[实用新型]一种无外加电路的宽带双极化滤波偶极子天线

说明书

本实用新型公开了一种无外加电路的宽带双极化滤波偶极子天线，包括水平介质基板上印制两对相互垂直的辐射阵子臂，两对相互垂直的辐射阵子臂水平放置；两个垂直介质基板均设置巴伦对辐射阵子臂进行馈电，巴伦包括槽线、两个短路短截线及末端开路的Г形馈电线；两个垂直交叉的垂直介质基板设置在反射板上；所述短路短截线顶部靠近垂直介质基板中间位置通过向上延伸与设置在水平介质基板的辐射阵子臂连接，共同构成一个短路Г形谐振器；水平放置的辐射阵子臂和所述短路短截线的顶部的未向上延伸部分共同构成一个谐振槽。本实用新型实现了工作在1.7‑2.8GHz的宽带滤波天线，具有高隔离，弱交叉极化，良好的滤波和辐射特性等优良性能。

技术领域

本实用新型涉及射频通信领域，具体涉及一种无外加电路的宽带双极化滤波偶极子天线。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，为了使现代通信系统与多种通信标准兼容或支持高速数据传输，对其带宽的要求比以往任何时候都要高。此外，由于双极化天线可以提高信道容量，减少多径衰落和极化失配，因此在通信系统中得到了广泛的应用。而对于子阵列工作在不同频段的多波段基站阵列，使用滤波天线可以有效地减小干扰。因此，对宽带双极化滤波天线的研究具有重要意义。近年来，研究人员针对滤波天线进行了大量研究——引入级联滤波电路、增加寄生单元、使用超表面、使用短路探针\金属通孔、在辐射体上蚀刻曲线槽、使用新型馈电结构、在特定的耦合区域馈电等。然而到目前为止，对于滤波天线的研究大多局限在单极化方向，并且不适于扩展运用到双极化天线中。

但依然存在少数针对双极化滤波天线的研究，例如在文献《C.-X.Mao,S.Gao,Y.Wang,F.Qin,and Q.-X.Chu,“Multimode resonator-fed dual-polarized antennaarray with enhanced bandwidth and selectivity,”IEEE Trans.Antennas Propag.,vol.63,no.12,pp.5492–5499,Dec.2015.》中，提出了一种采用谐振器滤波器作为贴片的馈电网络的双极化滤波天线。在文献《W.Duan,X.Y.Zhang,Y.-M.Pan,J.-X.Xu,and Q.Xue,“Dual-polarized filtering antenna with high selectivity and low crosspolarization,”IEEE Trans.Antennas Propag.,vol.64,no.10,pp.4188–4196,Oct.2016.》中，通过对辐射体和馈电结构的简单修改，实现了无需增加额外电路的双极化滤波天线。又如在文献《Y.M.Pan,P.F.Hu,K.W.Leung,and X.Y.Zhang,“Single-/Dual-Polarized Filtering Dielectric Resonator Antennas”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.66,no.9,pp.4474–4484,Sep.2018.》中，采用混合微带线/共形条对介质谐振器天线进行反馈实现了滤波响应，并增加金属柱提高了端口隔离度。然而，这些双极化滤波天线都具有工作带宽非常窄的问题。

由于偶极子天线的特性，偶极子天线通常被用来解决带宽窄的问题——在偶极子旁边加入弓形贴片、矩形环、弯曲带状线或折叠式金属板等寄生元件，可实现50％左右的宽带宽，甚至可以达到92％，然而上述天线都不具有滤波性能。

在文献《W.J.Yang and Y.M.Pan,“A Wideband Dual-Polarized Dipole AntennaWith Folded Metallic Plates,IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.,vol.17,no.10,pp.1797–1801,Oct.2018.》中所提出的天线同时具有宽带宽和滤波性能，但它使用了两个寄生环和八个开路短截线，结构十分复杂。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种无外加电路的宽带双极化滤波偶极子天线。