[發明專利]三波束可切換高增益濾波雙工天線及無線傳輸設備

在審

• 申請號: 202211024134.8
• 申請日: 2022-08-23
• 公開（公告）號: CN115296034A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 郭慶毅
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q15/00;H01Q15/14
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 涂超群

本發明公開一種三波束可切換高增益濾波雙工天線及無線傳輸設備，該天線包括：圓形部分反射表面；階躍式反射環，間隔設置于圓形部分反射表面的一側，階躍式反射環與圓形部分反射表面構成一法布里珀羅諧振腔；介質基板，設置于階躍式反射環遠離圓形部分反射表面的一側，介質基板相對的兩側表面分別有金屬地層及三個天線傳輸單元，金屬地層開設有三條縫隙；每一天線傳輸單元對應一條縫隙設置，以形成一個濾波雙工天線單元，三個濾波雙工天線間隔設置于法布里珀羅諧振腔的底部；每一天線傳輸單元設置有一組基片集成波導腔，以對通過基片集成波導腔內的電磁波進行濾波。本發明天線能夠實現增益濾波、雙工高增益和波束切換的三種性能。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，特別涉及一種三波束可切換高增益濾波雙工天線及無線傳輸設備。

背景技術

天線、雙工器和濾波器是多頻段通信中必不可少的元件。天線用來接收和發射信號，雙工控制著天線的接收和發射并且對信號進行選擇性過濾。在傳統的無線通信系統中，它們被獨立設計，通過傳輸線來連接。這不僅會占用額外的空間，還會給系統帶來級聯損耗。如今，可以通過集成化設計將三者有機結合在一起來解決這兩個問題，同時以滿足未來無線通信系統對高集成度的要求，即濾波天線，雙工天線等集成化設計結構應運而生。

傳統的雙工天線增益較低，在傳輸過程中能量衰減補償不夠，在未來通信質量要求越來越高的基站系統中將面臨眾多挑戰，而且傳統的雙工天線波束固定，使得波束覆蓋范圍有限。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種三波束可切換高增益濾波雙工天線及無線傳輸設備，旨在提出一種具有增益濾波、高增益和波束切換的三種性能的天線。

為實現上述目的，本發明提出一種三波束可切換高增益濾波雙工天線，其特征在于，所述三波束可切換高增益濾波雙工天線包括：

圓形部分反射表面；

階躍式反射環，間隔設置于所述圓形部分反射表面的一側，所述階躍式反射環與所述圓形部分反射表面構成一法布里珀羅諧振腔；

介質基板，設置于所述階躍式反射環遠離所述圓形部分反射表面的一側，所述介質基板靠近所述階躍式反射環的一側表面上設置有金屬地層，所述金屬地層開設有三條縫隙；

所述介質基板上還設置有三個天線傳輸單元，每一所述天線傳輸單元對應一條所述縫隙設置，以形成一濾波雙工天線，三個所述濾波雙工天線間隔設置于所述法布里珀羅諧振腔的底部；每一所述天線傳輸單元設置有一組基片集成波導腔，以對通過所述基片集成波導腔內的電磁波進行濾波。

可選地，每一所述天線傳輸單元還包括：

兩個天線端口，相對設置于所述介質基板的兩側邊；

兩條微帶線，兩個所述微帶線自所述天線端口相向延伸至一組所述基片集成波導腔，以與一組所述基片集成波導腔中對應的基片集成波導腔分別形成一天線信道，兩個所述信道工作頻率不同，且相互靠近。

可選地，每組所述基片集成波導腔包括：

覆銅區，兩端分別連接兩條所述微帶線，所述縫隙開設于所述覆銅區內；

多個金屬通孔，繞設于所述覆銅區的周側；每一所述金屬通孔連通所述覆銅區及金屬地層。

可選地，每組所述基片集成波導腔設置有四個基片集成波導腔，兩兩所述基片集成波導腔分設于一所述縫隙的兩側。

可選地，四個所述基片集成波導腔中包括兩個半模圓腔及兩個全模矩形腔；其中，

兩個所述半模圓腔靠近所述縫隙設置，兩個所述全模矩形腔靠近各自對應的所述微帶線設置。

可選地，位于同一側的所述全模矩形腔與所述半模圓腔通過多個所述金屬通孔形成的金屬通孔墻區分開。