[发明专利]一种去耦双极化低频振子及嵌入式双频段阵列天线

说明书

本发明公开了一种去耦双极化低频振子及嵌入式双频段阵列天线，属于通信技术领域，包括设置于反射器上的低频阵列和高频阵列，低频阵列的每个低频振子均包括四个振子辐射体，振子辐射体的振子臂和巴伦分别被截断为四部分并间隔设置，每部分的电尺寸均小于高频振子工作频段最高频点处对应的半波长，同时被间断后的振子臂和巴伦通过微带解耦电路板连接。本发明通过调整微带解耦电路板的参数，可使低频振子臂上的感应电流产生最小值，从而对低频振子腔体内和腔体外的高频阵子的负面影响大大降低；同时减小了整个天线阵列的电尺寸、实现小型化，且稳定性强。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种去耦双极化低频振子及嵌入式双频段阵列天线。

背景技术

随着移动通信技术的发展和系统对小型化需求的日益激增，一个通信平台上往往集成了多种工作在不同频带的天线以满足不同的通信标准。由于尺寸的压缩，工作在不同频带的天线之间的间距越来越小，从而导致相互之间的耦合越来越大。如何在这种情况下降低不同频带天线的耦合就成了现阶段天线阵列发展的一个关键问题。

在工程设计中，以基站天线为例，如图1所示，现有的一种可靠方法是一种双频带的嵌套结构。在设计中，可以将工作在较高频带的天线放在工作在较低频带的天线的腔体内，使得高低频天线的相互影响降到最低。但是，这种嵌套式的结构只能减小低频阵子对在其腔体内部的高频阵子的影响，而对低频阵子腔体外的高频振子来说，其负面影响依然很大。因此，有必要设计一种新型的带有滤波特性的低频阵子，降低对在腔体内和腔体外的高频阵子的负面影响，从而有助于小尺寸、双频带天线阵列的设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种去耦双极化低频振子，其对腔体内和腔体外的高频阵子的负面影响均大大降低；同时提供一种嵌入式双频段阵列天线，能够减小整个天线阵列的电尺寸、实现小型化，且稳定性强。

一种去耦双极化低频振子，包括双极化正交的四个振子辐射体，每个振子辐射体包括两个振子臂及一个巴伦，所述两个振子臂关于巴伦对称设置，所述巴伦包括并列分体排布的两个巴伦臂，两个巴伦臂顶端分别和与之对应的振子臂连接，底端共同连接一底座，每个振子臂均被截断为两个振子臂子单元，所述两个振子臂子单元间隔设置且两者之间连接有第一微带解耦电路板；每个巴伦臂被截断为两个巴伦臂子单元，所述两个巴伦臂子单元间隔设置且两者之间连接有第二微带解耦电路板；每个振子辐射体中间位置的两个振子臂子单元之间连接有一馈电片。

进一步地，所述振子臂子单元和巴伦臂子单元的电尺寸均小于集成在同一反射器上的高频振子工作频段最高频点处对应的半波长。

更进一步地，每个振子辐射体上的四个振子臂子单元关于巴伦呈中心对称分布，每个振子辐射体上的四个巴伦臂子单元关于巴伦纵轴呈中心对称分布。

进一步地，所述第一微带解耦电路板一侧印刷有微带解耦结构，另一侧紧贴截断后的两个振子臂子单元；所述第二微带解耦电路板一侧印刷有微带解耦结构，另一侧紧贴截断后的两个巴伦臂子单元。

更进一步地，所述微带解耦结构包括等效为电感L1和电容C1并联电路的蜿蜒线，以及位于蜿蜒线两侧的等效为串联电容C2的微带线。

更进一步地，所述蜿蜒线呈S形，通过对蜿蜒线进行参数设计以改变等效的电感L1和电容C1，使得感应电流在高频段内产生幅度最小值。

更进一步地，所述振子臂子单元、巴伦臂子单元、第一微带解耦电路板和第二微带解耦电路板均通过介质螺钉固定在介质支撑架上。

更进一步地，所述介质支撑架包括一环形固定框和均布于固定框下方的四个支撑腿，每个振子辐射体的两个巴伦臂设于支撑腿的左右两侧，振子臂设于固定框的外周。

一种嵌入式双频段阵列天线，包括反射器、设于反射器上的低频阵列和高频阵列，所述低频阵列和高频阵列对应设置至少一个低频振子和至少一个高频振子，所述低频振子为上述任一项所述的去耦双极化低频振子，所述低频振子内部嵌有一高频振子。