一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线，该双极化电磁隐身天线被用于抑制多频带天线间的交叉频带散射干扰；该天线主要是在一对相互交叉在一起的辐射臂上刻蚀有开口谐振槽(开口谐振槽的数量应足够多以使其分布在整个辐射臂)，通过开口谐振槽决定天线的作用频带，在作用频带内，辐射臂上的散射电流会在开口谐振槽附近反向相抵消，且天线的雷达散射截面接近为零，从而抑制对工作在其作用频带内天线所产生的散射干扰，进而达到电磁隐身的效果，最终使工作在特定频段的天线获得稳定的辐射方向图。定的辐射方向图。定的辐射方向图。

【技术实现步骤摘要】
一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线


[0001]本专利技术涉及无线通信的
，尤其是指一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线。

技术介绍

[0002]近年来，第五代(5G)通信技术发展迅速，而2G/3G/4G网络不可能在短时间内退出，因此5G网络将与现有的2G/3G/4G网络一起提供服务。由于5G天线的工作频率较高，因此需要建设更多的5G基站来实现信号覆盖，这将加剧目前基站站址资源紧张的现状，同时导致5G网络建设成本的增加。
[0003]业内习知，多频带天线(这里尤指多频共口径天线)在提供更为多样化服务的同时，可以有效地提高天线系统的空间利用率，降低天线设备的场地租赁成本。通过将5G天线与现有的2G/3G/4G天线设计在同一空间，可以充分利用现有的基站站址资源，缓解基站站址资源日益紧张的态势，同时可以避免基站的重复建设，从而降低5G基站的建设成本。
[0004]多频带天线通常是由工作在不同频段的子天线组成，包括至少一个低频天线和至少一个高频天线。多频带天线的各个子天线被设计在一个有限的空间内，从而导致不同频段子天线之间存在强烈的交叉频带散射干扰，这将严重地恶化多频带天线的性能，从而对用户体验带来不良影响。由于低频天线相对于高频天线具有更大的物理尺寸，当高频子天线工作时，低频子天线的辐射臂上容易感应高频散射电流，从而导致高频子天线的性能(尤其是辐射特性)恶化。因此，抑制低频子天线对高频子天线所产生的散射干扰时多频带天线设计的难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线，采用该双极化电磁隐身天线作为多频带天线中的低频子天线，可以有效地抑制低频子天线对高频子天线所产生的散射干扰，获得稳定的高频辐射方向图。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线，包括第一辐射臂、第二辐射臂、介质基板、第一巴伦、第二巴伦和金属发射板；所述第一巴伦和第二巴伦相互交叉在一起形成为巴伦组，并垂直固定在金属发射板上，所述介质基板固定在巴伦组的顶部，所述第一辐射臂和第二辐射臂相互交叉在一起，并设计在介质基板上，所述第一辐射臂与第一巴伦电气连接，所述第二辐射臂与第二巴伦电气连接，所述第一辐射臂和第二辐射臂上均划分有两个臂区段，且每个臂区段上刻蚀有至少一个开口谐振槽，覆盖于整个臂区段，通过开口谐振槽决定天线的作用频带，在作用频带内，辐射臂上的散射电流会在开口谐振槽附近反向相抵消，且天线的雷达散射截面接近为零，从而抑制对工作在其作用频带内天线所产生的散射干扰，进而达到电磁隐身的效果。
[0007]进一步，通过对开口谐振槽进行折弯使其小型化，使得在有限长的辐射臂上刻蚀更多的开口谐振槽，从而展宽天线的作用频带。
[0008]进一步，所述第一巴伦和第二巴伦及第一辐射臂和第二辐射臂的交叉为正交。
[0009]进一步，所述第一辐射臂和第二辐射臂为金属铸件或者由印制电路板制成。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0011]1、与已有的异频去耦技术相比，本专利技术的辐射臂上设计有开口谐振槽(即去耦结构)，可以使其上感应的高频散射电流反向相抵消，从而抑制其对高频子天线的散射干扰，实现高频子天线的辐射方向图保形。
[0012]2、与已有的异频去耦技术相比，本专利技术所采用的去耦方式对天线自身阻抗匹配特性的影响微弱，不会因刻蚀开口谐振槽而导致阻抗失配。
