一种差分馈电交叉极化高增益天线的制作方法

1.本实用新型涉及天线通信技术领域，特别涉及一种差分馈电交叉极化高增益天线。


背景技术：

2.随着移动5g互联网、车联网的发展，无论是阵列天线还是mimo天线，都要朝着小型化、超宽带的趋势发展，交叉极化天线利用了空间复用，很大程度上节省了空间；而超宽带技术不仅要求天线的辐射面超宽带，馈电网络也要支持超宽带。差分馈电的天线可以提高天线增益，在阵列天线中应用广泛，而传统的差分馈电网路带宽窄，从而影响了整个天线的带宽。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种差分馈电交叉极化高增益天线，旨在实现天线的高增益、窄波束、超宽带。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种差分馈电交叉极化高增益天线，包括辐射面、反射面及设于辐射面与反射面之间的馈电网络，所述馈电网络设置为一组或正交的两组；所述馈电网络包括一分二差分功分器，所述差分功分器包括两个分支，且两个分支分别包括两个双带线，两组双带线沿水平方向对称设置，且两组双带线末端分别设有一与所述辐射面耦合连接的馈电探针，两所述馈电探针分别连接两组双带线的正反两面，且两所述馈电探针的相位相差180度，所述辐射面设置为一轴对称面，两所述馈电探针对称设于所述辐射面两侧。
5.优选地，所述辐射面设置为矩形或圆形或八边形贴片。
6.优选地，所述辐射面设置为矩形贴片，两所述馈电探针分别设于所述矩形贴片的两对角或两对称边的中心。
7.优选地，所述馈电网络设置为两组，且两组馈电网络沿水平方向垂直正交排布。
8.优选地，两所述馈电探针设置为用于在辐射面进行对角耦合馈电的馈电探针。
9.优选地，谐振频率3.7-3.9ghz时天线的e面和h面3db波束宽度为48度。
10.优选地，谐振频率3.7-3.9ghz时天线的两个端口隔离度低于-22db。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：馈电网络采用两个耦合馈电探针，在辐射面的对角或对别中心分别进行耦合馈电，比直馈带宽更宽，同时，采用一分二差分功分器，两端分别安装一双带线，采用双带线结构，双带线的双导体上的相位本身相差180度，从辐射面的对角分别馈给天线两个能量大小相等、相位相差180的电磁波，结合辐射面采用对角馈电，相位也相差180度，整体相差360度的整数倍，激励电流同向叠加，提高增益。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
13.图1为本实用新型天线整体结构示意图；
14.图2为本实用新型一组馈电网络结构示意图；
15.图3为本实用新型两组馈电网络结构示意图；
16.图4为本实用新型天线swr示意图；
17.图5为本实用新型天线e面示意图；
18.图6为本实用新型天线h面示意图；
19.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.本实施例提出的一种差分馈电交叉极化高增益天线，参考图1和图2，包括辐射面1、反射面2及设于辐射面1与反射面2之间的馈电网络3，所述馈电网络3设置为一组或正交的两组；所述馈电网络3包括一分二差分功分器31，所述差分功分器31包括两个分支，且两个分支分别包括两个双带线32，两组双带线32沿水平方向对称设置，且两组双带线32末端分别设有一与所述辐射面1耦合连接的馈电探针33，两所述馈电探针33分别连接两组双带线32的正反两面，且两所述馈电探针33的相位相差180度，所述辐射面1设置为一轴对称面，两所述馈电探针33对称设于所述辐射面1两侧。
21.应当说明的是，所述辐射面1可以设置为矩形或圆形或八边形贴片，本实施例中所述辐射面1设置为矩形贴片，两所述馈电探针33分别设于所述矩形贴片的两对角或两对称边的中心。两所述馈电探针33设置为用于在辐射面1进行对角耦合馈电的馈电探针33。入射波从入射端口进入经过一分二差分功分器31，把能量分为两等份。然后通过两个双带线分支传输到馈电探针33。两个馈电探针33分别连接双带线的上下两侧，因此相位相差180度。探针在辐射贴片对角或者两个对边中心的两个位置分别给天线馈电。在两个对角线上馈电，两个激励的电流是等大反向，相位相差180度，如果没有差分馈电，在法向方向上辐射电磁波相消；差分馈电网络3两个端口本身相位相差180度，那么天线上两个对角馈电所激发的电流就是相差360度，也就是0度，在法向方向上辐射电磁波是增强的，增益就会提高。对角馈电或者对边馈电，理论上可以看作两个辐射面1，如果所激励的电流同向，那么就会叠加，比单个角落或者单边馈电增益要高。
