天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種天線。
【背景技術(shù)】
[0002]基站天線是現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部件，被用于接收與傳播電磁波?，F(xiàn)代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，對(duì)基站天線的各項(xiàng)指標(biāo)提出了越來越高的要求，尤其表現(xiàn)在增益值、帶寬特性、交叉極化特性、主瓣寬度隨頻率的波動(dòng)性、前后比特性等方面。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，為使天線獲得定向所需的波瓣寬度，例如65度、90度等，以滿足基本的網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求，一般采用調(diào)整輻射單元或者通過增加反射板寬度等手段。已知基站天線的反射板截面形狀對(duì)于前后比特性和水平面方向圖起著重要作用。當(dāng)定向天線的前后比達(dá)到一定指標(biāo)時(shí)，能明顯抑制來自天線后向的同頻干擾，從而提高通信系統(tǒng)容量。為了提高前后比指標(biāo)，縮窄水平面波束寬度，一種辦法是不斷加大金屬反射板的寬度，減少輻射單元所輻射出來的電磁波的后向繞射，增強(qiáng)天線的前向輻射。在反射板尺寸受限時(shí)，為提高前后比，現(xiàn)有技術(shù)一般會(huì)對(duì)反射板形狀精心設(shè)計(jì)，如專利CN2760786Y，CN101826658A,CN102790284A ;為縮窄水平面波束寬度，現(xiàn)有技術(shù)在輻射單元上方增加寄生引向單元，如專利 CN102804495A，CN202474199U。
[0004]為降低移動(dòng)通信站點(diǎn)的選址和建站難度，天線的小型化是一種必然趨勢。然而當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)要求較高時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)天線設(shè)計(jì)手段仍然難以實(shí)現(xiàn)天線的小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種小型化的天線。
[0006]本發(fā)明提供了一種天線，包括反射板和設(shè)置于反射板一側(cè)的輻射單元，天線還包括超材料板，超材料板包括基板和設(shè)置在基板上的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，超材料板與輻射單元位于反射板的同一側(cè)且輻射單元設(shè)置于超材料板的基板上。
[0007]進(jìn)一步地，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)設(shè)置于輻射單元的周圍。
[0008]進(jìn)一步地，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)環(huán)繞輻射單元分布。
[0009]進(jìn)一步地，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)組成的圖形投影在平行于基板的同一平面內(nèi)是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的或者軸對(duì)稱的。
[0010]進(jìn)一步地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和/或輻射單元在基板上形成功能層，其中，各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和輻射單元位于同一功能層中；或者，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)位于多個(gè)功能層中，輻射單元設(shè)置于多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)所在的多個(gè)功能層中的至少一個(gè)功能層中；或者，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)位于至少一個(gè)功能層中，福射單元位于與該至少一個(gè)功能層不同的功能層中。
[0011]進(jìn)一步地，位于基板上的同一功能層內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)如此排布:將多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)所在的基板的表面以多條假想直線劃分為多個(gè)矩形，其中，除輻射單元所對(duì)應(yīng)的位置以外的每個(gè)矩形內(nèi)部對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的中心與對(duì)應(yīng)的矩形的中心重合。
[0013]進(jìn)一步地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的外部輪廓位于一正方形上，正方形的每條邊與部分假想直線平行。
[0014]進(jìn)一步地，基板包括至少一層板體，功能層位于基板的兩個(gè)表面和/或至少一層板體中相鄰的兩層板體之間。
[0015]進(jìn)一步地,至少一層板體包括介質(zhì)板、泡沫板和/或蜂窩板。
[0016]進(jìn)一步地，基板包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在第一表面和第二表面上，且位于第一表面的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與位于第二表面的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)——對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步地，位于第二表面的每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)相對(duì)于與其對(duì)應(yīng)的位于第一表面的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)在第二表面所在的平面上旋轉(zhuǎn)90°且中心對(duì)齊。
