一種基于tpa板材的lte陣列天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于TPA板材的LTE陣列天線，包括天線基板，所述天線基板上均勻設置有多個蝴蝶型子輻射板；所述蝴蝶型子輻射板為多層板結構天線，所述多層板結構天線包括頂部電鍍銅箔層、中間銅箔層和底部銅箔層，所述頂部電鍍銅箔層和中間銅箔層之間填充有第一TPA層，所述中間銅箔層和底部銅箔層之間填充有第二TPA層。本發明通過對LTE陣列天線的結構和板材的改進設計，克服了現有技術中天線輻射性能差、頻段覆蓋效果差、玻璃化溫度低、敵剛性差、加工復雜、可靠性不高的問題，實現了一種敵剛性強、加工簡單、天線輻射性能好、頻段覆蓋效果好、可靠性高、適用于LET通信系統的天線陣列。本發明可廣泛應用于各種LTE通信系統。
【專利說明】
一種基于TPA板材的LTE陣列天線
技術領域
[0001]本發明涉及天線設計領域，尤其涉及一種LTE陣列天線。【背景技術】
[0002]TPA:Thermosetting Polymer Alloy，熱固聚合復合材料。
[0003]LTE(Long Term Evolut1n，長期演進)是由3GPP(The 3rd Generat1n Partnership Project，第三代合作伙伴計劃)組織制定的UMTS(Uni versa 1 Mobi 1 e Telecommunicat1ns System，通用移動通信系統)技術標準的長期演進。LTE天線需滿足多個高頻頻段的發射和接收需求，包括1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHZ頻段。現有技術中的天線在多個高頻頻段下的輻射性能不甚理想，不利于LTE移動網絡的推廣與應用。
[0004]LTE通信頻段到達千兆赫，這就意味著對它們所用的微波天線電路基板提出了更高的要求。長期以來，高頻微波基板幾乎沒有越出使用聚四氟乙烯的老傳統，但是，它有若干缺點:玻璃化溫度低，敵剛性差;加工復雜，故成本高；金屬化孔鍍層與孔壁的結合力弱， 故可靠性不高。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種天線輻射性能好、頻段覆蓋效果好、適用于LTE頻段的陣列天線。
[0006]本發明所采用的技術方案是:一種基于TPA板材的LTE陣列天線，包括天線基板，所述天線基板上均勻設置有多個蝴蝶型子輻射板;所述蝴蝶型子輻射板為多層板結構天線，所述多層板結構天線包括頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層，所述頂部電鍍銅箱層和中間銅箱層之間填充有第一 TPA層，所述中間銅箱層和底部銅箱層之間填充有第二TPA層。
[0007]優選的，所述第一TPA層和第二TPA層為由樹脂和玻纖布組成的熱固聚合復合材料層。
[0008]優選的，所述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層均設置有互相垂直交接的四片振臂。
[0009]優選的，所述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層的厚度分別為9微米、3微米和9微米。
[0010]優選的，所述第一TPA層和第二TPA層的厚度均為60微米。[〇〇11]優選的，所述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層通過過孔互相電性連接。 [〇〇12]優選的，所述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層通過過孔互相電性連接。 [〇〇13]優選的，所述多個蝴蝶型子輻射板為30個蝴蝶型子輻射板，所述30個蝴蝶型子輻射板排列成3*10陣列。
[0014]優選的，所述蝴蝶型子輻射板均通過支撐座與天線基板連接。
[0015]本發明的有益效果是:本發明通過對LTE陣列天線的結構和板材的改進設計，克服了現有技術中天線輻射性能差、頻段覆蓋效果差、玻璃化溫度低、敵剛性差、加工復雜、可靠性不高的問題，實現了一種敵剛性強、加工簡單、天線輻射性能好、頻段覆蓋效果好、可靠性高、適用于LET通信系統的天線陣列。
[0016]本發明可廣泛應用于各種LTE通信系統。【附圖說明】[〇〇17]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:圖1是本發明LTE天線陣列一種實施例的正視結構示意圖；圖2是本發明LTE天線陣列一種實施例的側視結構示意圖；圖3是本發明蝴蝶型子輻射板一種實施例的結構示意圖；圖4是本發明蝴蝶型子輻射板橫截面一種實施例的結構示意圖。【具體實施方式】
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0019]如圖1所示，一種基于TPA板材的LTE陣列天線，包括天線基板10，所述天線基板10 上均勻設置有多個蝴蝶型子輻射板11;所述蝴蝶型子輻射板11為多層板結構天線，所述多層板結構天線包括頂部電鍍銅箱層21、中間銅箱層22和底部銅箱層23,所述頂部電鍍銅箱層21和中間銅箱層22之間填充有第一 TPA層，所述中間銅箱層22和底部銅箱層23之間填充有第二TPA層。該實施例中，所述多個蝴蝶型子輻射板11為30個蝴蝶型子輻射板11，所述30 個蝴蝶型子輻射板11排列成3*10陣列。如圖2所示，所述蝴蝶型子輻射板11均通過支撐座12 與天線基板10連接。
