[发明专利]一种微带天线

说明书

本发明涉及天线设计技术领域，公开了一种微带天线，包括介质板、位于介质板上表面的天线贴片、位于介质板下表面的反射板及将所述天线贴片与反射板连接的同轴馈线，其特征在于：在所述介质板的上表面还设置有与所述天线贴片共面的金属带阵；所述金属带阵包括位于天线X轴上的第一金属带以及以第一金属带为对称轴将天线贴片对称包围的第二金属带，在所述第一金属带两侧形成由天线贴片和第二金属带构成的贴片包围部。本发明提出的缝隙‑金属带阵可以在不增加天线剖面与不恶化天线的端口和辐射性能的情况下，可以降低2×2微带阵列中任意两阵元之间的互耦。

技术领域

本发明涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种低剖面高隔离的四元线极化微带天线阵。

背景技术

无源多输入多输出技术是无线通信应用中的关键技术。多输入多输出技术通过利用多个发射阵元和接收阵元实现多径传输从而提高系统容量。但是，在天线阵中，由空间辐射和表面波传播造成的互耦会严重的恶化天线的辐射方向图和端口匹配特性，从而恶化多输入多输出系统的性能。此外，通信系统愈发趋近集成化，电子设备被要求具有更小的尺寸，天线的低剖面特性日趋重要。因此一种低剖面高隔离的天线对无线通信领域具有十分重要的意义。

专利号为201720621861.0的专利，它采用的缺陷地结构为五个曲折型的缺陷地单元级联，可以实现降低两个阵元之间E面之间的耦合。但是这种方法是适用于二元阵，对于二维耦合阵则没有降耦效果。

专利号为201821598353.6的专利，它采用周期性EBG结构的表面波与通过天线罩反射的电磁波达到等幅反向，从而实现天线之间的高隔离。但是，此种方法只能应用于二元阵，且引入的天线罩增加了天线的剖面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提出的一种用于降低2×2阵列中线极化微带天线阵元之间的互耦的微带天线。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种微带天线，包括介质板、位于介质板上表面的天线贴片、位于介质板下表面的反射板及将所述天线贴片与反射板连接的同轴馈线，其特征在于：在所述介质板的上表面还设置有与所述天线贴片共面的金属带阵；所述金属带阵包括位于天线X轴上的第一金属带以及以第一金属带为对称轴将天线贴片对称包围的第二金属带，在所述第一金属带两侧形成由天线贴片和第二金属带构成的贴片包围部。

本发明金属带阵的位置是关于X轴对称的，在金属带上产生与耦合电流相位相反的感应电流，从而与耦合电流抵消达到降耦的效果。

形成贴片包围部的第二金属带为两条，两条第二金属带与第一金属带平行且与振子贴片的非辐射边具有相同的距离；第二金属带的中心都在天线Y轴上，第二金属带的长度包围贴片非辐射边超过一半的尺寸。

4条第二金属带和1条第一金属带共5条金属带，此5条金属带具有相同的尺寸，两侧的4条金属带与振子贴片的非辐射边具有相同的距离，中间的一条金属带位于天线X轴上。金属带的长度包围贴片非辐射边超过一半的尺寸，且5条金属带的中心都在Y轴上。此外，金属带阵上可以产生感应电流I₁，当调整金属带阵为合适的尺寸和位置时，感应电流I₁会与E面耦合电流I₂的幅度相等，相位相反，从而降低E面互耦。

在所述反射板上设置有缝隙阵。所设计的缝隙只要能在天线之间的耦合路径上产生的电容电感效应能够组成一阶带阻滤波器，即可。缝隙阵在耦合路径上产生了并联的电容电感效应，相当于一阶带阻滤波器。缝隙阵产生的带阻效应可以在H面和D面贴片耦合路径上产生传输零点，从而降低H面和D面耦合。

该缝隙阵包括与天线贴片的辐射边平行的缝隙，以及与辐射边垂直的缝隙。