[发明专利]具有散热特性的一体化宽带频选天线罩、移动通信系统

说明书

本发明属于微波天线技术领域，公开了一种具有散热特性的一体化宽带频选天线罩、移动通信系统，天线底板上设置有微带天线阵，天线地板背部打螺丝孔与频率选择表面天线罩紧密固定住。微带天线阵为2*2微带天线阵列，微带天线阵顶部距离频率选择表面天线罩底部距离为21.5mm。天线地板放置在天线二号介质板中间，天线地板与频率选择表面天线罩完全拟合。本发明可以将天线的热量导入地板，再将地板热量导向高金属占比的频选天线罩，实现了金属地板与天线罩双重散热。本发明具有较高的金属占比因此散热特性很好，而且该天线罩可以展宽天线带宽，结构紧凑简单，容易安装。本发明所设计的天线罩可用于带宽窄且散热性能差的各种形式天线。

技术领域

本发明属于微波天线技术领域，尤其涉及一种具有散热特性的一体化宽带频选天线罩、移动通信系统。

背景技术

目前，随着移动通信系统的快速发展，5G时代已经来临，人们对通信系统的要求和指标也变得越来越高。天线罩已经从传统的保护天线免受外界环境干扰的组件慢慢变成一个可以被高效利用以辅助提升天线性能的结构。

诸多天线存在带宽窄且散热能力差的问题，常常依靠天线本身难以达到指标要求，通过对天线罩自身的结构调整，将天线罩对天线辐射特性的影响降低到最低限度，甚至改善天线的某些辐射性能，弥补其本身的不足，则是天线罩优化设计的研究内容。同时，当天线罩本身难以完成天线设计需求时，需要将天线罩与超表面集成，借助超表面具有超常的电磁特性，成为解决天线本身问题的重要方式。研究并分析了频选天线罩、并针对某些天线带宽窄散热能力差等缺点，改进了频率选择表面表面单元结构，增大其金属占比，并将其与金属地板相连，从而实现较好的散热特性；与此同时，由于加载频选而产生的寄生效应，可大幅度展宽天线带宽，解决了天线在某些特殊环境工作下的散热问题，以及展宽阵列天线带宽，达到保护天线的前提下并优化天线阵性能的作用。而且一体化宽带频选天线罩可以略微提高天线最大辐射方向增益，所以对解决天线加载天线罩前后增益损失大等问题具有一定积极作用。所以在现代移动通信领域，一体化宽带频选天线罩正在得到越来越多的应用。

现有技术如下：2018年，文献[B. Gao， S. Huang， Z. Ren， Y. Chen and X.Wang， Design and Verification of an Integrated Free-Standing Thick-ScreenFSS Radome， in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 17, no.9, pp. 1630-1634, Sept. 2018, doi: 10.1109/LAWP. 2018. 2859232]提出了全金属带通FSS天线罩，构建了FSS天线罩的3-D模型，该带通FSS天线罩具有通带透射率高且角度稳定性较好等优点，但是降低了天线的增益。

2012年，专利[北京航空航天大学. 十字环形缝隙频率选择表面单元结构体的优化方法及其共形低RCS天线罩:CN201210200659.2[P]. 2012-10-10.]提出了一种具有频率选择性能的共形低RCS天线罩，优点在于通带内能较好将电磁波透射出去，带外电磁波不能通过天线罩反射回来，但是该天线罩性能单一。

2019年，专利[华南理工大学. 带通频率选择表面结构、屏蔽门及天线罩:CN201920583485.X[P]. 2019-11-15.]提出了一种带通型频率选择表面结构天线罩，具有双零点、频率选择好，插入损耗小，对电磁极化不敏感的优点，但是其多层结构较为复杂。

2019年，专利[天津光电通信技术有限公司. 一种频率选择表面天线罩:CN201822105652.8[P]. 2019-06-11.] 设计了一种三层结构的频率表面天线罩，优点在于电磁兼容性能好，且可减少带外RCS，但是多层结构损耗大，结构强度不够。