发明专利技术属于无线通信领域，特别涉及该领域中的一种双带双极化滤波天线，可用于5G基站应用，其特征是：包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、第四介质板、第五介质板、辐射贴片、第一短路墙、第二短路墙、第三短路墙、第四短路墙、寄生金属环、E型交叉寄生枝节、U型寄生枝节、反射板和微带功分器；第一介质板水平放置在整个天线的最上层；反射板水平放置在整个天线的最下层，反射板中心刻蚀十字交叉缝隙；在第一介质板和反射板中间有四个中心对称放置的短路墙；第一介质板和反射板分别与短路墙上下垂直。它在保证双极化的基础上，覆盖了5G sub6GHz基站应用的两个常用频段，并且两个频段都具有良好的滤波响应。段都具有良好的滤波响应。段都具有良好的滤波响应。
【技术实现步骤摘要】
一种双带双极化滤波天线
[0001]专利技术属于无线通信领域，特别涉及该领域中的一种双带双极化滤波天线，可用于5G基站应用。
技术介绍
[0002]近年来，随着无线通信系统的快速发展，5G sub6GHz通信中使用的天线对微型化、插入损耗等性能提出了更高的要求。由于射频模块与天线的协同集成可以减少天线的占用空间和插入损耗，成为当前的研究热点之一。另一方面，由于通信频谱越来越拥挤，工作在近频段的天线之间的耦合会影响系统的性能。这对通带边缘的选择性和带外抑制能力提出了更高的要求。结合以上两点，高集成度滤波天线得到了广泛的研究。
[0003]对于基站天线来说，双极化天线可以改善多径衰落、增加信道容量。然而，近年来出现的双极化滤波天线，大多都是单通带的。在复杂的电磁环境中，不同波段间具有高选择性的多带双极化天线变得较为紧缺。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有基站天线的不足，提供了一种适用于基站应用的双带双极化滤波天线，以满足5G无线通信的需求。
[0005]本专利技术采用如下方案：一种双带双极化滤波天线，其特征在于：包括第一介质板(1)、第二介质板(2)、第三介质板(3)、第四介质板(4)、第五介质板(5)、反射板(14)、辐射贴片(6)、寄生金属环(11)、E型交叉寄生枝节(12)、U型寄生枝节(13)、第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)、微带功分器(15)；第一介质板(1)水平放置在整个天线的最上层；反射板(14)水平放置在整个天线的最下层，反射板(14)中心刻蚀十字交叉缝隙(16)；在第一介质板(1)和反射板(14)中间有四个中心对称放置的短路墙；第一介质板(1)和反射板(14)分别与短路墙上下垂直；四个中心对称放置的短路墙，包括：第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)；其中，第一短路墙(7)的两个正交面分别印刷在第二介质板(2)和第四介质板(4)上；第二短路墙(8)的两个正交面分别印刷在第二介质板(2)和第五介质板(5)上；第三短路墙(9)的两个正交面分别印刷在第三介质板(3)和第四介质板(4)上；第四短路墙(10)的两个正交面分别印刷在第三介质板(3)和第五介质板(5)上；四个短路墙的两个正交面相连接；第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)的下端与反射板(14)的对应位置相连接；反射板(14)的下面印刷微带功分器(15)，两个端口的微带功分器正交放置，重合部分采用馈电搭桥(17)，微带功分器(15)的末端与同轴连接器相焊接。
[0006]所述的寄生金属环(11)、E型交叉寄生枝节(12) 、U型寄生枝节(13)和4片辐射贴片(6)在第一介质板(1)的下表面，4片辐射贴片(6)分别与第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)外角的一段相连接；寄生金属环(11)环绕在辐射贴片(6)的周围，并与4片辐射贴片(6)外角等距离；E型交叉寄生枝节(12)位于第一介质板(1)的中心，相邻两个辐射体贴片之间印刷一个U型寄生枝节(13)；所述辐射贴片(6)通过短路墙与反射板(14)电连接。
[0007]所述的辐射贴片(6)是四个双菱型结构的金属片，两个菱型结构的边长分别为8.5mm和9mm，重叠部分的尺寸为1.5mm。
[0008]所述的第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)的两个正交面从正交交点到开路端的长度为19mm。
[0009]所述的反射板(14)为双面PCB板，反射板(14)正对介质板的上表面刻蚀有带有十字交叉缝隙(16)和馈电搭桥(17)，下表面为两个相互正交的微带功分器(15)，微带功分器(15)和馈电搭桥(17)部分通过短路通孔电连接。
[0010]所述的天线辐射贴片（6）到反射板（14）的距离为12.8mm，反射板（14）的尺寸为135mm
×
135mm。
[0011]所述的E型交叉寄生枝节（12）工作在第一通带高频零点的半波长谐振模式；U型寄生枝节（13）工作在第二通带的低频零点的半波长谐振模式，四个短路墙边界工作在第二通带的四分之一波长谐振模式，微带功分器（15）开路端延长线工作在第二通带高频另一零点的四分之一波长谐振模式。
[0012]所述第一短路墙（7）、第二短路墙（8）、第三短路墙（9）、第四短路墙（10）的上端分别与辐射贴片（6）的边缘相焊接，第一短路墙（7）、第二短路墙（8）、第三短路墙（9）、第四短路墙（10）至少一边与第一介质板（1）和反射板（14）形成垂直连接，在反射板（14）上有垂直对应第一短路墙（7）、第二短路墙（8）、第三短路墙（9）、第四短路墙（10）的相应焊接导电面。
