贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备的制作方法

本技术涉及天线，尤其涉及一种贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备。

背景技术：

1、贴片天线(patch antenna)是一种饼状的定向天线，在一些应用场景中，贴片天线也称为平板(flat panel)或者微带天线(microstrip antennas)。贴片天线通常基于介质板设置，在介质板的一侧面附着金属层作为接地板，在介质板的另一侧面采用光刻腐蚀方法制备具有一定形状的金属贴片，通过利用微带线或同轴探针对金属贴片馈电，可以此实现对天线信号的辐射。

2、然而，现有的贴片天线通常存在工作频率范围窄、方向图波瓣不够宽的问题，无法满足卫星、通信基站等无线通信设备的大带宽、低时延的通信需求。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备，用以解决现有的贴片天线存在工作频率范围窄、方向图波瓣不够宽的问题。

2、本实用新型提供一种贴片天线单元，包括：接地板、激励组件、屏蔽组件、第一辐射贴片和第二辐射贴片；

3、所述屏蔽组件设于所述接地板的一侧，并沿所述接地板的周向延伸设置；所述屏蔽组件和所述接地板电性连接，以使得所述屏蔽组件和所述接地板之间形成屏蔽腔；

4、所述激励组件、所述第一辐射贴片和所述第二辐射贴片分别设于所述屏蔽腔，所述屏蔽腔在所述接地板上的垂直投影位于所述接地板所在的区域内；

5、所述第一辐射贴片和所述第二辐射贴片沿所述接地板的法向叠层设置；所述激励组件被配置为向所述第二辐射贴片耦合激励信号，所述第二辐射贴片耦合激励所述第一辐射贴片以形成双谐振频率。

6、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述激励组件包括馈电探针和耦合激励贴片；

7、所述馈电探针的第一端和所述接地板连接，并与所述接地板绝缘设置；所述馈电探针的第二端和所述耦合激励贴片连接，所述耦合激励贴片设于所述第二辐射贴片背离所述第一辐射贴片的一侧。

8、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述馈电探针包括第一馈电探针和第二馈电探针；所述耦合激励贴片包括第一耦合激励贴片和第二耦合激励贴片；

9、所述第一馈电探针和所述第一耦合激励贴片连接，所述第二馈电探针和所述第二耦合激励贴片连接；

10、其中，所述第一馈电探针和所述第二馈电探针被配置为通过等幅相差为90°的信号进行激励以形成圆极化波。

11、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述第一馈电探针和所述第一耦合激励贴片的第一端连接，所述第二馈电探针和所述第二耦合激励贴片的第一端连接，所述第一耦合激励贴片的第二端以及所述第二耦合激励贴片的第二端均朝向所述第二辐射贴片的中心所在的轴线延伸设置；

12、其中，所述第一耦合激励贴片和所述第二耦合激励贴片正交设置。

13、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述屏蔽组件包括第一导电柱和导电环；

14、所述第一导电柱设有多个，多个所述第一导电柱沿所述接地板的周向依次间隔设置；所述导电环沿所述接地板的周向延伸设置；

15、多个所述第一导电柱的第一端均与所述接地板电性连接，多个所述第一导电柱的第二端均与所述导电环电性连接。

16、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述贴片天线单元还包括第二导电柱；

17、所述第二导电柱设于所述屏蔽腔，所述第二导电柱和所述接地板电性连接。

18、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述第二导电柱包括多个，多个所述第二导电柱沿所述接地板的周向依次间隔设置，所述激励组件、所述第一辐射贴片和所述第二辐射贴片处于多个所述第二导电柱所限定的区域内。

19、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述贴片天线单元还包括第一介质层、第二介质层和第三介质层；

20、所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层和所述接地板依次叠层设置；

21、所述第一辐射贴片设于所述第一介质层背离所述第二介质层的一侧面，所述第二辐射贴片设于所述第一介质层朝向所述第二介质层的一侧面，所述耦合激励贴片设于所述第二介质层背离所述第一介质层的一侧面；所述馈电探针穿设于所述第三介质层和所述接地板。

22、根据本实用新型提供的一种贴片天线单元，所述第二辐射贴片的表面积大于所述第一辐射贴片的表面积；

23、和/或，所述第一辐射贴片和所述第二辐射贴片的表面形状包括圆形或正多边形。

24、本实用新型还提供一种毫米波贴片天线，包括多个如上所述的贴片天线单元，多个所述贴片天线单元呈阵列设置。

25、本实用新型还提供一种无线通信设备，包括如上所述的贴片天线单元，或者包括如上所述的毫米波贴片天线。

26、本实用新型提供的贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备，通过对现有的贴片天线进行改进，基于接地板和屏蔽组件形成屏蔽腔，通过在屏蔽腔内设置激励组件、第一辐射贴片和第二辐射贴片，不仅可以通过配置屏蔽腔的尺寸小于接地板的尺寸，以实现贴片天线单元的方向图展宽，而且可通过激励组件将激励信号耦合至第二辐射贴片，再由第二辐射贴片耦合激励第一辐射贴片，从而基于第一辐射贴片和第二辐射贴片的相互作用以形成双谐振频率，实现贴片天线单元的功率频率的展宽，进而使得本实用新型的贴片天线单元具有工作频率范围宽、方向图3db波瓣宽度宽的特点。

技术特征：

1.一种贴片天线单元，其特征在于，包括：接地板、激励组件、屏蔽组件、第一辐射贴片和第二辐射贴片；

2.根据权利要求1所述的贴片天线单元，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的贴片天线单元，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的贴片天线单元，其特征在于，

5.根据权利要求1至4任一项所述的贴片天线单元，其特征在于，所述屏蔽组件包括第一导电柱和导电环；

6.根据权利要求1至4任一项所述的贴片天线单元，其特征在于，所述贴片天线单元还包括第二导电柱；

7.根据权利要求6所述的贴片天线单元，其特征在于，

8.根据权利要求2至4任一项所述的贴片天线单元，其特征在于，所述贴片天线单元还包括第一介质层、第二介质层和第三介质层；

9.一种毫米波贴片天线，其特征在于，包括多个如权利要求1至8任一项所述的贴片天线单元，多个所述贴片天线单元呈阵列设置。

10.一种无线通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的贴片天线单元，或者包括如权利要求9所述的毫米波贴片天线。

技术总结
本技术涉及天线技术领域，提供一种贴片天线单元、毫米波贴片天线及无线通信设备。贴片天线单元包括接地板、激励组件、屏蔽组件、第一辐射贴片和第二辐射贴片；屏蔽组件设于接地板的一侧，并沿接地板的周向延伸设置；屏蔽组件和接地板电性连接，以使得屏蔽组件和接地板之间形成屏蔽腔；激励组件、第一辐射贴片和第二辐射贴片分别设于屏蔽腔，屏蔽腔在接地板上的垂直投影位于接地板所在的区域内；第一辐射贴片和第二辐射贴片沿接地板的法向叠层设置；激励组件被配置为向第二辐射贴片耦合激励信号，第二辐射贴片耦合激励第一辐射贴片以形成双谐振频率。本技术的贴片天线单元具有工作频率范围宽、方向图3dB波瓣宽度较宽的特点。

技术研发人员：莫绍辉,胡俊祥
受保护的技术使用者：广州海格通信集团股份有限公司
技术研发日：20221201
技术公布日：2024/1/11