22.应当说明的是，为了在对角馈电的电磁波叠加起来，馈电的两个相位必须相差180度。传统的功分器利用了加长微带线加长中心频率的二分之一波长的长度，使得相位落后180度，两个端口产生180度的相位差。那么对于低于中心频率来说，增加此长度，相位落后小于180度；对于高于中心频率，增加此长度，相位落后超过180度；那么理论上只能在中心频率两个馈电相位相差180度，再通过贴片辐射的电磁波才能叠加，偏离中心频率，效果都会不佳，因此传统的差分馈电带宽都局限。而本实施例的差分网路，利用了双带线的两个导体的相位无论在哪个频率上都永远相差180度，因此是宽带差分功分器31，两组双带线32长度上是等长的，也不需要额外弥补。
23.进一步地，参考图3.所述馈电网络3设置为两组，且两组馈电网络3沿水平方向垂
直正交排布。
24.进一步地，天线3db波束宽度窄，比单馈电的时候窄10度左右，谐振频率3.7-3.9ghz时天线的e面和h面3db波束宽度为48度，天线的两个端口隔离度低于-22db。
25.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，包括辐射面、反射面及设于辐射面与反射面之间的馈电网络，所述馈电网络设置为一组或正交的两组；所述馈电网络包括一分二差分功分器，所述差分功分器包括两个分支，且两个分支分别包括两个双带线，两组双带线沿水平方向对称设置，且两组双带线末端分别设有一与所述辐射面耦合连接的馈电探针，两所述馈电探针分别连接两组双带线的正反两面，且两所述馈电探针的相位相差180度，所述辐射面设置为一轴对称面，两所述馈电探针对称设于所述辐射面两侧。2.如权利要求1所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，所述辐射面设置为矩形或圆形或八边形贴片。3.如权利要求2所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，所述辐射面设置为矩形贴片，两所述馈电探针分别设于所述矩形贴片的两对角或两对称边的中心。4.如权利要求1所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，所述馈电网络设置为两组，且两组馈电网络沿水平方向垂直正交排布。5.如权利要求1所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，两所述馈电探针设置为用于在辐射面进行对角耦合馈电的馈电探针。6.如权利要求1所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，谐振频率3.7-3.9ghz时天线的e面和h面3db波束宽度为48度。7.如权利要求1所述的差分馈电交叉极化高增益天线，其特征在于，谐振频率3.7-3.9ghz时天线的两个端口隔离度低于-22db。

技术总结
本实用新型公开了一种差分馈电交叉极化高增益天线，包括辐射面、反射面及设于辐射面与反射面之间的馈电网络，所述馈电网络设置为一组或正交的两组；所述馈电网络包括一分二差分功分器，所述差分功分器包括两个分支，且两个分支分别包括两个双带线，两组双带线沿水平方向对称设置，且两组双带线末端分别设有一与所述辐射面耦合连接的馈电探针，两所述馈电探针分别连接两组双带线的正反两面，且两所述馈电探针的相位相差180度，所述辐射面设置为一轴对称面，两所述馈电探针对称设于所述辐射面两侧。本实用新型技术方案实现了天线的高增益、超宽带。超宽带。超宽带。


技术研发人员：安博莹 陈佳佳
受保护的技术使用者：安特微智能通讯（深圳）有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8