一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列制造技术

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，特别涉及一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列。其包括E面单元、H面单元，E面单元包括中心贴片、由金属贴片构成的E面电偶极子，中心贴片位于多个电偶极子中间，中心贴片与金属贴片之间形成耦合缝隙，H面单元包括由金属贴片构成的H面电偶极子；相邻两个E面单元的中心贴片之间通过单传输线拓展串联，相邻的E面电偶极子和H面电偶极子之间通过双传输拓展串联，以形成串联馈电天线阵列。通过若干条传输线形成沿E面和H面的串联延拓，进而形成天线阵列，能量由E面中心单元的缝隙耦合馈入，通过微带线和双传输线拓展结构传播到各个单元上，这样的串联馈电方式使得馈电结构的设计更为简单。得馈电结构的设计更为简单。得馈电结构的设计更为简单。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列。

技术介绍

[0002]对于滤波磁电偶极子而言，目前大多数设计的滤波结构比较单一。如图1所示，仅设计了介质集成谐振腔（SIC）以引入高通滤波特性。如图2所示，仅在电偶极子上开槽引入了低通滤波特性，但是并未针对馈电结构进行设计以引入滤波特性。目前大多数滤波磁电偶极子阵列采用介质集成波导（SIW）馈电网络的方式拓展阵列，但是SIW馈电结构设计复杂。
[0003]现有的滤波磁电偶极子结构存在以下问题：第一，现有的滤波磁电偶极子的滤波结构单一；第二，对于天线阵列来说，SIW馈电网络设计较为复杂；第三，对于材料以及加工精度要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，旨在解决现有滤波磁电偶极子结构存在问题。
[0005]本专利技术提供一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，包括E面单元、H面单元，所述E面单元包括中心贴片、由金属贴片构成的E面电偶极子，所述中心贴片位于多个电偶极子中间，所述中心贴片与金属贴片之间形成耦合缝隙，所述H面单元包括由金属贴片构成的H面电偶极子；相邻两个所述E面单元的中心贴片之间通过单传输线拓展串联，相邻的所述E面电偶极子和所述H面电偶极子之间通过双传输拓展串联，以形成串联馈电天线阵列。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述H面单元和E面单元均包括有中间金属板、叉形微带线、介质基板，所述金属贴片连接在介质基板的正面，所述叉形微带线连接在介质基板的背面，所述中间金属板嵌入介质基板内，所述中间金属板刻蚀有缝隙，所述叉形微带线和中间金属板的缝隙耦合形成第一辐射零点。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述金属贴片和中间金属板之间并排设有多个金属通孔，多个所述金属通孔的金属壁形成磁偶极子。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述H面单元和E面单元均包括U形开路线，所述U形开路线设置在叉形微带线的两端，通过所述U形开路线与叉形微带线的耦合形成第二辐射零点。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述第二辐射零点的频率与U形开路线的长度呈负相关。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述金属贴片上蚀刻有U形槽，所述U形槽的边缘耦合形成第三辐射零点。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述第三辐射零点的频率与U形槽的长度呈负相关。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，多个所述E面电偶极子之间、多个所述H面电偶极子之间相互耦合形成第四辐射零点，所述第四辐射零点的频率与金属贴片的长度呈负相关。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，三个所述E面单元的中心贴片通过单传输线依次串联，且每个所述E面单元两端的E面电偶极子分别串联一个H面单元的H面电偶极子，以拓展形成3
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3的串联馈电天线阵列，位于所述串联馈电天线阵列中间的E面单元为馈电中心单元。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，每个所述E面单元包括有四个E面电偶极子，每个所述H面单元包括有两个H面电偶极子，一个所述H面电偶极子与一个所述E面电偶极子通过单传输线串联。
[0015]本专利技术的有益效果是：通过若干条传输线形成沿E面和H面的串联延拓，进而形成天线阵列，能量由E面中心单元的缝隙耦合馈入，通过微带线和双传输线拓展结构传播到各个单元上，这样的串联馈电方式使得馈电结构的设计更为简单，摒弃了SIW或者多级功分器的复杂设计。通过微带线
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缝隙馈电的馈电结构，使得本结构可以在馈电结构中设计U形开路线进而引入辐射零点，增强了天线的滤波性能，且该辐射零点具有非常宽的调整范围，解决了SIW或者SIC等馈电方式难以实现的灵活性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术现有技术中基于SIC和SIW馈电的2
