[发明专利]一种抑制宽带双极化基站天线间耦合的级联型裂环谐振器

说明书

本发明公开了一种抑制宽带双极化基站天线间耦合的级联型裂环谐振器，包括，裂环谐振器、金属条带和介质基片；其中，两个所述裂环谐振器通过所述金属条带桥接，并印刷于所述介质基片上。通过本发明可以利用裂环谐振器的带隙滤波的原理，降低了双极化基站天线间的耦合，同时扩展了去耦结构的带宽，实现了1.71GHz‑2.69GHz宽带双极化基站天线间的解耦，还能够缩小天线阵列的3dB波宽，为未来4G、5G宽带双极化基站阵列的解耦提供帮助。

技术领域

本发明涉及微波器件的技术领域，尤其涉及一种抑制宽带双极化基站天线间耦合的级联型裂环谐振器。

背景技术

多天线系统是移动通信天线发展的一个重要趋势。然而，小间距天线单元间的互耦会导致天线方向图相关性的增加和通信容量的降低。对于基站天线来说，天线单元之间的耦合加强，并且阵列H面的的3dB波宽扩展。

国内外对减少天线间的相互耦合做了许多研究，不过大部分解耦方法都是针对微带天线阵列的。比如解耦地(DG)结构，通过引入异相表面耦合来消除自由空间耦合；比如使用一个负磁导率的超表面将传播的耦合波转变为衰减波。

针对基站天线同样提出了一些解决方法，但带宽一般很窄。比如，提出的双极化基站天线阵列的阵列解耦面(ADS)(K.Wu,C.Wei,X.Mei and Z.Zhang,Array-AntennaDecoupling Surface,in IEEE Transactions on Antennas andPropagation,vol.65,no,12,pp,6728-6738,Dec,2017,doi:10.1109/TAP.2017.2712818.),不可避免地增加了阵列的轮廓，且只适用于窄带。

微带天线阵列解耦的一种方法是通过在两个天线元件之间加入谐振结构，直接抑制天线的表面波，以实现高隔离，比如开槽型互补裂环谐振器——SCSRR(M.M.Bait-Suwailam,O.F.Siddiqui and O.M.Ramahi,Mutual Coupling Reduction BetweenMicrostrip Patch Antennas Using Slotted-Complementary Split-Ring Resonators,IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.,vol.9,pp.876-878,2010.)。SCSRR由两个互补裂环谐振器(CSRR)组成，它们由一个附加插槽连接。CSRR的带隙滤波特性用以实现解耦，两个CSRR级联可以实现解耦结构的宽带特性。近年来，有学者将裂环谐振器(SRR)结构加载在基站天线的挡板上，实现了从微带解耦方案到基站天线解耦方案的转换，但由于目前宽带基站天线阵列去耦的方案十分稀少，将微带解耦方案转化为基站阵列解耦方案的思想，值得进一步的深入研究。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种抑制宽带双极化基站天线间耦合的级联型裂环谐振器，该发明能够实现宽带双极化基站阵列单元间的解耦，实现结构简单，同时能够缩小天线阵列的3dB波宽。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明提供了一种抑制宽带双极化基站天线间耦合的级联型裂环谐振器，包括，裂环谐振器、金属条带和介质基片；其中，两个所述裂环谐振器通过所述金属条带桥接，并印刷于所述介质基片上。

进一步的，在本发明中：所述裂环谐振器还包括第一小裂环谐振器和第二小裂环谐振器，所述第二小裂环谐振器设置于所述第一小裂环谐振器内部，且所述第一小裂环谐振器和所述第二小裂环谐振器均为长方形结构，其中一边的中心设有缺口。

进一步的，在本发明中：所述介质基片的介电常数为4.4，损耗角正切值为0.02，且所述介质基片为FR4板材，其厚度为1mm，两侧距边缘0.5mm处设置宽为1mm、高为25mm的缝隙。

进一步的，在本发明中：还包括基站天线，所述裂环谐振器设置于两个基站天线之间，一个基站天线一个级联型裂环谐振器，所述裂环谐振器与所述基站天线的中心距离为76mm。