[发明专利]一种用于基站天线阵列解耦的缺口型引向器

说明书

本发明公开了一种用于基站天线阵列解耦的缺口型引向器，包括，方环型金属贴片和介质基片；其中，所述方环型金属贴片印刷于所述介质基片的上表面正中位置。本发明通过对基站天线阵列出现3dB波宽不稳定问题的波段针对性设计引向器的尺寸，压缩或扩展各频点3dB波宽，使得天线阵列3dB波宽稳定在65°左右；通过在引向器中引入缺口，将引向器的导体部分分成短导体部分，避免了引向器的共振对基站天线本身的影响，对天线阵列VSWR影响较小，在未来改善小型化天线阵列的性能问题上，提供了新思路。

技术领域

本发明涉及微波器件的技术领域，尤其涉及一种用于基站天线阵列解耦的缺口型引向器。

背景技术

随着现代通信的演进，人们对天线不断提出新的技术要求，比如高增益、低副瓣等，这些指标单个天线单元往往难以胜任，阵列天线就应运而生，用以改善这些性能需求。然而随着多天线形式如相控阵、宽频带阵列、多输入多输出天线系统、导航天线系统、相控阵的大量应用，天线整体尺寸的要求变得越来越严格，天线单元之间的互相耦合明显增大，使得阵列方向图波宽不稳定，还带来单元之间隔离度变差等问题。

对于基站天线来说，由于基站空间有限，阵列的尺寸希望越小越好，那么能给到的接地板的尺寸也是有限的。对称振子的辐射方向图主要是振子臂辐射波与地板反射波的同相叠加合成的。正常的对称振子加载的反射地板大小为一个波长左右，此时能够容易维持65°左右的正常波宽。一旦接地板尺寸过小，地板表面激励的反向的电流较少，地板反射波也较少，此时，地板反射波与振子臂辐射波相叠加，会造成天线方向图波宽不稳定，其对应的增益也会出现大幅度下降。

关于基站天线阵列去耦的方案国内外已经有很多研究，比如通过在天线单元之间使用开口谐振环结构起到滤波作用(M.Li,X.Chen,A.Zhang,W.Fan and A.A.Kishk,Split-Ring Resonator-Loaded Baffles for Decoupling of Dual-Polarized BaseStation Array,IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.,vol.19,no.10,pp.1828-1832,Oct.2020.)或在天线单元之间添加挡板结构增加隔离度(Y.Zhu,Y.Chen and S.Yang,Integration of 5G Rectangular MIMO Antenna Array and GSM Antenna for Dual-Band Base Station Applications,IEEE Access,vol.8，pp.63175-63187,2020.)。

然而，这些解耦结构都是在合适的接地板尺寸条件下。一旦接地板尺寸过小，这些去耦方案就失去了作用。通过在基站天线单元上方添加引向器，利用引向器与振子之间的寄生效应可以使天线辐射波按正常的辐射方向辐射，解决小尺寸的接地板条件下地板反射波较少的问题，同时实现基站天线阵列的去耦，实现用阵列高度的增加换取平面尺寸的减小。因此，引向器对基站天线阵列解耦具有不可替代的作用。但当引向器尺寸较大时，天线工作时会发生共振，影响天线本身的性能。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于基站天线阵列解耦的缺口型引向器，该发明能够在改善基站天线阵列隔离度的同时，稳定基站天线阵列3dB波宽、提高阵列增益，并且对天线自身VSWR影响较小。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于基站天线阵列解耦的缺口型引向器，包括，

方环型金属贴片和介质基片；其中，所述方环型金属贴片印刷于所述介质基片的上表面正中位置。

进一步的，在本发明中：所述方环金属贴片还包括方形缺口，且所述方环金属贴片的每条方环臂上均设置一个所述方形缺口。

进一步的，在本发明中：所述介质基片为介电常数为4.4、损耗为0.02、厚度为1.6mm的FR4板材。