双极化滤波天线和通信设备制造技术

本申请提供了一种双极化滤波天线和通信设备，其中一种双极化滤波天线，包括：辐射贴片；第一水平介质基板，包括中心对称设置在辐射贴片的边缘区域的第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽；第二水平介质基板，与第一水平介质基板间隔设置；第二水平介质基板包括对应第一水平介质基板上各连接槽设置的第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽；电容加载贴片，环绕镂空区域设置在第三板面上；电容加载贴片的形状与辐射贴片的形状相同；电容连接单元，通过相应的连接槽分别电连接辐射贴片和电容加载贴片，从而可以在不对辐射体进行挖槽等操作的前提下，实现水平面尺寸小型化，进而可兼备高滚降和较好的带外抑制。

【技术实现步骤摘要】
双极化滤波天线和通信设备
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种双极化滤波天线和通信设备。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，对于通信系统的要求日趋于小型化和高集成度，对天线单元的要求也日渐提高。在5G（第五代移动通信技术）技术中，相比于前几代通信系统而言，无线基站的能量损耗大大增加。为减少基站的能量损耗，需要从各个层面来降低能量的损失，对于双极化天线单元来说，就必须具备较优的极化隔离和高滚降特性。近年来，滤波天线的的设计可以简单归为以下三类：（1）将滤波器与天线馈电部分协同设计，或者是将滤波器和传统天线通过阻抗变换器简单级联；（2）改变天线的馈电结构，从而在原本的天线馈电结构上实现馈电与滤波零点，以完成滤波要求；（3）添加辐射或者非辐射寄生结构使天线的辐射产生滤波效果，这一类滤波天线不需要额外滤波电路，并且能够大大减小传输损耗，减少通带内的能量损耗，符合5G无线通信的要求，同时还有利于小型化、集成化的实现。然而，在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的双极化滤波天线难以同时兼备高滚降特性和较宽的带外抑制。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术在满足高滚将特性的同时，难以实现较宽的带外抑制的问题，提供一种双极化滤波天线和通信设备。一种双极化滤波天线，包括：辐射贴片；第一水平介质基板，包括第一板面和相对于第一板面的第二板面；第一板面设有辐射贴片；第一水平介质基板还包括中心对称设置在辐射贴片的边缘区域的第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽；第二水平介质基板，与第一水平介质基板间隔设置；第二水平介质基板包括朝向第二板面的第三板面、相对于第三板面的第四板面和贯穿第二水平介质基板的镂空区域；第二水平介质基板还包括对应第一水平介质基板上各连接槽设置的第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽；电容加载贴片，环绕镂空区域设置在第三板面上；电容加载贴片的形状与辐射贴片的形状相同；辐射贴片的中心、第一水平介质基板的中心、第二水平介质基板的中心和电容加载贴片的中心位于同一直线上；电容连接单元，包括第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线；第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线均通过相应的连接槽分别电连接辐射贴片和电容加载贴片。在其中一个实施例中，还包括：第三水平介质基板，包括远离第二水平介质基板的第五板面；反射层，设于第五板面上；第四水平介质基板，包括朝向第五板面的第六板面和相对于第六板面的第七板面；馈电网络，包括设于第六板面上的第一功分器，和设于第七板面上的第二功分器；第一功分器和第二功分器均电连接反射层；设于第二板面和第五板面之间的巴伦结构单元，用于将能量传递至辐射贴片；巴伦结构单元包括呈正负45度对称的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦；第一馈电巴伦包括电连接第一功分器的第一传导结构；第二馈电巴伦包括电连接第二功分器的第二传导结构。在其中一个实施例中，第一馈电巴伦还包括第一垂直介质基板；第一传导结构包括均设于第一垂直介质基板上的第一寄生枝节对、第二寄生枝节对和馈电枝节对；第一寄生枝节对包括第一枝节和第二枝节；第一枝节和第二枝节以第一垂直介质基板的中心线为对称线呈左右对称；第一枝节呈“Г”型结构；第二寄生枝节对包括第三枝节和第四枝节；第三枝节和第四枝节以第一垂直介质基板的中心线为对称线呈左右对称；第三枝节呈“7”型结构，且设置在第一枝节的下方；馈电枝节对包括第一馈电线和第二馈电线；第一馈电线和第二馈电线沿第一垂直介质基板的宽度方向贯穿第一垂直介质基板，且以第一垂直介质基板的中心线为对称线呈左右对称；第一馈电线分别电连接第一枝节、第三枝节和第一功分器；第二馈电线分别电连接第二枝节、第四枝节和第二功分器。在其中一个实施例中，第三水平介质基板还包括第一安装槽和第二安装槽；第一垂直介质基板包括第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第一突出部和第二突出部；第一凹槽用于容纳第一水平介质基板；第二凹槽和第三凹槽用于容纳电容加载贴片；第一突出部和第一安装槽嵌套设置；第二突出部和第二安装槽嵌套设置。在其中一个实施例中，第二馈电巴伦还包括第二垂直介质基板；第二垂直介质基板包括第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽；第四凹槽用于容纳第一水平介质基板；第五凹槽和第六凹槽用于容纳电容加载贴片。在其中一个实施例中，第三水平介质基板开设有通孔；第一传导结构依次穿过镂空区域和通孔电连接第一功分器；第二传导结构依次穿过镂空区域和通孔电连接第二功分器。在其中一个实施例中，第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽分别贴设于辐射贴片的四边的中点处；第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽分别设于电容加载贴片的四边的中点处。在其中一个实施例中，辐射贴片为矩形贴片；电容加载贴片为方形环状贴片。在其中一个实施例中，第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线均呈“I”型结构。一种通信设备，包括上述任一实施例中的双极化滤波天线。上述双极化滤波天线和通信设备中，包括：辐射贴片；第一水平介质基板，包括第一板面和相对于第一板面的第二板面；第一板面设有辐射贴片；第一水平介质基板还包括中心对称设置在辐射贴片的边缘区域的第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽；第二水平介质基板，与第一水平介质基板间隔设置；第二水平介质基板包括朝向第二板面的第三板面、相对于第三板面的第四板面和贯穿第二水平介质基板的镂空区域；第二水平介质基板还包括对应第一水平介质基板上各连接槽设置的第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽；电容加载贴片，环绕镂空区域设置在第三板面上；电容加载贴片的形状与辐射贴片的形状相同；辐射贴片的中心、第一水平介质基板的中心、第二水平介质基板的中心和电容加载贴片的中心位于同一直线上；电容连接单元，包括第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线；第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线均通过相应的连接槽分别电连接辐射贴片和电容加载贴片，从而可以在不对辐射体进行挖槽等操作的前提下，实现水平面尺寸小型化，并形成滤波零点，进而可在实现高滚降的同时，还具备较好的带外抑制。附图说明图1为一个实施例中双极化滤波天线的结构示意图；图2为一个实施例中馈电网络的结构示意图；图3为一个实施例中第一馈电巴伦和第二馈电巴伦的结构示意图；图4为一个实施例中第三水平介质基板的结构示意图；图5为一个实施例中第一水平介质基板的结构示意图；图6为一个实施例中第二水平介质基板的结构示意图；图7为一个实施例中电容连接线的结构示意图；图8为一个实施例中双极化滤波天线的实际增益-频率仿真结果图；图9为一个实施例中双极化滤波天线的辐射效率-频率仿真结果图；图10为一个实施例中双极化滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极化滤波天线，其特征在于，包括：/n辐射贴片；/n第一水平介质基板，包括第一板面和相对于所述第一板面的第二板面；所述第一板面设有辐射贴片；所述第一水平介质基板还包括中心对称设置在所述辐射贴片的边缘区域的第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽；/n第二水平介质基板，与所述第一水平介质基板间隔设置；所述第二水平介质基板包括朝向所述第二板面的第三板面、相对于所述第三板面的第四板面和贯穿所述第二水平介质基板的镂空区域；所述第二水平介质基板还包括对应所述第一水平介质基板上各连接槽设置的第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽；/n电容加载贴片，环绕所述镂空区域设置在所述第三板面上；所述电容加载贴片的形状与所述辐射贴片的形状相同；所述辐射贴片的中心、所述第一水平介质基板的中心、所述第二水平介质基板的中心和所述电容加载贴片的中心位于同一直线上；/n电容连接单元，包括第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线；所述第一电容连接线、所述第二电容连接线、所述第三电容连接线和所述第四电容连接线均通过相应的连接槽分别电连接所述辐射贴片和所述电容加载贴片。/n

