[发明专利]一种多频带基站散射抑制天线

说明书

本发明公开了一种多频带基站散射抑制天线，包括高频带双极化天线和低频带双极化天线，其中，高频带双极化天线的工作频带为1.7‑3.0GHz，设置4个；所述低频带双极化天线的工作频带为0.69‑0.96GHz，由2个交叉的偶极子组成，在高频带双极化天线的上方，高频带双极化天线和低频带双极化天线之间的间距小于低频带双极化天线所对应的四分之一波长，在低频带双极化天线上设置等间距的若干开口槽，在偶极子的两侧对称开口，开口槽为矩形，宽为1‑1.5mm，长为4‑6mm，若干开口槽的宽度之和与偶极子臂长之比大于0.16，小于0.24。本发明摒弃了通过添加外部条件来去除多频带基站天线中的散射问题，通过对天线结构进行重新设计，从内部本质上移除跨频带之间的散射现象。

技术领域

本发明属于天线技术领域，涉及一种多频带基站散射抑制天线。

背景技术

在过去的20多年，数据流量的增长和对移动性的需求推动了移动通信行业 的空前发展。无线通信和传感的需求不断增长，导致人们对同时支持不同服务 的多频带天线的兴趣日益提升。不同频段的阵列通常共享一个共用的接地板和 天线罩，并且不同频段的元件通常会交错以节省空间，然而由于在另一频带的 天线元件对一个频带的信号的散射，这些元件的紧密接近会引起辐射方向图的 失真。由于低频带(LB)天线元件通常大于高频带(HB)天线元件，因此抑 制来自LB元件的HB信号的散射可以显著改善系统的性能。为了抑制跨频带 散射,传统的方法是使用金属挡板或墙壁，通过反复试验优化金属挡板的形状， 尺寸和位置，以改善两个波段的辐射性能。一些跨频带的散射被减少，但这种 设计方法增加了设计的复杂性，特别是即将到来的5G多输出多输入系统 (MIMO)系统，此系统包含了大量的天线单元，另外，有研究者为了减小多 波段阵列中的散射，开发了地幔隐身技术。这种技术利用由图案的超表面层来 覆盖一个天线，并使天线在给定的频带内不可见。然而，屏蔽斗篷的形状在很 大程度上取决于天线的形状，对于非对称结构的天线，设计屏蔽斗篷是有较大 难度的，同时，斗篷体积庞大，进一步限制了其在基站天线系统的实现。

现有多频带基站天线散射抑制的方法多从外部条件来进行消除，如在天线 单元之间通过添加金属墙或金属挡板，通过不断试错来调整来优化金属挡板的 形状，尺寸和位置，以改善两个波段的辐射性能。或者在阵列单元上方放置在 某一频段内不可见的屏蔽超表面层，使天线在某一频段内不可见，由此来达到 抑制散射的能力，这几种设计方法都有其共性，通过添加外部的某种条件来改 善不同波段的辐射性能，因此尽管可以取得某一方面的效果，但同时增加了天 线的加工的难度和尺寸等等，在面对未来的5GMIMO系统不能得到广泛的推广。

因此，我们急需一种全新的设计方法来抑制多频带基站天线阵列中的散射 问题。

发明内容

鉴于上述提出的缺陷，本发明摈弃了通过添加外部条件来去除多频带基站 天线中的散射问题，通过对天线结构进行重新设计，从内部本质上移除跨频带 之间的散射现象。技术方案为：

一种多频带基站散射抑制天线，包括高频带双极化天线和低频带双极化天 线，其中，

所述高频带双极化天线的工作频带为1.7-3.0GHz，设置4个；所述低频带 双极化天线的工作频带为0.69-0.96GHz，由2个交叉的偶极子组成，在高频带 双极化天线的上方，高频带双极化天线和低频带双极化天线之间的间距小于低 频带双极化天线所对应的四分之一波长，在低频带双极化天线上设置等间距的 若干开口槽，在偶极子的两侧对称开口，开口槽为矩形，宽为1-1.5mm，长为 4-6mm，若干开口槽的宽度之和与偶极子臂长之比大于0.16。

优选地，若干所述开口槽之间间距与偶极子的臂长之比大于0.048。

优选地，所述高频带双极化天线的形状为矩形。

优选地，所述低频带双极化天线的形状为矩形。