多频天线结构制造技术

本申请提供一种多频天线结构，包括第一天线单元、第二天线单元、反射板、所述第一天线单元的第一寄生结构；第一天线单元和第二天线单元的工作频段不同，工作频段高的天线单元与反射板的距离小于工作频段低的天线单元与反射板的距离；第一天线单元和第二天线单元相邻，第一天线单元和第二天线单元的距离小于两者中最小工作频段的0.5倍真空波长，第一天线单元与第一寄生结构的距离小于第一天线单元的工作频段的0.5倍真空波长，第二天线单元与第一寄生结构的距离小于第二天线单元的工作频段的0.5倍真空波长。从而可以优化第一天线单元的方向图出现的极化抑制比恶化等问题，且不会对第二天线单元的性能造成明显影响。

【技术实现步骤摘要】
多频天线结构
本申请涉及天线
，尤其涉及一种多频天线结构。
技术介绍
天线的共孔径技术指的是将多个频段的阵列天线共口面排布，基于此可以大幅度缩小多频阵列天线的外形尺寸，获得小型化、轻量化、易部署的应用优势。在共孔径技术中，由于不同频段的天线单元相互靠近放置，导致天线单元间相互耦合严重，天线单元的方向图指标出现恶化，不满足对天线单元预定的规格要求。图1A为现有技术提供的工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元的示意图，其中图1A以两个工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元11为例，该天线单元是一种45°和135°的双线极化天线单元。图1B为现有技术提供的工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元的方向图，如图1B所示，当只存在一种工作频段的天线单元时，天线单元的增益、波宽、极化抑制比等方向图等指标正常。图1C为现有技术提供的1.7GHz～2.7GHz的天线单元与工作频段为0.7GHz～0.9GHz的天线单元的示意图，其中图1C以存在两个工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元11和两个工作频段为0.7GHz～0.9GHz的天线单元12为例，该两种天线单元均是45°和135°的双线极化天线单元，如图1C所示，工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元与工作频段为0.7GHz～0.9GHz的天线单元靠近放置时，这种情况下各类天线单元的方向图指标出现不同程度的恶化，典型现象为波宽、增益随频率出现幅度很大的波动、增益随空间方向的变化出现较大起伏，在不同方向上出现跌落(零点)或尖峰(脊点)、极化抑制比出现恶化。例如：图1D为现有技术提供的工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元的另一示意图，如图1D所示，加入工作频段为0.7GHz～0.9GHz的天线单元之后，工作频段为1.7GHz～2.7GHz的天线单元的方向图在某些频点出现了极化抑制比恶化(虚线所示交叉极化辐射抬升)、增益跌落等问题。
技术实现思路
本申请提供一种多频天线结构，从而可以解决某频段天线单元的方向图在某些频点出现的极化抑制比恶化、增益跌落等问题。第一方面，本申请提供一种多频天线结构，包括：第一天线单元、第二天线单元、反射板、第一天线单元的第一寄生结构；第一天线单元和第二天线单元的工作频段不同，第一天线单元、第二天线单元和第一寄生结构设置在反射板的上方；第一天线单元和第二天线单元中工作频段高的天线单元与反射板的距离小于工作频段低的天线单元与反射板的距离；第一寄生结构包含一个或多个FSS平面构成的，第一寄生结构对第一天线单元呈阻带特性，对第二天线单元呈通带特性；第一天线单元和第二天线单元相邻，且第一天线单元和第二天线单元的距离小于第一天线单元和第二天线单元的工作频段中最小工作频段的0.5倍真空波长，第一天线单元与第一寄生结构的距离小于第一天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长，第二天线单元与第一寄生结构的距离小于第二天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长。由于第一寄生结构包含一个或多个FSS平面，第一寄生结构对第一天线单元呈阻带特性，对第二天线单元呈通带特性，即该第一寄生结构在第一天线单元的工作频段等效为连续金属导体，在第二天线单元的工作频段等效为真空，就可以获得期望的“靶向”优化功能。从而可以解决第一天线单元的方向图在某些频点出现的极化抑制比恶化、增益跌落等问题，同时不会对第二天线单元的性能造成明显影响。在一种可能的设计中，第一寄生结构对第一天线单元的反射率大于60％，反射相移位于135度至225度之间，第一寄生结构对第二天线单元的的透射率大于60％，透射相移位于-45度至45度之间。在一种可能的设计中，当第一寄生结构包含多个FSS平面时，各个FSS平面的结构相同或者不同。在一种可能的设计中，FSS平面设置在第一天线单元的顶部与反射板之间，且FSS平面与反射板的夹角大于30度。在一种可能的设计中，FSS平面由多个FSS单元均匀排布形成。从而可以更好的获得期望的“靶向”优化功能。从而可以解决第一天线单元的方向图在某些频点出现的极化抑制比恶化、增益跌落等问题，同时不会对第二天线单元的性能造成明显影响。在一种可能的设计中，FSS单元是一个封闭环形导体结构或者封闭环形开槽结构。在一种可能的设计中，封闭环形导体结构包括弯折绕线图形结构；封闭环形开槽结构包括弯折绕线图形结构。这种小型化的FSS单元，从而可以针对第一天线单元的方向图进行“靶向”优化，在优化第一天线单元方向图的同时不影响相邻空间内第二天线单元的方向图。在一种可能的设计中，弯折绕线图形结构中导体条带或开槽条带的最小宽度小于第一天线单元的最大真空波长的0.02倍。从而可以针对第一天线单元的方向图进行“靶向”优化，在优化第一天线单元方向图的同时不影响相邻空间内第二天线单元的方向图。在一种可能的设计中，FSS单元是一个非旋转对称结构。从而使得第一寄生结构可以更好的适用于近场区域。