一种具有高跨频比的双频馈源天线制造技术

本发明专利技术提供一种具有高跨频比的双频馈源天线，包括两个侧边通道和中央通道，所述中央通道设置在两个侧边通道之间；所述具有高跨频比的双频馈源天线分为三路等分功分段、波导转换段和输出段；中央通道在三路等分功分段设置有第一输入端口，两个所述侧边通道与中央通道设置有连通通道；处于波导转换段的两个侧边通道和中央通道分别用于接入两个侧边通道和中央通道在三路等分功分段所输出的信号，并向输出段传输；处于输出段的中央通道还设置有电磁带隙结构，具有高跨频比的双频馈源天线的第二输入通道与中央通道相连接，第二输入通道将接入的信号输入到电磁带隙结构中，所述两个侧边通道和中央通道在输出段均设置有用于输出信号的喇叭口。号的喇叭口。号的喇叭口。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高跨频比的双频馈源天线


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种具有高跨频比的双频馈源天线。

技术介绍

[0002]第五代移动通信技术作为新一代宽带移动通信技术,具有高速率、低时延和大连接等特点。5G网络的大规模建设，带来海量新建站点需求。无论是偏远山区、江河湖海，还是城市特殊区域或特殊场景，都有光纤无法触及的地方，导致海量5G基站的移动回传面临瓶颈。微波作为移动回传的重要解决方案，不仅能替代或作为光纤的补充，还具备低成本、易部署等特点，能够助力5G网络快速部署。但传统频段微波(6
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42GHz)频谱资源日趋紧张，且带宽容量非常有限，难以满足5G时代超大带宽(10G级别)的回传需求。微波毫米波融合的通信系统，即可同时工作于微波和毫米波频段的通信系统，是平衡高可靠性与高速率通信的关键技术。作为移动通信技术发展的核心资源，频谱资源是宝贵而且稀缺的。与传统微波通信相比，微波毫米波融合通信系统得益于毫米波丰富的频谱资源，可有效解决微波频谱资源紧张带来的速率受限的问题。与毫米波通信系统相比，微波毫米波融合通信系统可发挥微波信道稳定的特性，避免毫米波通信存在的大气气体、降雨以及水汽凝结物衰减等不利传播条件的制约。尤其在高功率长距离应用场景中，例如星地通信、基站无线回传等，其不利因素将极大影响链路稳定性。目前，在星地通信方面，利用低轨卫星星座实现全球互联网无缝链接，以整合多媒体、多渠道的通信广播业务，是近几年全球范围内快速兴起和发展的领域之一。
[0003]微波毫米波融合通信具有高跨频比的特点，即毫米波与微波的工作频率比值大。针对微波毫米波融合通信系统跨频尺度大的特性，现有技术通过将微波传输线与毫米波传输线在结构上进行融合设计，在不同频段通过双模传输线的不同端口传输电磁波，从而实现单一传输线可同时高效工作于微波与毫米波频段的特性。现有的双模传输线大多采用结构互补的方式。最近提出一种间隙波导引入电磁带隙结构的新型双模传输线，纯金属的结构有效避免了介质损耗，具有更低的传输损耗的优势。在集成化设计方面，与SIW(基片集成波导，Substrateintegratedwaveguide)相比也并未展现出短板。
[0004]高跨频比馈源天线是基站回传、星地通信等远距离通信系统中的核心器件之一。在该系统中需要馈源在高跨频比条件下实现波束稳定和波瓣宽度近似相等。现有的双频馈源通过在不同频段使用同轴形式的不同馈源进行辐射，如各种类型的天线单元进行嵌套组合。尽管在功能性和优化性能上有一定的突破，但该同轴架构下存在辐射方向图不稳定的问题难以解决。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种具有高跨频比的双频馈源天线，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
[0006]本专利技术的一个方面提供了一种具有高跨频比的双频馈源天线，包括两个侧边通道
和中央通道，所述中央通道设置在两个侧边通道之间；
[0007]所述具有高跨频比的双频馈源天线分为三路等分功分段、波导转换段和输出段，所述波导转换段设置于三路等分功分段和输出段之间；所述中央通道在三路等分功分段设置有第一输入端口，在所述三路等分功分段上两个所述侧边通道与中央通道设置有连通通道，所述连通通道用于将中央通道接入的信号向两个侧边通道传输；
[0008]处于所述波导转换段的两个侧边通道和中央通道分别用于接入两个侧边通道和中央通道在三路等分功分段所输出的信号，并向输出段传输；
[0009]处于所述输出段的所述中央通道还设置有电磁带隙结构，所述具有高跨频比的双频馈源天线的第二输入通道与中央通道相连接，所述第二输入通道将接入的信号输入到电磁带隙结构中，所述两个侧边通道和中央通道在输出段均设置有用于输出信号的喇叭口。
