[发明专利]一种天线阵列及其垂直隔离篱笆结构

说明书

本发明属于电磁兼容领域，具体涉及一种带有垂直篱笆结构的天线阵列，本发明还涉及一种垂直隔离篱笆结构，G形缺陷地结构在金属板上呈周期性排列，形成具有带阻滤波特性的结构，可通过调节边的尺寸以及该G型缺陷地结构底边与金属板底边之间的距离调整所要抑制的工作频率，达到去耦的目的。通过在微带天线和微带传输线之间安装超薄垂直隔离篱笆结构，能有效降低微带天线对微带传输线的干扰，实现高速信号传输；本发明所设计的一种垂直隔离篱笆结构，结构简单，可移植性较强，可以和系统实现共形，也可以在屏蔽壳体上实现，能够有效降低集成无线通信系统的电磁干扰。

技术领域

本发明属于电磁兼容领域，具体涉及一种带有垂直篱笆结构的天线阵列，本发明还涉及一种垂直隔离篱笆结构。

背景技术

随着无线通信技术在各行各业的应用，各种各样的需求随之增加，输入多输出(MIMO)天线系统由于具有更高的传输速率和更大的容量空间而被广泛应用在新一代的无线通信系统中。对于空间不受限制的固定终端而言，安装多个天线很容易实现，但是，通信设备在提高性能的同时朝着高集成度和小型化的方向发展，单位设备空间内所要容纳的元件数量日益增多。因此，无论是PCB板上元件密度增大带来的元件之间串扰增加，还是阵列天线间因阵元间距变小产生的阵列单元间互耦增强等现代通信系统里难以避免的问题变得日益突出。在微带天线阵列中，天线阵元间相互耦合会增加单元间相关性，影响天线的输入阻抗，从而造成阻抗失配，引起天线的辐射效率降低、辐射方向图变化等。在小型化无线通信系统中，当微带天线与微带传输线集成在一起时，由于空间紧凑产生的近场耦合和相互串扰不仅会对天线自身的电气性能造成影响，还会影响微带传输线的工作性能，引起信号完整性等相关问题。以上这些系统内部不需要的耦合通常都被看作电磁干扰，严重时将会导致通信系统的整体性能降低，甚至系统无法正常工作。因此，去耦技术是近年来的研究热点，利用去耦技术可以消除部分不必要的干扰，提高天线和微带传输线的各自工作性能。

为了消除天线阵列互耦效应的影响，研究者们提出了许多去耦的方法。G.Dadashzadeh等人于2009年提出缺陷地结构进行耦合降低的方法，应用于紧凑型微带天线阵列单元间去耦，通过在阵元间地面上刻蚀两个矩形条带，增加结构的有效电容和电感，显著降低了阵列单元间的相关性，提高了阵元间隔离度。但是该结构的不足在在地面上刻蚀矩形条带增加有效电感和电容，造成整体结构过于复杂，占据空间过大且缺陷地改变地面电流分布容易造成电磁泄漏，产生其它干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构相对简单，且能有效消除互耦的垂直隔离篱笆结构。

本发明的目的是这样实现的：包括金属板，G形缺陷地结构，金属板厚度等于贴片天线厚度，G形缺陷地结构刻蚀在金属板上。在需要隔离的微带天线和微带传输线之间垂直放置一层周期性加载G形缺陷地结构的金属板，该金属板具有带阻滤波特性，由此可构成垂直篱笆隔离结构。

本发明还包括这样一些特征：

1.所述G形缺陷地结构尺寸一致，在金属板上呈周期排列，每个G形缺陷地结构包括三条长度一致的长边，两条短边。

本发明的目的还在于提供一种能有效消除互耦的天线阵列及其垂直隔离篱笆结构。

本发明的目的是这样实现的：包括介质基板，微带天线，微带传输线，SMA连接器的内导体探针，接地板，SMA连接器的外导体，垂直隔离篱笆结构竖直放置于微带天线与微带传输线之间。

本发明还包括这样一些特征：

1.同轴馈电端口通过SMA连接器的内导体探针与微带天线连接，SMA连接器的外导体与接地板相连接，微带传输线的两个端口分别与SMA连接器相连接。

2.介质基板204采用FR4介质板，垂直篱笆结构底边附着于介质基板的上表面，长度与介质基板长度一致。