[0013]所述辐射贴片（6）的尺寸、第一短路墙（7）、第二短路墙（8）、第三短路墙（9）、第四短路墙（10）的高度和长度、地板上十字交叉缝隙（16）的长度和宽度、微带功分器（15）的长度和宽度用于对天线的输入阻抗和带宽进行匹配；调节辐射贴片（6）的尺寸用于对第一通带低频零点进行调整；调节E型交叉寄生枝节（12）的长度可以对第一通带高频零点进行调整；调节U型寄生枝节（13）的长度可以对第二通带的低频零点进行调整；调节短路墙的尺寸可以对第二通带高频零点进行调整；调节微带功分器（15）的开路端尺寸可以对第二通带高频另一零点进行调整；调节辐射贴片（6）的尺寸和短路墙的长度可以调节新谐振点的位置；调节寄生金属环（11）的尺寸可以使天线获得更高的带内增益和更好的阻带抑制水平，对辐射贴片（6）的尺寸、第一短路墙（7）、第二短路墙（8）、第三短路墙（9）、第四短路墙（10）的高度和长度、地板上十字交叉缝隙（16）的长度和宽度、微带功分器（15）的长度和宽度、微带功分器（15）的开路端尺寸、寄生金属环（11）的尺寸、E型交叉寄生枝节的长度、U型寄生枝节的长度进行调整和优化配置，可调节天线工作的两个频段范围。
[0014]所述的的两个频段分别是2.5
‑
3.6GHz和4.8
‑
5.3GHz，其双端口的反射系数小于
‑
10dB，端口间的隔离度大于21dB，增益在9dBi左右，其第一端口的第一通带低频阻带抑制水平大于15.1dB，第一通带高频阻带和第二通带低频阻带为同一频段，阻带抑制水平大于14.8dB，第二通带高频阻带抑制水平大于16.2dB；第二端口的第一通带低频阻带抑制水平
大于15dB，第一通带高频阻带和第二通带低频阻带为同一频段，阻带抑制水平大于16.3dB，第二通带高频阻带抑制水平大于16.9dB。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术所公开的天线，辐射贴片作为电偶极子，短路墙作为磁偶极子，利用磁电偶极子天线的固有低频零点产生了第一通带的低频零点；短路墙的边缘产生交叉极化方向的四分之一波长谐振，产生了第二通带的高频零点；在上述两个零点之间，位于辐射贴片中心的E型交叉寄生枝节产生了半波长谐振，形成了第一通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双带双极化滤波天线，其特征在于：包括第一介质板(1)、第二介质板(2)、第三介质板(3)、第四介质板(4)、第五介质板(5)、反射板(14)、辐射贴片(6)、寄生金属环(11)、E型交叉寄生枝节(12)、U型寄生枝节(13)、第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)、微带功分器(15)；第一介质板(1)水平放置在整个天线的最上层；反射板(14)水平放置在整个天线的最下层，反射板(14)中心刻蚀十字交叉缝隙(16)；在第一介质板(1)和反射板(14)中间有四个中心对称放置的短路墙；第一介质板(1)和反射板(14)分别与短路墙上下垂直；四个中心对称放置的短路墙，包括：第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)；其中，第一短路墙(7)的两个正交面分别印刷在第二介质板(2)和第四介质板(4)上；第二短路墙(8)的两个正交面分别印刷在第二介质板(2)和第五介质板(5)上；第三短路墙(9)的两个正交面分别印刷在第三介质板(3)和第四介质板(4)上；第四短路墙(10)的两个正交面分别印刷在第三介质板(3)和第五介质板(5)上；四个短路墙的两个正交面相连接；第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)的下端与反射板(14)的对应位置相连接；反射板(14)的下面印刷微带功分器(15)，两个端口的微带功分器正交放置，重合部分采用馈电搭桥(17)，微带功分器(15)的末端与同轴连接器相焊接。2.根据权利要求1所述的一种双带双极化滤波天线，其特征在于：所述的寄生金属环(11)、E型交叉寄生枝节(12) 、U型寄生枝节(13)和4片辐射贴片(6)在第一介质板(1)的下表面，4片辐射贴片(6)分别与第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)外角的一段相连接；寄生金属环(11)环绕在辐射贴片(6)的周围，并与4片辐射贴片(6)外角等距离；E型交叉寄生枝节(12)位于第一介质板(1)的中心，相邻两个辐射体贴片之间印刷一个U型寄生枝节(13)；所述辐射贴片(6)通过短路墙与反射板(14)电连接。3.根据权利要求1所述的一种双带双极化滤波天线，其特征在于：所述的辐射贴片(6)是四个双菱型结构的金属片，两个菱型结构的边长分别为8.5mm和9mm，重叠部分的尺寸为1.5mm。4.根据权利要求1所述的一种双带双极化滤波天线，其特征在于：所述的第一短路墙(7)、第二短路墙(8)、第三短路墙(9)、第四短路墙(10)的两个正交面从正交交点到开路端的长度为19mm。5.根据权利要求1所述的一种双带双极化滤波天线，其特征在于：所述的反射板(14)为双面PCB板，反射板(14)正对介质板的上表面刻蚀有带有十字交叉缝隙(16)和馈电搭桥(17)，下表面为两个相互正交的微带功分器(15)，微带功分器(15)和馈电搭桥(17)部分通过短路通孔电连接。6.根据权利要求1所述的一种双带双极化滤波天线，其特征在于：所述的天线辐射贴片（6）到反射板（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：任建，侯荣旭，尹应增，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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