一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线制造技术

一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，包括垂直设于天线地板上的解耦结构，解耦结构的两侧设有两个完全相同的交叉偶极子天线阵列，解耦结构上设有寄生散射体，寄生散射体中间设有可调负载；通过对解耦结构以及其中的可调负载进行调整，以抑制交叉偶极子天线阵列间的端口隔离度、同极化以及交叉极化隔离度，本发明专利技术具有结构简单，易于实现，制造成本低，同极化解耦效果明显，安全性好以及隔离度改善效果显著的优点。改善效果显著的优点。改善效果显著的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线


[0001]本专利技术涉及微波天线
，具体涉及一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线。

技术介绍

[0002]FD天线系统即全双工天线系统，在高数据传输速率无线通信时需要同时使用相同的时隙或频隙进行传输和接收，但由于设备自身的发射机发出的信号干扰了接收到的感兴趣的信号，因此FD天线系统存在自干扰问题，进而影响收发天线辐射效率，干扰通信效率，尤其是中继天线，考虑到极化形式以及单元数量的因素，会存在收发天线单元内隔离度以及相邻单元间同极化隔离度和交叉极化隔离度等指标要求。
[0003]2014年，文献(Y.J.SongandK.Sarabandi,“ASimultaneousDual
‑
Channel Micro
‑
Radio
‑
RepeaterforAd
‑
HocWirelessCommunication”，inIEEE TransactionsonAntennasandPropagation,vol.62,no.6,pp.3378
‑
3383,June2014.)中，介绍了一种双通道亚波长低功率无线电中继器系统(repeatersystem)，其微型无线电中继器系统主要由Tx(发射)和Rx(接收)天线以及射频放大器电路组成，通过馈送具有相同幅度但180个异相信号的两个对称Tx天线，在Rx天线以对称方式放置的位置之间生成一个电磁零平面，因此Rx天线馈电处的总电流消失，这导致了对相互耦合的实质性抑制，并且由于本系统通过近场消除方法实现，这会使两个发射天线差分馈电，在接收天线形成一个电磁零平面，因此双极化解耦效果不明显，但若使用多个发射天线，则会导致成本过高且天线驻波较差的后果。
[0004]2021年，文献(J.C.DashandD.Sarkar,“MicrostripPatchAntennaSystem WithEnhancedInter
‑
PortIsolationforFull
‑
Duplex/MIMOApplications”，in IEEEAccess,vol.9,pp.156222
‑
156228,2021.)中，提出了一种具有显着隔离增强(>90dB)的紧密间隔的双端口微带贴片天线系统，该系统可部署用于MIMO(多输入多输出系统)以及全双工收发器系统，在双端口微带贴片天线系统附近部署了矩形缺陷接地结构(DGS)和近场去耦结构(NFDS)的谐振组合，降低了端口到端口的相互耦合(<90dB)，有助于从全双工角度消除自干扰，双端口MIMO系统中单个天线的宽边增益为7.11dBi，效率为97％，交叉极化电平<25dB，本系统运用矩形缺陷接地结构(DGS)和近场去耦合结构(NFDS)的谐振组合，但近场去耦结构复杂，不具有普适性。
[0005]综上所述，现有的中继天线的解耦情况单一，单点解耦频率普遍高，但去耦带宽较窄，且双极化解耦效果不明显，无法满足日益增加的通信需求，且其结构过于复杂，实现难度大，不具有普适性。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，通过对解耦结构以及其中的可调负载进行调整，以改善交叉偶极子天线阵列间的端口隔离度、同极化以及交叉极化隔离度；本专利技术具有结构简单，易于实现，
制造成本低，同极化解耦效果明显，安全性好，以及隔离度改善效果显著的优点。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，包括垂直设于天线地板3上的解耦结构1，所述解耦结构1的两侧设有两个完全相同的交叉偶极子天线阵列2。