[0018]進(jìn)一步地，輻射單元與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)印制于基板上；或者，輻射單元與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)噴涂于基板上；或者，輻射單元與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)電鍍于基板上。
[0019]進(jìn)一步地，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布為:使得多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與輻射單元耦合產(chǎn)生的諧振頻率低于天線的工作頻段中指定頻段的最低頻率且大于或等于最低頻率的80%。
[0020]進(jìn)一步地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)投影在平行于基板的平面內(nèi)是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的或者軸對(duì)稱的。
[0021]進(jìn)一步地，反射板包括矩形底板和位于底板的寬度方向上相對(duì)的兩端的兩塊側(cè)板，側(cè)板從底板朝向超材料板的方向延伸。
[0022]進(jìn)一步地，天線包括多個(gè)輻射單元，多個(gè)輻射單元呈矩陣排列或直線排列，反射板還包括分隔各輻射單元的隔板，隔板位于兩塊側(cè)板之間，隔板從底板朝向超材料板的方向延伸。
[0023]進(jìn)一步地，天線包括多個(gè)輻射單元，各輻射單元呈矩陣排列或直線排列。
[0024]進(jìn)一步地，各輻射單元設(shè)置于同一塊超材料板上；或者，每個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)一塊超材料板，每個(gè)輻射單元設(shè)置于對(duì)應(yīng)的超材料板上；或者，多個(gè)輻射單元分組設(shè)置，每組輻射單元對(duì)應(yīng)設(shè)置一塊超材料板，每組輻射單元設(shè)置于對(duì)應(yīng)的超材料板上。
[0025]進(jìn)一步地，天線還包括支撐裝置，支撐裝置包括多根支撐桿，每根支撐桿的兩端分別與超材料板和反射板固定連接。
[0026]進(jìn)一步地，天線還包括天線罩，輻射單元、反射板和超材料板均設(shè)置于天線罩內(nèi)，其中，超材料板固定于天線罩上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的天線，輻射單元設(shè)置于超材料板上，超材料板包括多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，能對(duì)電磁波起到有效的調(diào)制作用。由于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生感應(yīng)電流，并激發(fā)出感應(yīng)電磁場，感應(yīng)電磁場與原輻射場疊加產(chǎn)生新的場分布，通過設(shè)置導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的尺寸與間距，能使感應(yīng)電磁場與原輻射場產(chǎn)生同相疊加，從而提高天線的方向性，縮窄天線的主瓣波束寬度。
【附圖說明】
[0028]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的天線的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例的天線的一個(gè)輻射單元對(duì)應(yīng)的天線單元的俯視圖；
[0031]圖3為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例的天線中超材料板的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的不具有超材料板的天線在1880MHz的水平方向圖仿真結(jié)果；
[0033]圖5為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的不具有超材料板的天線在2025MHz的水平方向圖仿真結(jié)果；
[0034]圖6為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的不具有超材料板的天線的反射參數(shù)曲線.
[0035]圖7為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的不具有超材料板的天線的異極化端口隔離度曲線；
[0036]圖8為圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的不具有超材料板的天線的實(shí)際增益曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0038]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的天線100包括反射板10和設(shè)置于反射板10 —側(cè)的輻射單元20，天線100還包括超材料板30，超材料板30包括基板31和設(shè)置在基板31上的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)32，超材料板30與輻射單元20位于反射板10的同一側(cè)且輻射單元20設(shè)置于超材料板30的基板31上。本發(fā)明的天線優(yōu)選地作為基站天線使用。
[0039]超材料板30包括多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)32，能對(duì)電磁波起到有效的調(diào)制作用。其中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)32是指具有一定幾何形狀和響應(yīng)頻率特性的結(jié)構(gòu)，如金屬結(jié)構(gòu)。由于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)32具有電響應(yīng)和磁響應(yīng)特性，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并且受激激發(fā)出感應(yīng)電磁場，感應(yīng)電磁場與原輻射場疊加產(chǎn)生新的場分布，通過設(shè)置導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的尺寸與間距，能使感應(yīng)電磁場與原輻射場產(chǎn)生同相疊加，從而提高天線的方向性，縮窄天線的主瓣波束寬度。
[0040]進(jìn)一步地，將輻射單元設(shè)置在超材料板上，可以在