一种锯齿形偶极子5G基站天线单元

本发明涉及移动通信基站天线设计与制造技术领域，尤其涉及一种锯齿形偶极子5g基站天线单元。

背景技术：

当今世界，随着智能移动通信科学技术的飞速发展，当前的移动通信大数据传输对基站天线产生了更高的要求。基站天线作为移动通信中的核心构成，将基站与位于服务区域范围内各个移动站二者之间建立起了无线电传输线路，其基站的性能会严重影响到整个通信系统的质量。此外，基站天线单元是组成基站天线的重要元素，因此研究设计基站天线单元不可或缺。

偶极子天线作为一种基站天线单元，其结构与制作工艺简单、成本较低，具有稳定的全向辐射特性，可以平衡天线尺寸和重量较大的问题，被广泛应用于移动通信基站天线的设计中。为了解决当前多通信网络、多运营商共存的紧张现状以及5g通信网络的快速普及，移动通信基站天线朝着小型化方向发展。随着小型化设备的崛起，天线尺寸的要求越发严苛。

近年来，小型化基站天线设计理念及研究逐渐吸引了众多科研人员们的眼球。为了实现小型化理念，2018年余文胜等人提出了一种紧凑型双极化磁电偶极子天线的设计，该类天线通过利用天线表面偶极子的形状来实现天线小型化的目标。然而，该类天线的地板尺寸达到130mm*130mm，已经不能满足于当代无限通信系统对天线单元尺寸在实际中的要求。偶极子天线作为基站天线设计单元的首选，同时要兼顾其交叉极化、增益等性能，依然存在很大的挑战。此外，设计性能优异的小型化偶极子基站天线单元具有重要的实用意义和价值，是无线通讯领域的迫切需求。

因此，亟待需要一种锯齿形偶极子5g基站天线单元来解决上述难题。

技术实现要素：

为了解决该问题，本发明公开了一种锯齿形偶极子5g基站天线单元，它有效的解决了现有存在的基站天线结构复杂、尺寸和重量较大的问题。

一种锯齿形偶极子5g基站天线单元，它主要包括，锯齿形辐射结构、馈电贴片、圆柱同轴馈电结构、支撑胶柱和金属反射板；所述锯齿形辐射结构以同轴芯为中心呈现对称分布，它通过四根支撑胶柱固定在底部金属反射板上；

所述馈电贴片包括长方形金属贴片和折叠金属贴片，长方形金属贴片和折叠金属贴片其一端分别与同轴馈电结构内芯、同轴馈电结构外芯相连接；另一端与相近一侧水平锯齿形铜片以3*4mm²长方形重叠方式焊接；

所述圆柱同轴馈电结构包括金属圆柱体内芯和外芯，其内芯顶端连接长方形金属贴片，并通过长方形金属贴片与一侧水平锯齿形铜片相连，外芯连接折叠金属贴片，并通过折叠金属贴片与另一侧水平锯齿形铜片连接，其底部贯穿金属反射板；

所述折叠金属贴片包括折叠横向短金属贴片、折叠竖向金属贴片和折叠横向长金属贴片。

作为进一步地，本发明所述一种锯齿形偶极子5g基站天线单元的工作频段为3.3-4.2ghz。

作为进一步地，本发明所述水平锯齿形铜片由两组长方形贴片构成，单个锯齿形铜片尺寸大小为8*8mm²；水平锯齿形铜片下方设有四根圆柱体胶柱用于支撑，其高度为4.5mm，水平锯齿形铜片以同轴芯呈现出中心对称结构。

作为进一步地，本发明所述金属反射板，其材质为金属铝，底部金属反射板尺寸大小为28*12*0.5mm³，中间开有一个通孔，用于承载金属圆柱同轴馈电结构，两侧金属反射板尺寸大小为12*0.5*6mm³。

本发明的有益效果为：

本发明可覆盖3.3-4.2ghz频段，有效减小天线的尺寸，降低成本，使其能优选的适用于5g基站天线系统中。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

结合以下详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

图1为本发明的锯齿形偶极子5g基站天线单元的外观立体示意图；

图2为本发明的锯齿形偶极子5g基站天线单元的正视结构示意图；

图3为本发明的锯齿形偶极子5g基站天线单元的俯视结构示意图；

图4为本发明的锯齿形偶极子5g基站天线单元的回波损耗曲线图；

图5为本发明的锯齿形偶极子5g基站天线单元的增益图；

图中：1.金属反射板2.支撑胶柱3.同轴馈电结构内芯4.同轴馈电结构外芯5.长方形金属贴片6.折叠横向短金属贴片7.折叠竖向金属贴片8.折叠横向长金属贴片9.水平锯齿形铜片

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

以下对本发明的实施例做出详细描述。

参照图1-图5所示，一种锯齿形偶极子5g基站天线单元，它主要包括，锯齿形辐射结构、馈电贴片、圆柱同轴馈电结构、支撑胶柱2和金属反射板1；所述锯齿形辐射结构以同轴芯为中心呈现对称分布，它通过四根支撑胶柱2固定在底部金属反射板1上；

所述馈电贴片包括长方形金属贴片5和折叠金属贴片，长方形金属贴片5和折叠金属贴片其一端分别与同轴馈电结构内芯3、同轴馈电结构外芯4相连接；另一端与相近一侧水平锯齿形铜片9以3*4mm²长方形重叠方式焊接；

所述圆柱同轴馈电结构包括金属圆柱体内芯和外芯，其内芯顶端连接长方形金属贴片5，并通过长方形金属贴片5与一侧水平锯齿形铜片9相连，外芯连接折叠金属贴片，并通过折叠金属贴片与另一侧水平锯齿形铜片9连接，其底部贯穿金属反射板1；

所述折叠金属贴片包括折叠横向短金属贴片6、折叠竖向金属贴片7和折叠横向长金属贴片8。

作为进一步地，本发明所述一种锯齿形偶极子5g基站天线单元的工作频段为3.3-4.2ghz。

作为进一步地，本发明所述水平锯齿形铜片9由两组长方形贴片构成，单个锯齿形铜片尺寸大小为8*8mm²；水平锯齿形铜片9下方设有四根圆柱体胶柱用于支撑，其高度为4.5mm，水平锯齿形铜片9以同轴芯呈现出中心对称结构。

作为进一步地，本发明所述金属反射板1，其材质为金属铝，底部金属反射板1尺寸大小为28*12*0.5mm³，中间开有一个通孔，用于承载金属圆柱同轴馈电结构，两侧金属反射板1尺寸大小为12*0.5*6mm³。

本实施例的有益效果为：

本实施例可覆盖3.3-4.2ghz频段，有效减小天线的尺寸，降低成本，使其能优选的适用于5g基站天线系统中。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。