加載左手材料的基站天線的制作方法

本發明設計加載左手材料的基站天線，屬于無線通信
技術領域：
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背景技術：
：基站天線作為無線通信網絡與用戶終端的空中接口，在無線通信中起著很關鍵的作用。目前最為常用的基站天線結構是偶極子天線，偶極子天線是天線家族中一個非常經典的結構，在日常生活中十分常見。標準偶極子天線具有穩定的全向輻射特性，這對于基站天線實現區域覆蓋來說是一個很好的選擇。同時，只要在偶極子天線周圍加上一定的發射板，偶極子就會成為具有定向輻射特性的天線，這在實際工程應用中是很便利的。隨著印刷電路板（PCB）工藝和微帶天線技術的發展，以貼片（或微帶）作為振子的貼片（或微帶）偶極子天線以其低剖面、輕量化、小型化、易集成等眾多優點得到了廣泛研究與應用。在實際應用中，為了提高基站天線增益，一般采用增大反射板的方法，但是反射板的增大對基站天線整體尺寸小型化是一個很大的挑戰。同時為了減少基站端天線數量，能夠覆蓋多個系統工作頻段的寬帶天線越來越受到青睞，但是帶寬的提高往往需要犧牲復雜度作為前提。近年來，人工電磁材料的提出及研究為實現改善天線性能且不增加天線尺寸和復雜度這一目標提供了新的途徑。左手材料作為新型人工電磁材料的一種，目前已經被運用到許多微波、毫米波器件上，其在減小器件尺寸、拓寬工作帶寬、改善性能等方面有很好的應用前景。本發明設計的加載左手材料的基站天線，通過在T型貼片偶極子天線上加載左手材料后與原天線相比，提高了方向圖的穩定性。本技術實現要素：，經文獻檢索，未見與本發明相同的公開報道。
發明內容本發明針對
背景技術：
存在的缺陷，設計出加載左手材料的基站天線。本發明的加載左手材料的基站天線結構,如圖1-3所示，加載左手材料的基站天線，包括：介質板（1），T型偶極子輻射單元（2），矩形縫隙（3），L型巴倫饋電微帶線（4），金屬過孔（5），左側左手材料陣列（6、8），右側左手材料陣列（7、9），長方體金屬反射板（10）和饋電口（11）；其中：a.介質板（1）的一面印刷有T型偶極子輻射單元（2）,T型偶極子輻射單元中間開的矩形縫隙（3）；在T型偶極子輻射單元（2）左臂下印刷有左側左手材料陣列（6、8）；在T型偶極子輻射單元（2）右臂下印刷有右側左手材料陣列（7、9）；b.介質板（1）的另一面印刷有L型巴倫饋電微帶線（4），在L型巴倫饋電微帶線（4）的末端位置開有一個金屬過孔（5）使電流流向T型輻射單元（2），金屬過孔（5）的直徑大小會影響饋電微帶線（4）和T型輻射單元（2）的接觸面積；c.介質板（1）垂直放置于金屬反射板（10）的上方；饋電口（11）是位于反射板（10）中部的小孔，它使同軸饋線的內導體可以順利與L型巴倫微帶線（4）下部相連，為天線饋電；d.左手材料陣列的每個單元是一個“類工字形”結構，“類工字形”是一個由微帶線連接了兩個開口相對的改進型開口諧振環而構成的；e.左側左手材料陣列（6、8）和右側左手材料陣列（7、9）排列方式相同，上面兩個左手材料單元（6,7）“橫向”放置，下面兩個左手材料單元（8,9）“豎向”放置；f.如上所述的矩形縫隙（3）使T型偶極子輻射單元（2）的電流分別流向頂端的兩個矩形臂，同時降低天線在工作帶寬內的駐波比；縫隙寬度的選取以滿足所需帶寬要求為準；g.左右兩側的兩個左手材料陣列（6、8）和（7、9）中左手材料單元放置方向互相垂直，以提高天線方向圖的穩定性；h.金屬過孔（5）增加了諧振點和工作帶寬。