一种双频超材料双极化辐射单元及天线的制作方法

本发明涉及天线，尤其涉及一种双频超材料双极化辐射单元及天线。

背景技术：

1、随着新一化移动通信技术的发展，基于2g、3g、4g和5g共存的情况下，频段及制式多样性是现在网络的特点之一。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多个频带。如“增频不增尺寸，质优耐用”是多频天线部署的关键需求。但传统天线设计方法，增加频段需增加一列阵子，从而导致天线尺寸变大。其中，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，而且常规的辐射单元不支持双频且占用空间大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双频超材料双极化辐射单元及天线，能实现双频段工作，且整体结构简单，占用体积小。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双频超材料双极化辐射单元，包括底座线路板、巴伦组件和双极化辐射件；所述巴伦组件的两端分别与所述底座线路板和所述双极化辐射件馈电连接；所述双极化辐射件的正面设有双极化的辐射微带线路层，所述辐射微带线路层经所述巴伦组件的巴伦接地层与所述底座线路板的底座接地层连接；所述双极化辐射件的反面设有超材料片层，所述超材料片层包括呈周期性排布的多个几何图形片。

3、作为上述方案的改进，所述巴伦组件包括两片互相交叉设置的馈电巴伦，所述馈电巴伦的两端均设有馈电端，所述馈电端包括两个馈电部；所述馈电巴伦的一馈电端固定安装在底座线路板上，所述馈电巴伦的另一馈电端安装有所述双极化辐射件。

4、作为上述方案的改进，所述馈电巴伦包括巴伦介质层，所述介质层的正面设有巴伦微带线路层，所述介质层的反面设有巴伦接地层；所述巴伦微带线路层通过一馈电端与底座线路板的底座微带线路层连接，还通过另一馈电端与所述超材料片层建立耦合状态并且两者之间互不相连；所述巴伦接地层通过一馈电端与底座线路板的底座接地层连接，还通过另一馈电端与所述辐射微带线路层连接。

5、作为上述方案的改进，所述辐射微带线路层包括两组极化方向相互正交的微带线组，所述微带线组之间互不相连，所述微带线组包括两个互不相连的微带线；所述微带线分别通过对应的馈电部与巴伦接地层连接。

6、作为上述方案的改进，所述几何图形片的设置数量为至少四个，所述几何图形片之间留有间隙，所述几何图形片包括规则多边形的图形片。

7、作为上述方案的改进，所述辐射微带线路层与所述超材料片层之间设有辐射介质层，所示辐射介质层的介电常数ε的取值范围为1.5≤ε≤5。

8、作为上述方案的改进，所述底座线路板和所述双极化辐射件上均设有与馈电部一一对应的安装孔，所述馈电部插入所述安装孔中并固定连接。

9、作为上述方案的改进，所述底座线路板包括底座介质层，所述底座介质层的正面设有底座微带线路层，所述介质层的反面设有底座接地层。

10、作为上述方案的改进，所述巴伦介质层和所述底座介质层的介电常数ε的取值范围均为1.5≤ε≤5。

11、本发明还提供了一种天线，包括如上述的双频超材料双极化辐射单元。

12、实施本发明，具有如下有益效果：

13、本发明双频超材料双极化辐射单元及天线，能实现正负45度双极化，提高带宽及辐射效率等天线性能，通过设置的超材料片层能实现双频段工作，而且整体结构简单，占用体积小。

技术特征：

1.一种双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，包括底座线路板、巴伦组件和双极化辐射件；

2.根据权利要求1所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述巴伦组件包括两片互相交叉设置的馈电巴伦，所述馈电巴伦的两端均设有馈电端，所述馈电端包括两个馈电部；

3.根据权利要求2所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述馈电巴伦包括巴伦介质层，所述介质层的正面设有巴伦微带线路层，所述介质层的反面设有巴伦接地层；

4.根据权利要求2或3所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述辐射微带线路层包括两组极化方向相互正交的微带线组，所述微带线组之间互不相连，所述微带线组包括两个互不相连的微带线；

5.根据权利要求1至3任一项所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述几何图形片的设置数量为至少四个，所述几何图形片之间留有间隙，所述几何图形片包括规则多边形的图形片。

6.根据权利要求4所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述辐射微带线路层与所述超材料片层之间设有辐射介质层，所示辐射介质层的介电常数ε的取值范围为1.5≤ε≤5。

7.根据权利要求2或3所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述底座线路板和所述双极化辐射件上均设有与馈电部一一对应的安装孔，所述馈电部插入所述安装孔中并固定连接。

8.根据权利要求1至3任一项所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述底座线路板包括底座介质层，所述底座介质层的正面设有底座微带线路层，所述介质层的反面设有底座接地层。

9.根据权利要求8所述的双频超材料双极化辐射单元，其特征在于，所述巴伦介质层和所述底座介质层的介电常数ε的取值范围均为1.5≤ε≤5。

10.一种天线，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的双频超材料双极化辐射单元。

技术总结
本发明公开了一种双频超材料双极化辐射单元及天线，该辐射单元包括底座线路板、巴伦组件和双极化辐射件；所述巴伦组件的两端分别与所述底座线路板和所述双极化辐射件馈电连接；所述双极化辐射件的正面设有双极化的辐射微带线路层，所述辐射微带线路层经所述巴伦组件的巴伦接地层与所述底座线路板的底座接地层连接；所述双极化辐射件的反面设有超材料片层，所述超材料片层包括呈周期性排布的多个几何图形片。本发明能实现双频段工作，且整体结构简单，占用体积小。

技术研发人员：龚杨懂
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：2024/3/21