[发明专利]高性能移动通信天线罩

说明书

本发明公开了一种高性能移动通信天线罩。天线罩由周期单元结构紧密排列组成，整个天线罩结构可分为介质层以及贴于介质层两侧的有耗层、无耗金属层组成。有耗层贴于介质层上表面，无耗金属层贴于介质层下表面。本发明适用于抑制天线系统杂散信号干扰的高性能移动通信天线罩设计，极化稳定性极佳，通带带宽大且带内插入损耗小，正向入射时在通带二倍频处形成高吸收率的吸收带，实现对天线系统杂散信号的抑制作用，负向入射时在倍频处形成高抑制的反射带，从而实现对外界环境中干扰信号的屏蔽作用。在现代商用通信、雷达及军事国防领域具有巨大应用价值。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及了一种高性能移动通信天线罩，可应用于5G通信及雷达方面。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，对通信系统的性能要求越来越高。在传统移动通信系统中声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波器和介质滤波器通常用来进行系统杂散信号的抑制。但由于介质滤波器庞大的体积与系统高集成度、便携等设计思想相悖，SAW滤波器随着频率的升高，其性能逐渐恶化，因此其只能较好的应用于低频段通信。此外，由于体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)滤波器对倍频处杂散信号抑制能力不足，也不能满足当前移动通信的要求。因此，如何提高倍频处杂散信号的抑制，同时保证天线系统的正常工作成为当前通信系统设计中一大挑战。

传统天线罩往往只是采用介质材料来保护天线以及整个通信系统免受环境影响的外壳。

近年来，电磁超表面的研究引起了众多国内外学者的关注，也取得了众多突破。而当前的研究更多的着眼于传输性能的稳定，对于杂散的抑制一般设计反射型阻带来实现，但该类型屏蔽罩在通信系统中应用时，由于反射的特性，虽然很好的抑制了杂散信号向空间中辐射，但将会使得杂散信号再次反射回通信系统造成二次辐射问题。对于杂散信号更好的抑制方式是对其进行吸收消耗，但吸收型屏蔽罩往往会影响本身天线的工作性能，这使得吸收型天线罩的设计变得异常困难。因此，设计一款能在保证天线稳定工作的基础上实现对工作频段倍频处杂散信号吸收抑制的天线罩对于现代移动通信技术的发展至关重要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高性能移动通信天线罩，通过顶部有耗层与底部无耗层的巧妙设计，实现对倍频处杂散信号的高效吸收，同时对工作频段信号有着稳定、高效的选择透过性。本发明能够实现对系统倍频处杂散信号的高度抑制，同时一定程度上改善本身通信系统性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

所述天线罩由至少一个周期单元结构紧密排列组成，每个周期单元结构主要由介质层以及贴于介质层两面的有耗层和无耗金属层组成，所述周期单元结构包括顶部有耗层P₁、介质层D₀和底层无耗金属层P₂；顶部有耗层P₁贴于介质层D₀上表面，底层无耗金属贴片P₂贴于介质层D₀下表面。

所述顶部有耗层P₁由一金属方环和焊接在方环上的两个电阻R_es组成；金属方环位于介质层D₀的几何中心处，金属方环其中相邻的两个边正中间开设矩形开口，每个矩形开口处均焊接布置一个电阻R_es，电阻R_es连接矩形开口两侧的金属方环端部，金属方环的边长尺寸小于介质层D₀的边长。所述底层无耗金属贴片P₂由位于外围的方环金属贴片T₀和位于中间的“耶路撒冷”形十字金属贴片T₁组成，其中“耶路撒冷”形十字金属贴片T₁位于方环金属贴片T₀，是由四个T字形单元以中心对称方式沿圆周间隔均布；方环金属贴片T₀的边长尺寸等于介质层D₀的边长。