[发明专利]一种双频段高增益共口径谐振天线

说明书

本发明是一种双频段高增益共口径谐振天线，包括一个低频段的谐振腔和一个高频段的谐振腔以及分别位于两个谐振腔中的馈源。所述低频谐振腔由背衬接地板的下层介质基板和印刷有周期性的部分反射表面的上层介质基板相互平行设置构成；所述高频谐振腔由印刷有周期性的部分反射表面的上层介质基板和位于低频谐振腔中间的印刷有周期性的频率选择表面的介质基板相互平行设置构成。所述馈源分别由微带贴片天线和偶极子天线构成，分别激励低频和高频的两个工作频段。本发明提供的双频段高增益共口径谐振天线，解决了双频段尤其是频率相隔较远时谐振天线共口径和同时实现高增益的问题。

技术领域

本发明涉及一种高增益天线，尤其涉及一种新型双频段高增益共口径谐振天线。

背景技术

对具有收发功能的无线系统而言，收发天线的工作频段往往并不相同，有些情况下其工作频率还相隔较远，传统的单频天线很难既满足接收又满足发射的要求，因此多频段共口径天线的设计越来越为人们所关注。另一方面，随着天线技术的发展涌现出一些新型的高增益天线如基于超材料的高增益天线，基于法布里珀罗谐振腔的谐振天线等。传统的基于法布里珀罗谐振腔的谐振天线，其谐振腔的高度通常是工作波长的一半，因此只采用单个谐振腔很难实现在双频段(尤其是频率相隔较远)工作。而传统的双频段 (尤其是频率相隔较远时)阵列天线(如微带贴片阵列)为了获得较高的增益往往需要通过单元组阵的方式形成较大的口径，而对应的每个频段的阵列都需要复杂的馈电网络，因此成本较高。

发明内容

技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双频段高增益共口径谐振天线，解决了双频段(频率相隔较远)谐振天线共口径和同时实现高增益的问题。即利用同一口径不需要单元组阵的方式同时实现了天线的双频段工作和高增益辐射。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的一种双频段高增益共口径谐振天线包括由上至下设置的部分反射表面、频率选择表面、背衬接地板构成一个低频谐振腔和一个高频谐振腔以及分别位于两个谐振腔中的馈源；所述馈源由位于背衬接地板上的微带贴片天线构成低频馈源，由位于频率选择表面上的偶极子天线构成高频馈源，分别激励低频和高频的两个工作频段；部分反射表面由周期性的方形贴片结构组成，频率选择表面由周期性的环形贴片结构组成，背衬接地板为下层介质基板；印刷有微带贴片天线的背衬接地板的下层介质基板、印刷有周期性的频率选择表面的中间介质基板、印刷有周期性的部分反射表面的上层介质基板通过紧固件连接固定。

所述低频谐振腔由背衬接地板的下层介质基板和印刷有周期性的部分反射表面的上层介质基板相互平行设置构成，印刷在下层介质基板上的微带贴片天线为其馈电；所述高频谐振腔由印刷有周期性的部分反射表面的上层介质基板和印刷有周期性的频率选择表面的中间介质基板相互平行设置构成，位于高频谐振腔内的偶极子天线为其馈电。

所述低频谐振腔和高频谐振腔共用印刷有周期性部分反射表面的上层介质基板作为辐射的口径。

印刷在中间介质基板上的周期性频率选择表面对于低频呈现通带即全透射特性，对于高频呈现阻带即全反射特性。

所述低频谐振腔的中心距离满足d₁＝(1/2+n/2)λ₁的条件，其中λ₁为低频中心频率电磁波的自由空间波长，n＝0，1，2…；所述高频谐振腔的中心距离满足d₂＝(1/2+n/ 2)λ₂的条件，其中λ₂为高频中心频率电磁波的自由空间波长，n＝0，1，2…。

有益效果：1、本发明与现有的高增益天线相比免除了传统高增益天线的馈电网络，纵向尺寸小，结构更加简单；2、本发明通过部分反射表面、频率选择表面及接地板构成低频和高频两个谐振腔，使得天线能够在双频段实现频率可调控制，并且极大地改善了天线的增益。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明的侧视图。