一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线

本发明涉及天线结构，尤其是涉及一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线。

背景技术：

1、智能手机使用的蜂窝网络是为主要地面通信而建立的，在森林和非地面地区等特殊区域无法使用。针对这些特殊情况，智能手机被设计为直接连接卫星。此外，卫星天线最好设计成具有较宽的端射波束，这样可以在智能手机和卫星之间提供稳定的点对点通信，因此，在现代智能手机中同时使用4g lte和卫星通信的具有s波段宽波束端射辐射的八波段移动天线是非常有设计前途。

2、传统的卫星天线和蜂窝网络天线绝大部分为单独设计，不能保证通信的连续性。传统卫星天线辐射非端射，不能提供稳定的点对点卫星通信。传统蜂窝网络天线在高频(如s波段)其辐射方向图复杂多变非端射，不适用于良好卫星通信。

3、综上，当前缺少一种具有端射宽波束辐射特性的天线。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，以具备端射宽波束辐射特性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的一个方面，提供了一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，包括：

4、第一基板，一侧覆盖有金属地板；

5、第二基板，一侧连接有第一天线辐射金属贴片，所述第一天线辐射金属贴片、所述第一基板和所述第二基板构成悬浮偶极子天线结构，所述悬浮偶极子天线结构工作在0.5倍波长模式，实现端射宽波束辐射。

6、作为优选的技术方案，还包括：

7、第三基板，一侧连接有第二天线辐射金属贴片，形成lb天线结构；

8、第四基板，一侧连接有第三天线辐射金属贴片，所述第三天线辐射金属贴片作为寄生单极子分支天线，形成mhb天线结构。

9、作为优选的技术方案，所述第二基板和所述第三基板还连接有第四天线辐射金属贴片，作为寄生单极子分支天线，形成mhb天线结构。

10、作为优选的技术方案，所述第四天线辐射金属贴片分别与所述第二基板和所述第三基板连接。

11、作为优选的技术方案，还包括：

12、第五基板，形成以所述第一基板为底，所述第二基板、第三基板、第四基板和第五基板为边的矩形框状结构。

13、作为优选的技术方案，所述第二基板、第三基板、第四基板和第五基板分别于所述第一基板垂直。

14、作为优选的技术方案，还包括：

15、第一匹配集总元件，作为馈源，所述金属地板通过所述第一匹配集总元件，经过第一传输线与所述第一天线辐射金属贴片连接；

16、第二匹配集总元件，作为馈源，所述金属地板通过所述第二匹配集总元件，经过第二传输线与所述第二天线辐射金属贴片连接；

17、低阻高通滤波器，所述金属地板通过所述低阻高通滤波器，经过第三传输线与所述第四天线辐射金属贴片连接。

18、作为优选的技术方案，所述第二传输线距离所述第二天线辐射金属贴片的开路点40-80mm，所述第三传输线距离所述第四天线辐射金属贴片的开路点10-30mm。

19、作为优选的技术方案，所述第一天线辐射金属贴片分别于所述第二基板和所述第四基板连接。

20、作为优选的技术方案，所述第一基板和第二基板的厚度为0.01-0.05mm。

21、本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，包括前述基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线。

22、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：

23、(1)天线具备端射宽波束辐射特性：本发明提供的天线包括悬浮偶极子天线结构，且工作在0.5倍波长，此时金属地板可视作一块大的反射板，悬浮偶极子天线在反射板的作用下形成反射，改变传统偶极子天线的辐射模式，形成端射宽波束辐射特性。

24、(2)应用场景广泛：本发明提供的天线还包括lb天线结构和mhb天线结构，将mhb天线和lb天线进而共分支集合，能够用于蜂窝网络通信和卫星通信。

技术特征：

1.一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，所述第二基板(2)和所述第三基板(3)还连接有第四天线辐射金属贴片(9)，作为寄生单极子分支天线，形成mhb天线结构。

4.根据权利要求2所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，所述第二基板(2)、第三基板(3)、第四基板(4)和第五基板(5)分别于所述第一基板(1)垂直。

6.根据权利要求2所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，所述第二传输线(14)距离所述第二天线辐射金属贴片(7)的开路点40-80mm，所述第三传输线(16)距离所述第四天线辐射金属贴片(9)的开路点10-30mm。

8.根据权利要求2所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，所述第一天线辐射金属贴片(6)分别于所述第二基板(2)和所述第四基板(4)连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，其特征在于，所述第一基板(1)和第二基板(2)的厚度为0.01-0.05mm。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线。

技术总结
本发明涉及一种基于悬浮偶极子结构的具有端射宽波束辐射特性的天线，包括五块介电常数、损耗正切相同的FR‑4介质基板、金属地板、悬浮的偶极子天线结构、单极子天线结构、集成天线组件、低阻高通滤波器。金属地板与天线辐射贴片间有三条焊接集总元件的金属传输线相连接，其中两条金属传输线上有匹配集总元件，另外一条上有低阻高通滤波器。本发明以4G LTE的蜂窝网络和S波段具有端射宽波束辐射特性的卫星通信为例，通过谐振在0.5倍波长模式的悬浮偶极子天线和单极子天线设计，实现具有端射宽波束辐射特性的卫星通信天线和4G LTE蜂窝网络通信天线在电子设备中的集成设计。

技术研发人员：王岩,饶思思
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21