[發(fā)明專利]一種雙頻雙極化濾波基站天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110994118.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN113794043B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段鑄;沈碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/24
• 分類號(hào): H01Q1/24;H01Q5/20;H01Q1/52;H01Q13/08;H01Q1/36;H01Q1/50
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運(yùn)紅

本發(fā)明公開了一種雙頻雙極化濾波基站天線，包括下層介質(zhì)基板和上層介質(zhì)基板，所述上層介質(zhì)基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板與第二基板呈十字形垂直設(shè)置，所述第一基板和第二基板垂直固定在下層介質(zhì)基板，所述第一基板和第二基板上均設(shè)置有F形金屬微帶線；所述下層介質(zhì)基板下表面設(shè)置有微帶線，所述微帶線構(gòu)成雙頻短負(fù)載諧振器。本發(fā)明在工作頻段內(nèi)有著良好的阻抗匹配，通過在巴倫接地板上刻蝕U形槽來減小垂直極化帶來的雙極化天線之間的耦合，增加端口到端口之間的隔離度；將天線作為濾波器的最后一階諧振器，實(shí)現(xiàn)了較高的選擇性，雙頻通帶內(nèi)天線增益平坦，阻帶中有著較高的抑制比，使得天線具有濾波器的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾波基站天線領(lǐng)域，特別涉及一種雙頻雙極化濾波基站天線。

背景技術(shù)

隨著通信領(lǐng)域的快速發(fā)展，5G基站對(duì)于工作在6GHz以下頻段的天線需求不斷增加，2.515-2.675GHz和3.4-3.6GHz被分配為5G頻段，能夠覆蓋這兩個(gè)5G頻段的雙極化天線越來越重要。在一般的射頻系統(tǒng)中，天線作為微波信號(hào)收發(fā)器件，通過匹配電路與濾波器級(jí)聯(lián)，從而抑制雜散信號(hào)，減小外部信號(hào)干擾，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力；但天線和濾波器端口連接處可能會(huì)出現(xiàn)阻抗不匹配問題，從而降低濾波器性能，帶來插入損耗，同時(shí)也增大整個(gè)射頻系統(tǒng)的體積。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)以上問題，本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的雙頻雙極化濾波基站天線，通過將天線和濾波器集成在單個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)在5G頻段的雙頻通信。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種雙頻雙極化濾波基站天線，包括上層介質(zhì)基板和下層介質(zhì)基板，所述上層介質(zhì)基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板與第二基板之間呈十字形垂直設(shè)置，所述第一基板和第二基板分別垂直固定在下層介質(zhì)基板，所述第一基板和第二基板上均設(shè)置有F形金屬微帶線；

所述下層介質(zhì)基板下表面設(shè)置有微帶線，所述微帶線構(gòu)成雙頻短負(fù)載諧振器，所述雙頻短負(fù)載諧振器數(shù)量為2，且兩個(gè)雙頻短負(fù)載諧振器關(guān)于十字形角分線對(duì)稱分布。

進(jìn)一步，所述F形金屬微帶線分別設(shè)置在第一基板和第二基板的前表面，所述F形金屬微帶線通過改變兩條橫向微帶條的長(zhǎng)度來控制天線的兩個(gè)工作頻段，通過改變上面一條橫向微帶線長(zhǎng)度，使F形微帶線產(chǎn)生一低頻半波諧振路徑，進(jìn)而改變天線低頻的諧振頻率，同理改變下面一條橫向微帶線長(zhǎng)度，使F形微帶線產(chǎn)生一高頻半波諧振路徑，進(jìn)而改變天線高頻的諧振頻率。

進(jìn)一步，所述上層介質(zhì)基板設(shè)置有第一金屬板，所述第一金屬板分別設(shè)置在第一基板和第二基板的后表面，所述第一金屬板上刻蝕U形槽，每個(gè)第一金屬板頂部設(shè)有一短邊F形微帶線，短邊F形微帶線與基板前表面的F形金屬微帶線的頂部結(jié)構(gòu)關(guān)于十字形角分線對(duì)稱分布。

進(jìn)一步，所述雙頻短負(fù)載諧振器包括兩個(gè)諧振器，兩諧振器之間通過一L形微帶線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩諧振頻率下耦合系數(shù)的獨(dú)立控制。

進(jìn)一步，所述下層介質(zhì)基板下表面設(shè)有饋電微帶線，所述饋電微帶線與雙頻短負(fù)載諧振器的微帶線連接，通過饋電微帶線對(duì)雙頻短負(fù)載諧振器進(jìn)行耦合激勵(lì)，電磁信號(hào)通過雙頻短負(fù)載諧振器耦合饋入輻射天線。

進(jìn)一步，所述下層介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有第二金屬板作為天線的反射器。

進(jìn)一步，所述下層介質(zhì)基板上刻蝕一對(duì)垂直的第一方形槽，所述第一基板和第二基板通過第一方形槽固定在下層介質(zhì)基板。

進(jìn)一步，所述第二金屬板上刻蝕兩個(gè)第二方形槽，用于避免雙頻短負(fù)載諧振器與水平第二金屬板接觸，所述第二方形槽尺寸大于第一方形槽尺寸。

進(jìn)一步，所述第一基板和第二基板呈T字型，所述下層介質(zhì)基板為一平板。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明濾波基站天線尺寸小，覆蓋了中國(guó)移動(dòng)通信的部分5G頻段(2.515-2.675GHz)和電信和聯(lián)通獲取的5G頻段(3.4-3.6GHz)，適用于5G通信；