[发明专利]共孔径天线及通信设备

说明书

本申请实施例公开了一种共孔径天线，包括反射板及设置在反射板同侧且按序排布的低频天线单元、频率选择面板及高频天线单元，在垂直于反射板的方向上，高频天线单元与反射板的距离大于低频天线单元与反射板的距离，且频率选择面板设置在高频天线单元和低频天线单元之间，频率选择面板为高频天线单元的反射地，对高频天线单元的工作频率具有全反射特性。本申请实施例中的共孔径天线通过将高频天线单元设计在低频天线单元远离反射板的一侧，并在二者之间设置频率选择面板，实现天线的小型化，提升各频段的辐射性能。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及共孔径天线及通信设备。

背景技术

在双频或多频阵列天线设计的过程中，通常采用共孔径技术，将两个频段甚至多个频段的阵列天线共口面排布，这样可以大幅度缩小多频阵列天线的外形尺寸，获得小型化、轻量化、易部署的应用优势。但是，在共孔径天线设计中，需要将不同频段的天线单元相互靠近放置，在这样的情况下，由于低频天线尺寸大、高度高，会对高频天线造成严重遮挡，从而对辐射方向图造成很大影响。

发明内容

本申请实施例通过提供一种共孔径天线及通信设备，从而解决双频或多频阵列天线中低频天线对高频天线的遮挡问题。

第一方面，一种实施方式中，本申请实施例提供一种共孔径天线，包括反射板及设置在所述反射板同侧且按序排布的低频天线单元、频率选择面板及高频天线单元，在垂直于所述反射板的方向上，所述高频天线单元与所述反射板的距离大于所述低频天线单元与所述反射板的距离，且所述频率选择面板设置在所述高频天线单元和所述低频天线单元之间，所述频率选择面板为所述高频天线单元的反射地，对所述高频天线单元的工作频率具有全反射特性。实施例的方案通过将高频天线单元设于比低频天线单元更远离反射板的位置，同时在所述高频天线单元和所述低频天线单元之间设置频率选择面板，以频率选择面板作为高频天线单元的替代反射板，让高频天线单元与反射面的距离变小，避免因高频天线单元与反射板的距离过大，导致高频天线单元的辐射方向图发生畸变，工作带宽变窄。

一种实施方式中，所述频率选择面板对高频信号的透射率不大于10％。当频率选择面板对高频信号的透射率不大于10％时，可以对高频信号进行全反射，从而起到提到反射板的作用

一种实施方式中，所述频率选择面板对低频信号具有部分反射特性。通过频率选择面板的部分反射特性，将低频天线单元向外辐射的信号反射回来，被频率选择面板反射回来的信号与低频天线单元自身的反射信号作用抵消，实现对低频天线单元的加载，增强低频天线单元的辐射性能和工作带宽，进而降低低频天线单元的高度，实现共孔径天线的小型化设计。

一种实施方式中，所述频率选择面板对低频信号的透射率范围是20％～80％。当频率选择面板对低频信号的透射率介于20％～80％之间(包括端点)时，可以有效的将低频天线单元向外辐射的信号反射回来，从而让反射回来的信号与低频天线单元自身的反射信号作用抵消，实现对低频天线单元的加载。如果透射率小于20％，则反射率偏高，会导致经由频率选择面板反射回来的信号远强于低频天线单元自身的反射信号，无法达到很好的抵消效果；如果透射率大于80％，则反射率偏低，就导致经由频率选择面板反射回来的信号远弱于低频天线单元自身的反射信号，也无法达到很好的抵消效果。

一种实施方式中，所述频率选择面板与所述反射板平行设置，所述低频天线单元的工作频率对应的真空波长为λ，所述高频天线单元与所述低频天线单元在垂直于所述反射板方向上的距离小于等于0.5λ。当所述高频天线单元与所述低频天线单元在垂直与所述反射板方向上的距离小于等于0.5λ时，能够让天线单元间距变小，从而缩小阵列尺寸，实现天线的小型化设计。

一种实施方式中，所述低频天线单元在垂直于所述反射板方向上的与所述频率选择面板的距离小于等于0.1λ。当低频天线单元与频率选择板的垂直距离小于等于0.1λ时，频率选择面板可以对经由频率选择面板反射回的反射信号实现72度(0.2*360)的最大相位反转，有助于反射信号的反转，对低频天线单元的自身反射信号形成抵消，进而提升低频天线单元的辐射性能。