双频段双极化超宽带天线的制作方法

【】本技术涉及微波天线领域，尤其是关于一种双频段双极化超宽带天线。

背景技术

0、
背景技术：

1、天线作为无线通信系统中收发单元的核心元件，其结构、性能和体积直接影响着系统的功能。近年来，随着4g通信技术的普及以及5g通信的兴起，现有的频谱资源日益紧张，寻求宽频谱和高效频谱利用率的天线迫在眉睫。而超宽带技术具有传输速率高、容量大、成本低、功耗小、保密性能好、抗干扰能力强等等优势，这使得超宽带技术成为最具竞争力和发展前景的技术之一。

2、超宽带双极化天线，是近年来提出的广泛应用于基站通信的天线实现形式，结合双频天线本身的性能优势，因此如何设计具有双频段的超宽带双极化天线成为崭新的研究课题。将超宽带天线和多频天线以及双极化天线集成到一个天线单元上来，做成多频段超宽带双极化天线，不仅能够大大缩减应用三类天线的占空体积，而且还兼备三类天线的优良特性，即具有带宽极宽、辐射效率极高、抗干扰能力极强、功耗极小、传输速率极快、信道容量极大等诸多优势，势必在未来很长一段时间内成为天线技术发展的主流。

3、同时，虽然多频段超宽带双极化天线有很多优势，但是设计难度加大，结构上很难小型化，性能也难以兼顾，不仅需要天线实现双频通信，而且要在双频段基础上实现天线的超宽带性能，还需要双极化形式实现高效集成特性。兼顾多个频段上的良好指标，不但需要充裕的空间进行馈电和辐射结构的设计，而且还要各项性能指标如辐射方向图、端口隔离度、极化方向上的交叉极化电平等等满足设计和实际需求。所以对多频段超宽带双极化天线的设计和实现是机遇和挑战并存的。

4、因此，有必要设计一种结构紧凑、性能良好、实现双频段双极化超宽带高效集成的天线。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本技术的目的在于提供一种结构紧凑、性能良好的双频段双极化超宽带天线。

2、为实现本技术目的，提供以下技术方案：

3、本技术提供一种双频段双极化超宽带天线，其包括第一介质板、第二介质板、第三介质板，所述第一介质板、第二介质板设置于所述第三介质板上方，所述第一介质板与所述第三介质板的距离大于所述第二介质板与所述第三介质板的距离，所述第一介质板上设有第一低频贴片，所述第二介质板上设有第一高频贴片。其中所述第一低频贴片和第一高频贴片为金属贴片，分别实现低频段天线和高频段天线功能。

4、本技术双频段双极化超宽带天线中的高频段天线和低频段天线分别设置在不同高度位置，天线覆盖了两个不同频段，并且结构紧凑、性能好、实测回波损耗小。

5、具体实施方式中，其还包括第一双工器、第二双工器、第一馈电点、第二馈电点，所述第一双工器、第二双工器分别包括总端口、低频输出端口、高频输出端口，所述第一低频贴片设有第一低频输入端口和第二低频输入端口，所述第一高频贴片设有第一高频输入端口和第二高频输入端口；所述第一馈电点连接所述第一双工器的总端口，所述第一双工器的低频输出端口连接所述第一低频贴片的第一低频输入端口，所述第一双工器的高频输出端口连接所述第一高频贴片的第一高频输入端口；所述第二馈电点连接所述第二双工器的总端口，所述第二双工器的低频输出端口连接所述第一低频贴片的第二低频输入端口，所述第二双工器的高频输出端口连接所述第一高频贴片的第二高频输入端口。