【技术特征摘要】
1.一种双极化滤波天线，其特征在于，包括：
辐射贴片；
第一水平介质基板，包括第一板面和相对于所述第一板面的第二板面；所述第一板面设有辐射贴片；所述第一水平介质基板还包括中心对称设置在所述辐射贴片的边缘区域的第一连接槽、第二连接槽、第三连接槽和第四连接槽；
第二水平介质基板，与所述第一水平介质基板间隔设置；所述第二水平介质基板包括朝向所述第二板面的第三板面、相对于所述第三板面的第四板面和贯穿所述第二水平介质基板的镂空区域；所述第二水平介质基板还包括对应所述第一水平介质基板上各连接槽设置的第五连接槽、第六连接槽、第七连接槽和第八连接槽；
电容加载贴片，环绕所述镂空区域设置在所述第三板面上；所述电容加载贴片的形状与所述辐射贴片的形状相同；所述辐射贴片的中心、所述第一水平介质基板的中心、所述第二水平介质基板的中心和所述电容加载贴片的中心位于同一直线上；
电容连接单元，包括第一电容连接线、第二电容连接线、第三电容连接线和第四电容连接线；所述第一电容连接线、所述第二电容连接线、所述第三电容连接线和所述第四电容连接线均通过相应的连接槽分别电连接所述辐射贴片和所述电容加载贴片。


2.根据权利要求1所述的双极化滤波天线，其特征在于，还包括：
第三水平介质基板，包括远离所述第二水平介质基板的第五板面；
反射层，设于所述第五板面上；
第四水平介质基板，包括朝向所述第五板面的第六板面和相对于所述第六板面的第七板面；
馈电网络，包括设于所述第六板面上的第一功分器，和设于所述第七板面上的第二功分器；所述第一功分器和所述第二功分器均电连接所述反射层；
设于所述第二板面和所述第五板面之间的巴伦结构单元，用于将能量传递至所述辐射贴片；所述巴伦结构单元包括呈正负45度对称的第一馈电巴伦和第二馈电巴伦；所述第一馈电巴伦包括电连接所述第一功分器的第一传导结构；所述第二馈电巴伦包括电连接所述第二功分器的第二传导结构。


3.根据权利要求2所述的双极化滤波天线，其特征在于，所述第一馈电巴伦还包括第一垂直介质基板；所述第一传导结构包括均设于所述第一垂直介质基板上的第一寄生枝节对、第二寄生枝节对和馈电枝节对；
所述第一寄生枝节对包括第一枝节和第二枝节；所述第一枝节和所述第二枝节以所述第一垂直介质基板的中心线为对称线呈左右对称；所述第一枝节呈“Г”型结构；
所述第二寄生枝节对包括第三枝...

【专利技术属性】
技术研发人员：章秀银，王继文，杨圣杰，曹云飞，徐金旭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44