，本发明改进了天线性能，提高了可靠性。
[0027]优选的，所述顶部电镀铜箱层21、中间铜箱层22和底部铜箱层23的厚度分别为9微米、3微米和9微米。[〇〇28]经测试，该实施例中，天线辐射效率为92.87%，总效率为92.34%。方向图满足LTE通信需求，最大方向系数为5.261dB。[〇〇29] 优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25的厚度均为60微米。
[0030]本发明通过对LTE阵列天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中天线辐射性能差、频段覆盖效果差、玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、天线辐射性能好、频段覆盖效果好、可靠性高、适用于LET通信系统的天线阵列。
[0031]本发明可广泛应用于各种LTE通信系统。
[0032]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，包括天线基板，所述天线基板上均匀 设置有多个蝴蝶型子辐射板；所述蝴蝶型子辐射板为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箱层、 中间铜箱层和底部铜箱层，所述顶部电镀铜箱层和中间铜箱层之间填充有第一 TPA层，所述 中间铜箱层和底部铜箱层之间填充有第二TPA层。2.根据权利要求1所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所述第一TPA 层和第二TPA层为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。3.根据权利要求2所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所述顶部电镀 铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层均设置有互相垂直交接的四片振臂。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所 述顶部电镀铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层的厚度分别为9微米、3微米和9微米。5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所 述第一 TPA层和第二TPA层的厚度均为60微米。6.根据权利要求4所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所述顶部电镀 铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层通过过孔互相电性连接。7.根据权利要求5所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所述顶部电镀 铜箱层、中间铜箱层和底部铜箱层通过过孔互相电性连接。8.根据权利要求1、2、3、6或7所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所 述多个蝴蝶型子辐射板为30个蝴蝶型子辐射板，所述30个蝴蝶型子辐射板排列成3*10阵 列。9.根据权利要求8所述的一种基于TPA板材的LTE阵列天线，其特征在于，所述蝴蝶型子 辐射板均通过支撑座与天线基板连接。
【文档编号】H01Q1/38GK105958215SQ201610338224
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】江方兵, 宋浩, 江荣, 皮世才, 赵淑梅
【申请人】深圳市天鼎微波科技有限公司