[发明专利]一种多频差分定向混合天线

说明书

一种多频差分定向混合天线，属于无线通信和天线技术领域，包括上方天线辐射体，底部宽带180°差分巴伦和垂直设于二者之间的两个金属柱体。天线辐射体包括介质基板及位于介质基板正反面的金属微带线、辐射贴片。宽带180°差分巴伦包括介质基板及位于介质基板正反面的金属地板和三个金属微带馈线。辐射贴片和金属地板中间均开有缝隙。射频信号由一个金属微带馈线起始端输入，从另外两个金属微带馈线末端输出，通过金属柱体给金属微带线、辐射贴片和辐射贴片中间的缝隙馈电，激励三个谐振频率。本发明结构简单，利用超宽带差分巴伦对三个相隔较远的频段馈电，引入差分馈电降低天线的交叉极化，使天线的方向图定向、稳定、对称且增益较高。

技术领域

本发明属于无线通信和天线技术领域，涉及一种多频段的差分定向辐射的混合天线。

背景技术

随着无线通信技术的发展，通信业务的爆炸性增长，人们对移动通信设备的要求越来越高，仅工作于单一频段的天线已不能满足通讯需求。同时随着无线局域网(WLAN)、全球卫星定位系统(GPS)、第四代移动通信技术以及快速发展的5G等各种通信协议的出现，带来的问题也日益严重，比如采用多个天线的加工成本、结构复杂以及相互影响等。因此研制一种兼容多频段工作且能够保持良好辐射特性的天线是必然的发展趋势。

与单频天线相比，多频段天线具有尺寸小、结构简单、可集成化的特点，具有更多的工作模式，同时，单个多频天线代替多个单频天线，在降低设备安装空间的同时节约了安装成本。

现有的多频段天线设计主要采用开槽、加载多个谐振枝节、多模激励、多端口馈电等形式。但这些研究在多频带的工作模式下很难同时实现稳定的、高增益的定向辐射特性，并且带宽很窄。因此如何设计一款多频、定向辐射、低成本、结构简单的天线成为当前必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术不足，为提高和保证多频段天线良好的辐射特性，提出一种多频差分定向混合天线，以解决现有技术中多频段天线体积大、增益低、方向图不稳定等技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种多频差分定向混合天线，其结构包括天线辐射体，一个简易的宽带180°差分巴伦，两个金属柱体A9、B10。所述天线辐射体平行放置于宽带180°差分巴伦上方，两个金属柱体A9、B10垂直设于上方辐射天线和下方宽带180°差分巴伦之间。

所述的天线辐射体包括介质基板A1、金属微带线2及辐射贴片3。所述金属微带线2和辐射贴片3分别印刷在所述介质基板A1正反两面。所述辐射贴片3置于介质基板A1下方(反面)，位于两个金属柱体A9、B10之间，辐射贴片3中间开设有矩形缝隙15。所述金属微带线2置于介质基板A1上方(正面)，金属微带线2的两端与穿过介质基板A1的金属柱体A9、B10相连，并与宽带180°差分巴伦的金属微带馈线B7、C8的末端连接，用于激励出天线不同的工作频段。

所述的宽带180°差分巴伦包括介质基板B4、金属地板5和金属微带馈线A6、B7、C8。所述金属地板5和三个金属微带馈线A6、B7、C8分别印刷于介质基板B4正反两面。所述金属地板5置于所述介质基板B4上方(正面)，金属地板5的长度大于两个金属柱体9A、B10之间的距离，金属地板5中部开设有缝隙16，缝隙16中部为长条形，两端为圆槽结构；所述的缝隙16与矩形缝隙15平行放置，保持相同的极化特性，以降低交叉极化。所述金属微带馈线A6、B7、C8置于介质基板B4下方(反面)，金属微带馈线B7、C8与金属柱体A9、B10连接，实现对天线辐射体的差分馈电。