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2滤波磁电偶极子阵列的示意图；图2是本专利技术现有技术中基于SIW馈电的4
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4滤波磁电偶极子阵列的示意图；图3是本专利技术中3
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3串联馈电滤波磁电偶极子阵列的俯视图；图4是本专利技术中E面滤波磁电偶极子单元的俯视图和侧视图；图5是本专利技术中H面滤波磁电偶极子单元的俯视图和侧视图；图6是本专利技术中滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列的反射系数图；图7是本专利技术中滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列的频率增益曲线图；图8是本专利技术中滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列的E面方向图；图9是本专利技术中滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列H面方向图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0018]如图3至图5所示，本专利技术的一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，包括E面单元1、H面单元2，E面单元1包括中心贴片5、由金属贴片4构成的E面电偶极子，中心贴片5位于多个电偶极子中间，中心贴片5与金属贴片4之间形成耦合缝隙，H面单元2包括由金属贴片4构成的H面电偶极子；相邻两个E面单元1的中心贴片5之间通过单传输线3拓展串联，相邻的E面电偶极子和H面电偶极子之间通过双传输拓展串联，以形成串联馈电天线阵列。
[0019]其中E面单元1在Y方向上可以使用双传输线3结构进行与H面单元2的拓展，在E面单元1的多个电偶极子中间还设计了一个沿X方向放置的中心贴片5，中心贴片5优选为矩形贴片，在中心贴片5与金属贴片4之间耦合缝隙的馈电作用下金属贴片4上会形成沿X方向的
的串联馈电天线阵列，位于串联馈电天线阵列中间的E面单元1为馈电中心单元。
[0029]通过H面的双线拓展结构和E面的传输线3拓展结构，将H面单元2和E面单元1拓展成为3
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3的串联馈电天线阵列，馈电中心单元为中间的E面单元1，如图2和图3，馈电方式采用H面单元2和E面单元1中的叉形微带线7
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缝隙耦合馈电，并且同样保留了U形开路线11以引入辐射零点。
[0030]本专利技术提供更为简单、多种滤波结构结合的3
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3滤波磁电偶极子阵列，实现串联馈电的滤波磁电偶极子阵列，并适当引入多种滤波结构提升滤波性能。
[0031]本滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列的带宽、增益表现如图6至9所示。
[0032]该天线阵列的性能表现如下表所示，可以看出其满足性能要求。性能指标数值阻抗带宽23.98~35GHz（11.02GHz）3dB增益带宽23.29~32.55GHz（9.26GHz）最大增益点（28GHz，13.22dB）主极化与交叉极化水平<
‑
40dB
[0033]以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，其特征在于，包括E面单元、H面单元，所述E面单元包括中心贴片、由金属贴片构成的E面电偶极子，所述中心贴片位于多个电偶极子中间，所述中心贴片与金属贴片之间形成耦合缝隙，所述H面单元包括由金属贴片构成的H面电偶极子；相邻两个所述E面单元的中心贴片之间通过单传输线拓展串联，相邻的所述E面电偶极子和所述H面电偶极子之间通过双传输拓展串联，以形成串联馈电天线阵列。2.根据权利要求1所述滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，其特征在于，所述H面单元和E面单元均包括有中间金属板、叉形微带线、介质基板，所述金属贴片连接在介质基板的正面，所述叉形微带线连接在介质基板的背面，所述中间金属板嵌入介质基板内，所述中间金属板刻蚀有缝隙，所述叉形微带线和中间金属板的缝隙耦合形成第一辐射零点。3.根据权利要求2所述滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，其特征在于，所述金属贴片和中间金属板之间并排设有多个金属通孔，多个所述金属通孔的金属壁形成磁偶极子。4.根据权利要求2所述滤波磁电偶极子天线的串联馈电阵列，其特征在于，所述H面单元和E面单元均包括U形开路线，所述U形开路线设置在叉形微带线的两端，通过所述U形开路线与叉形微带线的耦合形成第二辐射零点。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓浩，徐一泓，王凯旭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：