6、具体的，所述第一馈电点、第二馈电点分别接入馈电信号，经过所述第一双工器、第二双工器后，从双工器的所述低频输出端口输出的是滤去高频分量后的信号，然后分别从所述第一低频输入端口、第二低频输入端口输入至所述第一低频贴片，具体实施例中，从第一低频输入端口输入的信号可以是垂直极化信号，从第二低频输入端口输入的信号可以是水平极化信号；从双工器的所述高频输出端口输出的是低滤去频分量后的信号，然后从所述第一高频输入端口、第二高频输入端口输入至所述第一高频贴片，具体实施例中，从第一高频输入端口输入的信号可以是垂直极化信号，从第二高频输入端口输入的信号可以是水平极化信号。

7、一些实施方式中，所述第三介质板上还设有第二低频贴片、第二高频贴片，所述第二低频贴片也设有第一低频输入端口和第二低频输入端口，所述第二高频贴片也设有第一高频输入端口和第二高频输入端口。

8、具体实施方式中，所述第一双工器的低频输出端口连接所述第二低频贴片的第一低频输入端口，所述第一双工器的高频输出端口连接所述第二高频贴片的第一高频输入端口；所述第二双工器的低频输出端口连接所述第二低频贴片的第二低频输入端口，所述第二双工器的高频输出端口连接所述第二高频贴片的第二高频输入端口。具体的，所述第一馈电点、第二馈电点分别接入馈电信号，经过所述第一双工器、第二双工器后，从双工器的所述低频输出端口输出的是滤去高频分量后的信号，然后分别从所述第一低频输入端口、第二低频输入端口输入至所述第二低频贴片，具体实施例中，从第一低频输入端口输入的信号可以是垂直极化信号，从第二低频输入端口输入的信号可以是水平极化信号；从双工器的所述高频输出端口输出的是滤去低频分量后的信号，然后从所述第一高频输入端口、第二高频输入端口输入至所述第二高频贴片，具体实施例中，从第一高频输入端口输入的信号可以是垂直极化信号，从第二高频输入端口输入的信号可以是水平极化信号。

9、一些实施方式中，所述第二低频贴片位于所述第一低频贴片下方，所述第二高频贴片位于所述第一高频贴片下方，所述第一低频贴片面积大于所述第二低频贴片面积，所述第一高频贴片面积大于所述第二高频贴片面积。上下两层设置低频贴片和高频贴片，可以大幅度扩展带宽。具体一些实施例中，还可以通过下层贴片凹槽调整馈电点耦合大小扩展带宽，更具体的，在各馈电点与贴片连接处微带线设凹槽，调整馈电点深度，从而改变天线辐射阻抗使其和输入端口匹配性更好来扩展带宽；尤其可以在第二高频贴片的馈电点设置所述凹槽。

10、一些实施方式中，所述第一介质板与所述第三介质板之间设置有第一间隔层，所述第二介质板与所述第三介质板之间设置有第二间隔层，所述第一间隔层厚度大于所述第二间隔层厚度。

11、一些实施方式中，所述第一间隔层厚度为5mm，所述第二间隔层厚度为2mm。

12、一些实施方式中，所述第一间隔层和所述第二间隔层采用泡沫材料，在其他一些实施方式中，所述第一间隔层和所述第二间隔层可以是空气间隔或者介电常数接近空气的其他材料。

13、一些实施方式中，其进一步还包括支架，所述第一介质板、第二介质板、第三介质板均安装在所述支架上。

14、一些实施方式中，所述支架包括支架本体和支撑柱，所述支撑柱设在所述第三介质板与所述支架本体之间，所述第三介质板与所述支架本体之间留有设定间距。

15、对比现有技术，本技术具有以下优点：

16、本技术双频段双极化超宽带天线结构紧凑、性能良好、高效实现双频段双极化超宽带的集成，设置两层的辐射贴片可以有效大幅度扩展带宽。具体的，高频段天线和低频段天线采用两层介质板实现，且高度设置不同，使结构更紧凑，辐射性能良好，双工器内置，实现两个不同频段的覆盖，实测具体可以同时覆盖2.41ghz-2.484ghz波段及5.0ghz-5.9ghz波段，带内实测回波损耗小于-9db。