[0020]該實施例中，各蝴蝶型子輻射板11通過四片振臂111來激勵，蝴蝶型子輻射板11激勵信號的相位在不同的頻段范圍內要滿足一定的比例關系來保證實現波束寬度，在1880-1920MHz、2010-2025MHz和2500-2690MHZ頻段，各蝴蝶型子輻射板11之間的激勵信號的相位比例關系為中間最大，依次向兩邊遞減。符合LTE天線的輻射要求。
[0021]所述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層均設置有互相垂直交接的四片振臂111，每片振臂111上均設有雙排過孔112,所述頂部電鍍銅箱層21、中間銅箱層22和底部銅箱層23通過過孔112互相電性連接。圖3以頂部電鍍銅箱層為例，描述四片振臂111結構。
[0022]如圖4所示，所述天線采用多層板結構天線，所述多層板結構天線包括頂部電鍍銅箱層21、中間銅箱層22和底部銅箱層23,所述頂部電鍍銅箱層21和中間銅箱層22之間填充有第一 TPA層24,所述中間銅箱層22和底部銅箱層23之間填充有第二TPA層25。[〇〇23]優選的，所述第一TPA層24和第二TPA層25為由樹脂和玻纖布組成的熱固聚合復合材料層。本發明在熱固聚合復合材料中摻合了熱固性樹脂，與聚四氟乙烯相比，它的損耗更小、介電常數更穩定。
[0024]為了研究溫度對介電常數穩定性的影響，我們將介電常數的熱變系數Tck=_ 1 OOppm/ °C的材料天線與Tck=1 Oppm/ °C的本發明天線做了實際比照。
[0025]如果Tck=_100ppm/°C，則介電常數Dk變化量ADk=-0.032;對2.4GHz:頻率變化量Af=9MHz;對25GHz:頻率變化量Af=140MHz;如果采用本發明Tck=10ppm/°C天線，則介電常數Dk變化量ADk=-0.0032;對2.4GHz:頻率變化量Af=0.9MHz;對25GHz:頻率變化量Af=14MHz。[〇〇26] 顯然，以上驗證表明，本發明改進了天線性能，提高了可靠性。
[0027]優選的，所述頂部電鍍銅箱層21、中間銅箱層22和底部銅箱層23的厚度分別為9微米、3微米和9微米。[〇〇28]經測試，該實施例中，天線輻射效率為92.87%，總效率為92.34%。方向圖滿足LTE通信需求，最大方向系數為5.261dB。[〇〇29] 優選的，所述第一TPA層24和第二TPA層25的厚度均為60微米。
[0030]本發明通過對LTE陣列天線的結構和板材的改進設計，克服了現有技術中天線輻射性能差、頻段覆蓋效果差、玻璃化溫度低、敵剛性差、加工復雜、可靠性不高的問題，實現了一種敵剛性強、加工簡單、天線輻射性能好、頻段覆蓋效果好、可靠性高、適用于LET通信系統的天線陣列。
[0031]本發明可廣泛應用于各種LTE通信系統。
[0032]以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，包括天線基板，所述天線基板上均勻 設置有多個蝴蝶型子輻射板；所述蝴蝶型子輻射板為多層板結構天線，所述多層板結構天線包括頂部電鍍銅箱層、 中間銅箱層和底部銅箱層，所述頂部電鍍銅箱層和中間銅箱層之間填充有第一 TPA層，所述 中間銅箱層和底部銅箱層之間填充有第二TPA層。2.根據權利要求1所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所述第一TPA 層和第二TPA層為由樹脂和玻纖布組成的熱固聚合復合材料層。3.根據權利要求2所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所述頂部電鍍 銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層均設置有互相垂直交接的四片振臂。4.根據權利要求1至3任一項所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所 述頂部電鍍銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層的厚度分別為9微米、3微米和9微米。5.根據權利要求1至3任一項所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所 述第一 TPA層和第二TPA層的厚度均為60微米。6.根據權利要求4所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所述頂部電鍍 銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層通過過孔互相電性連接。7.根據權利要求5所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所述頂部電鍍 銅箱層、中間銅箱層和底部銅箱層通過過孔互相電性連接。8.根據權利要求1、2、3、6或7所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所 述多個蝴蝶型子輻射板為30個蝴蝶型子輻射板，所述30個蝴蝶型子輻射板排列成3*10陣 列。9.根據權利要求8所述的一種基于TPA板材的LTE陣列天線，其特征在于，所述蝴蝶型子 輻射板均通過支撐座與天線基板連接。
【文檔編號】H01Q1/38GK105958215SQ201610338224
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】江方兵, 宋浩, 江榮, 皮世才, 趙淑梅
【申請人】深圳市天鼎微波科技有限公司