在一种可能的设计中，FSS单元的外形为矩形或者圆形。在一种可能的设计中，当FSS单元的外形为矩形时，FSS单元的最大边长小于第一天线单元的最大真空波长的0.2倍；当FSS单元的外形为圆形时，FSS单元的直径小于第一天线单元的最大真空波长的0.2倍。在一种可能的设计中，FSS平面的面积小于第一天线单元的1平方真空波长。在一种可能的设计中，多频天线结构包括：由多个第一天线单元构成的天线阵列和多个第一寄生结构，多个第一天线单元和多个第一寄生结构一一对应，各个第一天线单元与对应的第一寄生结构之间的距离均相同。在一种可能的设计中，多频天线结构还包括：第二寄生结构；第二寄生结构设置在反射板的上方，第二寄生结构包含一个或多个FSS平面，第二寄生结构对第一天线单元呈通带特性，对第二天线单元呈阻带特性；第一天线单元与第二寄生结构的距离小于第一天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长，第二天线单元与第二寄生结构的距离小于第二天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长。在一种可能的设计中，多频天线结构还包括：第三天线单元和第三寄生结构；第三天线单元与第一天线单元和第二天线单元的工作频段均不同，第三天线单元和第三寄生结构设置在反射板的上方；第三寄生结构包含一个或多个FSS平面，第三寄生结构对第三天线单元呈阻带特性，对第一天线单元和第二天线单元呈通带特性，第一寄生结构和第二寄生结构均对第三天线单元呈通带特性。本申请提供一种多频天线结构，由于寄生结构包含一个或多个FSS平面，寄生结构对需要优化的天线单元呈阻带特性，对其他频段的天线单元呈通带特性，即该寄生结构在希望优化的频段等效为连续金属导体，在不希望影响的频段等效为真空，就可以获得期望的“靶向”优化功能。从而可以解决某频段天线单元的方向图在某些频点出现的极化抑制比恶化、增益跌落等问题。此外，寄生结构的FSS平面可以由多个FSS单元均匀排布形成，从而可以更好的获得期望的“靶向”优化功能。从而可以解决某频段天线单元的方向图在某些频点出现的极化抑制比恶化、增益本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频天线结构，其特征在于，包括：第一天线单元、第二天线单元、反射板、所述第一天线单元的第一寄生结构；/n所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段不同，所述第一天线单元、所述第二天线单元和所述第一寄生结构设置在所述反射板的上方；所述第一天线单元和所述第二天线单元中工作频段高的天线单元与所述反射板的距离小于工作频段低的天线单元与所述反射板的距离；/n所述第一寄生结构包含一个或多个频率选择表面FSS，所述第一寄生结构对所述第一天线单元呈阻带特性，对所述第二天线单元呈通带特性；/n所述第一天线单元和所述第二天线单元相邻，且所述第一天线单元和所述第二天线单元的距离小于所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段中最小工作频段的0.5倍真空波长，所述第一天线单元与所述第一寄生结构的距离小于所述第一天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长，所述第二天线单元与所述第一寄生结构的距离小于所述第二天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种多频天线结构，其特征在于，包括：第一天线单元、第二天线单元、反射板、所述第一天线单元的第一寄生结构；
所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段不同，所述第一天线单元、所述第二天线单元和所述第一寄生结构设置在所述反射板的上方；所述第一天线单元和所述第二天线单元中工作频段高的天线单元与所述反射板的距离小于工作频段低的天线单元与所述反射板的距离；
所述第一寄生结构包含一个或多个频率选择表面FSS，所述第一寄生结构对所述第一天线单元呈阻带特性，对所述第二天线单元呈通带特性；
所述第一天线单元和所述第二天线单元相邻，且所述第一天线单元和所述第二天线单元的距离小于所述第一天线单元和所述第二天线单元的工作频段中最小工作频段的0.5倍真空波长，所述第一天线单元与所述第一寄生结构的距离小于所述第一天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长，所述第二天线单元与所述第一寄生结构的距离小于所述第二天线单元的工作频段对应的0.5倍真空波长。


2.根据权利要求1所述的多频天线结构，其特征在于，所述第一寄生结构对所述第一天线单元的反射率大于60％，反射相移位于135度至225度之间，所述第一寄生结构对所述第二天线单元的的透射率大于60％，透射相移位于-45度至45度之间。


3.根据权利要求1或2所述的多频天线结构，其特征在于，当所述第一寄生结构包含多个FSS平面时，各个FSS平面的结构相同或者不同。


4.根据权利要求1-3任一项所述的多频天线结构，其特征在于，所述FSS平面设置在所述第一天线单元的顶部与所述反射板之间，且所述FSS平面与所述反射板的夹角大于30度。


5.根据权利要求1-4任一项所述的多频天线结构，其特征在于，所述FSS平面由多个FSS单元均匀排布形成。


6.根据权利要求5所述的多频天线结构，其特征在于，所述FSS单元是一个封闭环形导体结构或者封闭环形开槽结构。


7.根据权利要求6所述的多频天线结构，其特征在于，所述封闭环形导体结构包括弯折绕线图形结构；
所述封闭环形开槽结构包括弯折绕线图形结构。


8.根据权利要求7所述的多频天线结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兵，肖伟宏，覃雯斐，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44