[0013]3、与已有的异频去耦技术相比，本专利技术所采用的去耦结构被刻蚀在辐射臂上，完美地实现了去耦结构与天线辐射臂的一体化设计；与三维电磁隐身斗篷相比，本专利技术可以极大地降低产品生产、装配、调试的难度，同时可以最大程度地保证产品性能的一致性。
[0014]4、与已有的多频带天线相比，本专利技术通过在低频子天线上设计去耦结构，可以最大限度地减小低频子天线对高频子天线的散射干扰。因此，本专利技术无需添加额外的金属挡板或为高频子天线添加引向器来实现高频辐射方向图保形，这可以极大地降低产品开发、装配、调试的难度，同时可以最大程度地保证产品性能的一致性。
附图说明
[0015]图1为实施例1中双极化电磁隐身天线的立体图。
[0016]图2为实施例1中双极化电磁隐身天线的俯视图。
[0017]图3为实施例1中双极化电磁隐身天线其中一个辐射臂的结构示意图。
[0018]图4为实施例1中双极化电磁隐身天线辐射臂在“未刻蚀开口谐振槽”以及“刻蚀开口谐振槽”两种情况时的雷达散射截面图。
[0019]图5为以实施例1中双极化电磁隐身天线作为低频天线的多频带天线(多频带天线)的立体图。
[0020]图6为以实施例1中双极化电磁隐身天线作为低频天线的多频带天线(多频带天线)的俯视图。
[0021]图7为当高频子天线801的
‑
45
°
极化端口被激励时，单独高频子天线与多频带天线的水平面归一化辐射方向图。
[0022]图8为实施例2中双极化电磁隐身天线的立体图。
[0023]图9为实施例2中双极化电磁隐身天线其中一个辐射臂的的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]如图1和图2所示，本实施例提供了一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线(“电磁隐身”是指所述双极化天线在某一特定频段内的雷达散射截面很小，从而所述双极化天线对于工作在该特定频段内的天线来说是电磁不可见的)，该天线101包括两个正交的辐射臂201a、201b，辐射臂201a、201b被设计在介质基板301上，介质基板301固定在两个正交的巴伦401a、401b的顶部，巴伦401a与辐射臂201a电气连接，巴伦401b与辐射臂201b电气连
接，两个巴伦401a、401b垂直固定在金属发射板501上。
[0027]如图3所示，为辐射臂201a的结构示意图，辐射臂201b与辐射臂201a具有相同的结构，辐射臂201a划分有两个臂区段601a、601b，为了让臂区段上分布尽可能多的开口谐振槽，本实施例通过对开口谐振槽进行折弯使其小型化，比如臂区段601a上刻蚀有小型化的开口谐振槽701a
‑
701c，臂区段601b刻蚀有小型化的开口谐振槽701d
‑
701f，辐射臂201a上感应的高频散射电流在开口谐振槽701a
‑
701f附近方向相抵消，同理，辐射臂201b上感应的高频散射电流也可以在相应的开口谐振槽附近方向相抵消。由于开口谐振槽属于强谐振结构，其不会对天线101自身的特性造成明显影响。总之，在天线101的辐射臂上刻蚀开口谐振槽可以使其上所感应的特定频带电流反向相抵消，而对于其它频带的电流没有明显的阻碍、抑制、或者抵消作用。
[0028]如图4所示，为辐射臂201a(或201b)在“未刻蚀开口谐振槽”以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于异频去耦的双极化电磁隐身天线，其特征在于：包括第一辐射臂、第二辐射臂、介质基板、第一巴伦、第二巴伦和金属发射板；所述第一巴伦和第二巴伦相互交叉在一起形成为巴伦组，并垂直固定在金属发射板上，所述介质基板固定在巴伦组的顶部，所述第一辐射臂和第二辐射臂相互交叉在一起，并设计在介质基板上，所述第一辐射臂与第一巴伦电气连接，所述第二辐射臂与第二巴伦电气连接，所述第一辐射臂和第二辐射臂上均划分有两个臂区段，且每个臂区段上刻蚀有至少一个开口谐振槽，覆盖于整个臂区段，通过开口谐振槽决定天线的作用频带，在作用频带内，辐射臂上的散射电流会在开口谐振槽附近反向相抵消...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，常玉林，蒋进，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：