超宽频PCB辐射单元及超宽频天线的制作方法

本发明涉及天线，尤其涉及一种超宽频pcb辐射单元及超宽频天线。

背景技术：

1、随着移动通信技术的迅速发展，移动通信网络的用户数量激增，网络运营商所使用的电信频谱资源从2g扩展到了5g。与此同时，运营商为了节约投资成本，避免工程的重复建设，要求天线尽可能支持超宽频带。

2、辐射单元是天线主要组成部分，辐射单元的优劣直接影响到天线的好坏。目前常见的方法是通过给辐射单元增设额外的耦合结构来改善阻抗匹配情况从而拓展驻波带宽，比如，在辐射面的下方也增设独立的加载片或者加载环又或者加载板。但这样做的不足之处是辐射单元及天线阵列的结构复杂度，且成本较高。

3、因此，常规的pcb辐射单元由于其辐射性能差，或辐射效率低，或辐射的方向性差，或增益低，或带宽不足，或占用空间大，均难以满足运营商提出的诉求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种超宽频pcb辐射单元及超宽频天线，支持双极化天线，并拓宽带宽、提升辐射效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超宽频pcb辐射单元，包括反射板、金属巴伦件、同轴线及pcb辐射件；所述金属巴伦件的一端设于所述反射板上，另一端与所述pcb辐射件连接以支撑所述pcb辐射件并为所述pcb辐射件馈电；所述pcb辐射件上设有两个半波振子及四个耦合寄生单元，所述四个耦合寄生单元等距分布于所述半波振子的外围并分别与所述半波振子对的振子臂耦合，所述半波振子与所述同轴线连接。

3、作为上述方案的改进，所述两个半波振子相互正交以构成“x”型结构。

4、作为上述方案的改进，每一半波振子均包括两个对称设置的半波振子臂，所述半波振子臂与耦合寄生单元一一对应；各耦合寄生单元分别设于对应的半波振子臂的末端，并与所述半波振子臂耦合且不相连。

5、作为上述方案的改进，所述pcb辐射件为矩形，所述四个耦合寄生单元分设于所述矩形的内角位置。

6、作为上述方案的改进，所述金属巴伦件包括两个金属巴伦支柱，所述金属巴伦支柱与半波振子一一对应；所述两个金属巴伦支柱的底部相互电连接并设于所述所述反射板上，各金属巴伦支柱的顶部分别与对应的半波振子连接。

7、作为上述方案的改进，所述金属巴伦件的高度为0.1λ～0.5λ，其中，λ为所述超宽频pcb辐射单元的中心频点的波长。

8、作为上述方案的改进，所述pcb辐射件包括由上至下依次设置的正面覆铜层、介质层及反面覆铜层，所述半波振子及耦合寄生单元设于所述正面覆铜层的顶部。

9、作为上述方案的改进，所述反面覆铜层上设有两个同轴线屏蔽网焊接点，所述同轴线屏蔽网焊接点与半波振子一一对应，各同轴线屏蔽网焊接点分别通过所述pcb辐射件的金属化孔与对应的半波振子连接。

10、作为上述方案的改进，所述介质层的厚度为0.3mm～3mm和/或所述介质层的介电常数为1.5～4.5。

11、相应地，本发明还提供了一种超宽频天线，包括天线本体及至少一个超宽频pcb辐射单元，所述超宽频pcb辐射单元设于所述天线本体上。

12、实施本发明，具有如下有益效果：

13、本发明超宽频pcb辐射单元，能够支持双极化天线，能够解决现有技术存在的带宽窄、辐射效率低等问题，具有超宽频带宽、辐射效率高、抗干扰性强、制作成本低、占用空间小等优点；

14、同时，本发明可以根据应用需求，调整超宽频pcb辐射单元的尺寸和电路参数，从而支持680mhz～2700mhz或者1600mhz～4200mhz或者其他频段。

技术特征：

1.一种超宽频pcb辐射单元，其特征在于，包括反射板、金属巴伦件、同轴线及pcb辐射件；

2.如权利要求1所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述两个半波振子相互正交以构成“x”型结构。

3.如权利要求1所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，每一半波振子均包括两个对称设置的半波振子臂，所述半波振子臂与耦合寄生单元一一对应；

4.如权利要求3所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述pcb辐射件为矩形，所述四个耦合寄生单元分设于所述矩形的内角位置。

5.如权利要求1所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述金属巴伦件包括两个金属巴伦支柱，所述金属巴伦支柱与半波振子一一对应；

6.如权利要求5所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述金属巴伦件的高度为0.1λ～0.5λ，其中，λ为所述超宽频pcb辐射单元的中心频点的波长。

7.如权利要求1所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述pcb辐射件包括由上至下依次设置的正面覆铜层、介质层及反面覆铜层，所述半波振子及耦合寄生单元设于所述正面覆铜层的顶部。

8.如权利要求7所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述反面覆铜层上设有两个同轴线屏蔽网焊接点，所述同轴线屏蔽网焊接点与半波振子一一对应，各同轴线屏蔽网焊接点分别通过所述pcb辐射件的金属化孔与对应的半波振子连接。

9.如权利要求7所述的超宽频pcb辐射单元，其特征在于，所述介质层的厚度为0.3mm～3mm和/或所述介质层的介电常数为1.5～4.5。

10.一种超宽频天线，其特征在于，包括天线本体及至少一个如权利要求1～9任一项所述的超宽频pcb辐射单元，所述超宽频pcb辐射单元设于所述天线本体上。

技术总结
本发明公开了一种超宽频PCB辐射单元及超宽频天线，涉及天线技术领域，所述超宽频PCB辐射单元包括：反射板、金属巴伦件、同轴线及PCB辐射件；所述金属巴伦件的一端设于所述反射板上，另一端与所述PCB辐射件连接以支撑所述PCB辐射件并为所述PCB辐射件馈电；所述PCB辐射件上设有两个半波振子及四个耦合寄生单元，所述四个耦合寄生单元等距分布于所述半波振子的外围并分别与所述半波振子对的振子臂耦合，所述半波振子与所述同轴线连接。采用本发明，可支持双极化天线，并拓宽带宽、提升辐射效率。

技术研发人员：龚杨懂,胡锐,肖显达,蔡钊,徐华越,余承展,李祖福
受保护的技术使用者：佛山市迪安通讯设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15