一种多频基站天线单元及通信设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115051142A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210678337.2H01Q5/307(2015.01)(22)申请日2022.06.16H01Q21/00(2006.01)(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人车文荃李永正杨琬琛薛泉(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师王东东(51)Int.Cl.H01Q1/24(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q1/52(2006.01)H01Q5/10(2015.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称一种多频基站天线单元及通信设备(57)摘要本发明公开了一种多频基站天线单元及通信设备，属于天线技术领域，包括第一辐射器以及第二辐射器；所述第一辐射器包括至少存在一个工作频段的第一辐射结构以及耦合谐振结构，通过在第一辐射结构上加载所述耦合谐振结构，能够产生第一个额外工作频段；所述第二辐射器位于第一辐射器上方，用于产生第二个额外工作频段。本发明解决了目前基站天线多频兼容存在的频段数量少，频段间耦合强的问题。CN115051142ACN115051142A权利要求书1/2页1.一种多频基站天线单元，其特征在于，包括第一辐射器以及第二辐射器；所述第一辐射器包括至少存在一个工作频段的第一辐射结构以及耦合谐振结构，通过在第一辐射结构上加载所述耦合谐振结构，能够产生第一个额外工作频段；所述第二辐射器位于第一辐射器上方，用于产生第二个额外工作频段；耦合谐振结构的自身谐振频率fL在0.68f0‑0.87f0之间，所述第二辐射器产生的第二个额外工作频段中心频率fH>f0；其中f0为所述第一辐射结构最低工作频段的中心频率，自身的谐振频率指耦合谐振结构的最低阶本征模式所在的频率；所述第一辐射器及第二辐射器具有各自独立的馈电结构。2.根据权利要求1所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第二辐射器由上至下包括第一介质基片、第一介质块及高频馈电结构，所述第一介质基片表面设置第二辐射结构，所述第一介质块的下表面覆盖有一层金属箔。3.根据权利要求2所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述高频馈电结构包括微带巴伦、同轴‑微带转接板及同轴线，所述微带巴伦由两片表面加载微带线的介质基片交叉构成。4.根据权利要求1所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第一辐射器由上至下依次包括第二介质块、第三介质块、第二介质基片、第四介质块及低频馈电结构；所述第四介质块加载耦合谐振结构，所述耦合谐振结构的形式为向上开口的矩形开口环状金属箔，耦合谐振结构上边沿与第二介质基片下表面之间的垂直距离差距小于0.01λ0,其中λ0为第一辐射结构工作频段中心频率处的波长。加载该耦合谐振结构产生第一个额外的工作频段。5.根据权利要求4所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第一辐射结构设置在第二介质基片的上、下表面，其中，第一辐射结构为偶极子形式，所述第二介质基片的上、下表面分别设置辐射场极化相互正交的偶极子，每一个偶极子臂之间的张角呈90度。6.根据权利要求4所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第二介质块的上表面及侧面加载寄生结构，所述寄生结构包括贴片型及环形。7.根据权利要求6所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述贴片型为一块或多块矩形或圆形金属箔，其边长或半径小于0.2λ0，其中λ0为所述第一辐射结构工作频段的中心频率处对应的波长；所述环形为环状的金属箔，且其外侧周长不小于λL,其中λL为耦合谐振结构的自身谐振频率。8.根据权利要求4任一项所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第二介质基片的厚度不超过0.6mm,其上表面设置用于实现两个工作频段的第一辐射结构；所述第一辐射结构为四片正方形金属箔，且四片正方形金属箔之间没有直流通路，每一片正方形金属箔的边长不超过0.18λ0，正方形金属箔的表面蚀刻有矩形开口环状图案，且矩形开口环状图案内边沿周长不超过0.5λ1，四片正方形金属箔呈中心对称排布且开口环状图案开口朝向对称中心，对称中心轴穿过第二介质基片的几何中心，所述的第一辐射结构能够产生两个工作频段，其中心频率分别为f0与f1，其中λ0为f0对应波长，λ1为f1对应波长，此时包括第一辐射结构的第一辐射器能够产生三个工作频段。9.根据权利要求8所述的多频基站天线单元，其特征在于，所述第一介质块、第二介质2CN115051142A权利要求书2/2页块及第四介质块的介电常数不低于5。10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1‑9任一项所述的多频基站天线单元。3CN115051142A说明书1/5页一种