[0009]所述解耦结构1包括天线一号介质板101，所述天线一号介质板101上方设有寄生散射体102，所述寄生散射体102的中间设有可调负载103，所述可调负载103为RLC电路元件。
[0010]所述交叉偶极子天线阵列2包括设于天线地板3上方的多个同轴馈电金属柱203，所述同轴馈电金属柱203的内部设有两条呈交叉状分布的同轴馈电内芯202，所述同轴馈电金属柱203的上方设有多个
±
45
°
计划辐射贴片201，所述两条同轴馈电内芯202的上端与
±
45
°
计划辐射贴片201的中部连接。
[0011]所述的两个交叉偶极子天线阵列2为1*2交叉偶极子天线阵列，所述的两个交叉偶极子天线阵列2之间的距离为中心频率所对应波长的0.5
‑
0.7倍，优选为0.68倍，所述解耦结构1与其两侧的交叉偶极子天线阵列2之间的距离为中心频率所对应波长的0.25
‑
0.35倍，优选为0.34倍。
[0012]所述寄生散射体102的底部与天线地板3的距离为中心频率所对应波长的0.6
‑
0.7倍，优选为0.68倍，所述寄生散射体102的底部与交叉偶极子天线阵列2顶部所在平面的距离为中心频率所对应波长的0.08
‑
0.1倍，优选为0.09倍。
[0013]所述天线地板3上设有多个用于同轴馈电的馈电通孔301,所述馈电通孔301的位置正对同轴馈电内芯202的底部。
[0014]所述寄生散射体102呈“工”字型。
[0015]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0016]1.由于本专利技术采用解耦结构1与两个交叉偶极子天线阵列2的结构，其结构简单，易于实现，制造成本较低。
[0017]2.通过对解耦结构1中的可调负载103进行解耦频点调整，使其对两个交叉偶极子天线阵列2之间的同极化解耦效果明显，对其隔离度的改善具有显著效果。
[0018]3.通过优化两个交叉偶极子天线阵列2之间的距离，以及解耦结构1到两个交叉偶极子天线阵列2之间的距离，寄生散射体102的底部与天线地板3的距离以及寄生散射体102的底部与交叉偶极子天线阵列2顶部所在平面距离的限定，可以获得更好的隔离度改善效果。
[0019]4.通过设置馈电通孔301，便于同轴馈电内芯202馈电，使得本专利技术的安全性提高。
[0020]5.通过将寄生散射体102设为“工”字型，方便同时对两侧的交叉偶极子天线阵列2进行同时解耦，提升了对其同极化端口隔离度的优化效果。
[0021]综上所述，本专利技术具有结构简单，易于实现，制造成本低，同极化解耦效果明显，安全性好，以及隔离度改善效果显著的优点。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的立体结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的解耦结构示意图。
[0024]图3为本专利技术的寄生散射体结构示意图。
[0025]图4为本专利技术的交叉偶极子天线阵列的结构示意图。
[0026]图5为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，其特征在于，包括垂直设于天线地板(3)上的解耦结构(1)，所述解耦结构(1)的两侧设有两个完全相同的交叉偶极子天线阵列(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，其特征在于，所述解耦结构(1)包括天线一号介质板(101)，所述天线一号介质板(101)上方设有寄生散射体(102)，所述寄生散射体(102)的中间设有可调负载(103)，所述可调负载(103)为RLC电路元件。3.根据权利要求1所述的一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，其特征在于，所述交叉偶极子天线阵列(2)包括设于天线地板(3)上方的多个同轴馈电金属柱(203)，所述同轴馈电金属柱(203)的内部设有两条呈交叉状分布的同轴馈电内芯(202)，所述同轴馈电金属柱(203)的上方设有多个
±
45
°
计划辐射贴片(201)，所述两条同轴馈电内芯(202)的上端与
±
45
°
计划辐射贴片(201)的中部连接。4.根据权利要求1或3所述的一种基于可调寄生解耦结构的双极化中继天线，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐云学，高培荣，刘宇翔，马浩，王成锐，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：