[发明专利]一种具有宽频带谐波抑制的差分馈电双极化天线

说明书

本发明公开了一种具有宽频带谐波抑制的差分馈电双极化天线，所述的天线包括底部的天线反射板和顶部的天线辐射体介质板，天线辐射体介质板由顶层线路和底层线路组成，底层线路包括中心方形贴片和分别腐蚀于中心方形贴片四个直角处的八个开口谐振槽，顶层线路包括八个分别用来激励八个开口谐振槽的阶梯型馈电线，在相邻的两个阶梯型馈电线之间均腐蚀一个短路枝节微带线，在短路枝节微带线的末端有一个与方形贴片相短路的短路点。本发明所公开的天线，八个开口谐振槽分别腐蚀于中心方形贴片的四个直角处，以实现对称的辐射方向图和低的交叉极化。

技术领域

本发明属于无线通信中的双极化天线领域，特别涉及该领域中的一种具有宽频带谐波抑制的差分馈电双极化天线。

背景技术

由于差分电路系统具有共模抑制度高和噪声低等优点，差分电子器件和差分射频微波电路系统得到了研究者们的广泛研究。传统的单端天线不能直接与差分电路系统相连，通常需要一个宽频带的单端转差分功分器或者巴伦进行信号转换，但这样会在差分电路系统中引入额外的插入损耗和不希望的阻抗失配，故而在差分电路系统中通常需要直接引入差分驱动的天线，这样可以直接与差分电路系统相连，从而减少不希望的插入损耗和阻抗失配。另外双极化天线与单极化天线相比，可以有效的克服多路径效应并增加信道的容量，因此具有差分馈电功能的双极化天线得到了越来越多的研究。

在无线通信中，谐波抑制一直是影响通信系统质量的一项重要考核指标，因为位于发射端的谐波辐射能够造成功放等放大器件的饱和，从而造成其工作效率的降低，并产生很强的干扰信号对附近的接收系统造成干扰；而很强的谐波信号如果被接收机所接收，会造成接收端灵敏度的降低，甚至会阻塞接收端，导致其无法接收到正常的有用信号。作为射频末端的天线，如果能对工作带宽外的谐波进行有效的抑制，那么整个通信系统的性能在发射端和接收端都将得到很大的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种具有宽频带谐波抑制功能的差分馈电双极化天线。

本发明采用如下技术方案：

一种具有宽频带谐波抑制的差分馈电双极化天线，其改进之处在于：所述的天线包括底部的天线反射板和顶部的天线辐射体介质板，天线辐射体介质板由顶层线路和底层线路组成，底层线路包括中心方形贴片和分别腐蚀于中心方形贴片四个直角处的八个开口谐振槽，顶层线路包括八个分别用来激励八个开口谐振槽的阶梯型馈电线，在相邻的两个阶梯型馈电线之间均腐蚀一个短路枝节微带线，在短路枝节微带线的末端有一个与方形贴片相短路的短路点，在由八个阶梯型馈电线围成的区域内腐蚀四个阶梯阻抗谐振器，四根差分馈电同轴电缆顶端的金属内芯分别与一个阶梯阻抗谐振器的输入端相连、顶端的外金属皮分别与方形贴片相连，底端则分别与天线反射板相连。

进一步的，所述的天线反射板为金属反射板。

进一步的，方形贴片的长度为贴片模式谐振频率的半个导波长。

进一步的，在相邻的两个开口谐振槽中间均有一个与短路枝节微带线相连的短路点。

进一步的，开口谐振槽的长度为槽谐振频率的半个导波长。

进一步的，阶梯型馈电线的长度为单极子模式谐振频率的四分之一个导波长。

进一步的，阶梯阻抗谐振器由两种不同阻抗的微带线组成。

进一步的，天线可以覆盖1.70—2.81GHz频段，且端口反射系数小于-15dB。

进一步的，天线在谐波频段3—9GHz内反射系数大于-2.2dB；天线在阻抗带宽内增益为7.2—7.9dBi，波瓣宽度为63—71度。

进一步的，天线可以扩展为天线阵列，天线阵列的形式包括但不限于线阵和面阵。

本发明的有益效果是：