本發明與現有技術相比，具有如下優點：1、具有小尺寸，易加工，制造成本低；2、低損耗，結構穩定，高增益；3、具有較寬的工作帶寬，工作頻率范圍為2GHz-4GHz，覆蓋了4G，WLAN和WiMAX頻段。附圖說明圖1為本發明加載左手材料的基站天線示意圖。圖2為本發明介質板（1）的正面圖。圖3為本發明介質板（1）的背面圖。圖4為左手材料單元示意圖。圖5為本發明加載左手材料的基站天線的S11圖。圖6(a)與圖6(b)分別為本發明加載左手材料的基站天線在2GHz的E面與H面的仿真與測試圖。圖7(a)與圖7(b)分別為本發明加載左手材料的基站天線在2.2GHz的E面與H面的仿真與測試圖。圖8(a)與圖8(b)分別為本發明加載左手材料的基站天線在2.4GHz的E面與H面的仿真與測試圖。圖9(a)與圖9(b)分別為本發明加載左手材料的基站天線在2.5GHz的E面與H面的仿真與測試圖。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。如圖1-3所示，加載左手材料的基站天線，包括：介質板（1），T型偶極子輻射單元（2），矩形縫隙（3），L型巴倫饋電微帶線（4），金屬過孔（5），左側左手材料陣列（6、8），右側左手材料陣列（7、9），長方體金屬反射板（10）和饋電口（11）；其中：a.介質板（1）的一面印刷有T型偶極子輻射單元（2）,T型偶極子輻射單元中間開的矩形縫隙（3）；在T型偶極子輻射單元（2）左臂下印刷有左側左手材料陣列（6、8）；在T型偶極子輻射單元（2）右臂下印刷有右側左手材料陣列（7、9）；b.介質板（1）的另一面印刷有L型巴倫饋電微帶線（4），在L型巴倫饋電微帶線（4）的末端位置開有一個金屬過孔（5）使電流流向T型輻射單元（2），金屬過孔（5）的直徑大小會影響饋電微帶線（4）和T型輻射單元（2）的接觸面積；c.介質板（1）垂直放置于金屬反射板（10）的上方；饋電口（11）是位于反射板（10）中部的小孔，它使同軸饋線的內導體可以順利與L型巴倫微帶線（4）下部相連，為天線饋電；d.左手材料陣列的每個單元是一個“類工字形”結構，“類工字形”是一個由微帶線連接了兩個開口相對的改進型開口諧振環而構成的；e.左側左手材料陣列（6、8）和右側左手材料陣列（7、9）排列方式相同，上面兩個左手材料單元（6,7）“橫向”放置，下面兩個左手材料單元（8,9）“豎向”放置；f.如上所述的矩形縫隙（3）使T型偶極子輻射單元（2）的電流分別流向頂端的兩個矩形臂，同時降低天線在工作帶寬內的駐波比；縫隙寬度的選取以滿足所需帶寬要求為準；g.左右兩側的兩個左手材料陣列（6、8）和（7、9）中左手材料單元放置方向互相垂直，以提高天線方向圖的穩定性；h.金屬過孔（5）增加了諧振點和工作帶寬。在本實施的一個案例中，反射板（1）采用銅板材料，尺寸為120mm*100mm*1.6mm，介質板（2）采用介電常數為4.4和損耗角正切為0.02的FR4_epoxy介質材料，尺寸為50mm*1.52mm*40mm；左手材料單元的尺寸為10.95mm*11.85mm；其余尺寸具體值見下表（單位：mm）。H1H2H3H4D1D2D38.553.451.2751.511.851.651.2本發明的加載了左手材料的基站天線尺寸小、結構簡單、便于實現。相對于為加載左手材料的基站天線來說，具有更寬的工作帶寬，更高的增益和更好的方向圖穩定性。上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。當前第1頁1 2 3