[發明專利]具有高極化隔離度的雙極化陣列天線

有效

• 申請號: 201611236338.2
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106816698B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 唐明春;陳志遠;王浩;李梅;羅兵;石中立;理查德·齊奧爾科夫斯基
• 申請（專利權）人: 重慶大學;華為技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q21/24
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明公開了一種具有高極化隔離度的雙極化陣列天線，包括兩輻射貼片、設置于兩輻射貼片之間的π形互耦抑制結構、寄生耦合的地板和接地容性加載環，所述接地容性加載環垂直的設置于寄生耦合的地板上，所述π形互耦抑制結構與接地容性加載環相互垂直設置。該天線通過在陣列天線陣元間添加互耦抑制結構，有效的提升了天線的極化隔離度，并且天線的其它性能保持良好。

技術領域

本發明涉及一種天線結構，特別是一種可應用于5G通信系統的具有高極化隔離度的雙極化陣列天線。

背景技術

多輸入多輸出技術可以通過增加信道數來增大數據的容量，提高系統的自適應性，相比于增大頻段和功率的傳統做法有著巨大的優勢，成為即將到來的5G通信技術的重要組成部分。目前，隨著多輸入多輸出技術的進一步發展，對于元器件的互耦抑制提出了越來越高的要求。

現在已經有很多有效提升互耦抑制(極化隔離度)的方法，然而大部分的方法只能應用于單極化陣列天線；對于互耦抑制網絡，其所能提供的工作帶寬很窄，無法應用于寬帶的陣列天線。因此，設計一款可以應用于寬帶、雙極化緊湊陣列天線的互耦抑制結構顯得十分的重要。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種具有高極化隔離度的雙極化陣列天線，該天線利用超材料結構，通過在陣列天線陣元間添加互耦抑制結構，有效的提升了天線的極化隔離度，并且天線的其它性能保持良好。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種具有高極化隔離度的雙極化陣列天線，包括兩輻射貼片、設置于兩輻射貼片之間的π形互耦抑制結構、寄生耦合的地板和接地容性加載環，所述接地容性加載環垂直的設置于寄生耦合的地板上，所述π形互耦抑制結構與接地容性加載環相互垂直設置。

進一步，該陣列天線還包括由上至下設置的上層介質基板、多層印刷電路板和下層金屬載板，所述上層介質基板和多層印刷電路板間形成空氣層，接地容性加載環位于空氣層內；兩輻射貼片設置于上層介質基板上，π形互耦抑制結構垂直的設置于上層介質基板上；所述寄生耦合的地板設置于多層印刷電路板的上層介質板上，寄生耦合的地板通過金屬柱與多層印刷電路板的下層地板連接，下層地板位于多層印刷電路板的下層介質板的下表面；接地容性加載環垂直的設置于寄生耦合的地板上；所述寄生耦合的地板上還設置有位于接地容性加載環兩側的溝槽結構。

進一步，所述π形互耦抑制結構包括多個平行設置的π形互耦抑制單元，所述接地容性加載環包括多個平行設置的接地容性加載環單元，所述π形互耦抑制單元與接地容性加載環單元垂直放置。

進一步，所述π形互耦抑制單元包括第一介質基板和對稱設置于第一介質基板兩側的第一枝節與第二枝節，所述第一枝節包括沿第一介質基板上邊緣設置的枝節I、垂直于枝節I且由枝節I向第一介質基板下邊緣延伸的枝節II、垂直于枝節II且由枝節II向第一介質基板左邊緣延伸的枝節III、垂直于枝節I且由枝節I向第一介質基板上邊緣延伸的枝節IV和垂直于枝節IV且由枝節IV向第一介質基板右邊緣延伸的枝節V。

進一步，所述枝節II與所述枝節IV關于第一枝節的縱向中軸線對稱，所述枝節III與枝節V關于第一枝節的縱向中軸線對稱。

進一步，所述接地容性加載環單元包括第二介質基板和設置于第二介質基板上的呈長方形的第三枝節，所述第三枝節的左側中部設置有裂口，所述第三枝節的上側中部向下彎折形成第一彎折部，所述第三枝節的下側中部向上彎折形成第二彎折部，所述第一彎折部與第二彎折部之間具有一定間隙；所述裂口的上端向右水平延伸形成枝節A，所述裂口的下端向右水平延伸形成枝節B。

進一步，所述裂口的寬度大于第一彎折部與第二彎折部之間的距離。

進一步，所述第一介質基板具有延伸部，所述延伸部由第一介質基板向下延伸至空氣層；所述延伸部上設置有多個用于接合第二介質基板的第一溝槽，所述第一溝槽由延伸部下邊緣向上邊緣延伸。