[0010]采用上述方案，本方案针对目前双频馈源由于采用同轴结构，同轴结构的内壁容易出现较强的感应电流，使辐射方向图不稳定的问题，通过引入电磁带隙思想提出新式双频馈源天线，本专利技术首先采用了三层喇叭组阵和电磁带隙结构，没有同轴结构，能够使辐射方向图更加稳定，解决了同轴架构下存在的辐射方向图不确定的问题，且本方案高频与低频均只含TE10模式，模式简单。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，处于所述输出段的所述中央通道包括用于容纳电磁带隙结构的传播段，所述传输段与所述喇叭口相连通。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述电磁带隙结构包括多条电磁带，每条所述电磁带均有阵列设置的多个金属单元，所述第二输入通道的输出位置设置在多条电磁带之间。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述电磁带包括两条内电磁带和两条外电磁带，所述两条内电磁带设置于所述两条外电磁带之间。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二输入通道的输出端口与中央通道的底部相连接，所述中央通道由底部接入第二输入通道所接入的信号。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二输入通道的输出端口设置于两条内电磁带之间。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述连通通道由多个孔道组成，所述孔道的一端与中央通道相连通，另一端与侧边通道相连通。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，处于波导转换段的中央通道包括汇聚段和弯折段，所述汇聚段沿信号的输出方向横截面逐渐减小，所述汇聚段的输出端与弯折段相连接。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述弯折段设置有弯折的通道结构，所述弯折的通道结构将信号传入所述输出段。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，处于波导转换段的侧边通道设置有阶梯段，处于中央通道上方的侧边通道通过阶梯段向上弯折，处于中央通道下方的侧边通道通过阶梯段向下弯折。
[0020]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出并获得。
[0021]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0022]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。
[0023]图1为本专利技术具有高跨频比的双频馈源天线一种实施方式的结构示意图；
[0024]图2为三路等分功分段的结构示意图；
[0025]图3为波导转换段的结构示意图；
[0026]图4为输出段的结构示意图；
[0027]图5为输出段另一角度的透视结构示意图；
[0028]图6为本专利技术在一个频段的输入回波损耗效果图；
[0029]图7为本专利技术在另一个频段的输入回波损耗效果图；
[0030]图8为本专利技术在一个频段的波瓣宽度
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增益的效果图；
[0031]图9为本专利技术在另一个频段的波瓣宽度<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高跨频比的双频馈源天线，其特征在于，包括两个侧边通道(1)和中央通道(2)，所述中央通道(2)设置在两个侧边通道(1)之间；所述具有高跨频比的双频馈源天线分为三路等分功分段(3)、波导转换段(4)和输出段(5)，所述波导转换段(4)设置于三路等分功分段(3)和输出段(5)之间；所述中央通道(2)在三路等分功分段(3)设置有第一输入端口(31)，在所述三路等分功分段(3)上两个所述侧边通道(1)与中央通道(2)设置有连通通道(32)，所述连通通道(32)用于将中央通道(2)接入的信号向两个侧边通道(1)传输；处于所述波导转换段(4)的两个侧边通道(1)和中央通道(2)分别用于接入两个侧边通道(1)和中央通道(2)在三路等分功分段(3)所输出的信号，并向输出段(5)传输；处于所述输出段(5)的所述中央通道(2)还设置有电磁带隙结构(51)，所述具有高跨频比的双频馈源天线的第二输入通道(6)与中央通道(2)相连接，所述第二输入通道(6)将接入的信号输入到电磁带隙结构(51)中，所述两个侧边通道(1)和中央通道(2)在输出段(5)均设置有用于输出信号的喇叭口(53)。2.根据权利要求1所述的具有高跨频比的双频馈源天线，其特征在于，处于所述输出段(5)的所述中央通道(2)包括用于容纳电磁带隙结构(51)的传播段(52)，所述传输段与所述喇叭口(53)相连通。3.根据权利要求1所述的具有高跨频比的双频馈源天线，其特征在于，所述电磁带隙结构(51)包括多条电磁带，每条所述电磁带均有阵列设置的多个金属单元，所述第二输入通道(6)的输出位...

【专利技术属性】
技术研发人员：程潇鹤，姚远，刘焱，刘子豪，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：