[发明专利]一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线

说明书

本发明公开了一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线，包括顶层介质基板和底层介质基板，顶层介质基板和底层介质基板之间存在空气间隙，顶层介质基板的上表面印刷有两个Y型巴伦，下表面印刷有辐射体结构，底层介质基板的上表面印刷频率选择表面，下表面印刷反射地板；辐射体结构包括两个正交放置的偶极子贴片，频率选择表面包括九块金属片，正中心金属片开有矩形槽。在不增加整个天线高度的情况下，底层介质基板上表面加载频率选择表面，能补偿高频段的增益，实现1.67GHz～3.8GHz频段内辐射稳定。

技术领域

本发明涉及射频通信技术领域，更具体地说，它涉及一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线。

背景技术

随着现代通信技术的飞速发展和无线通信频段的不断拓展，人们对于通信质量、设备便携度等要求也相应有所提升。天线作为无线通信系统中重要的终端设备，起着发射和接收电磁波并与射频信号进行相互转换的重任，因此在通信系统中起着至关重要的作用。为适应现代通信设备和人们的需求，天线的主要研发方向有：小型化、多频段、宽带化等多个方向。同时，为了实现天线的大规模生产和应用，天线的结构应尽可能的简单。

在电子通信、电磁干扰和雷达探测等众多领域中，对于传输速率、稳定性等性能十分重视，为了实现传输速率高、稳定性强、辐射范围广等优良性能，超宽带天线被人们提出并获得了深入的研究。现阶段，超宽带天线在众多领域已有了广泛的应用，随着电子信息技术的不断发展，人们对超宽带天线提出了方向性、高增益、小型化等设计要求，同时为了解决多频应用的问题，超宽带多频天线受到了很大的关注。

在通信技术时代快速更迭的背景下，人们开拓出了更多的通信频段并广泛应用。虽然5G移动通信技术已经投以应用，但是2G/3G/4G时期的技术仍将持续使用一段时间，因此对于天线多频宽带化的需求变得更加强烈，要求一个天线能够支持两个或多个频段的无线通信服务。而超宽带多频天线能够解决上述问题，同时带来多方面的性能提升，是改善通信系统的一种重要的应用天线。

双极化偶极子为±45°的交叉极化，通过一对交叉极化偶极子的耦合谐振产生较宽的辐射频段，在基础谐振模式下通过对偶极子进行开槽、切角等操作将多个谐振模式进行合并，大大地拓展了天线的辐射带宽，改善了天线的辐射性能。然而，在展宽的辐射频段中，天线在高频段的增益出现了下滑，失去了实际的应用价值。

为了解决高频增益的下降，本发明通过在底层介质基板引入频率选择表面，能补偿高频段的增益，实现整个通带辐射稳定。

发明内容

本发明的目的在于实现宽频带的无线通信服务和提高通信质量，同时针对上述展宽带宽后高频增益的衰减问题，提供应用于2G/3G/4G/5G频段，包含了2G/3G/4G(1.7～2.7GHz)工作频段和5G(3.3～3.8GHz)工作频段，仅用两层介质基板实现，结构简单，在不增加天线高度的基础上通过引入频率选择表面，不影响天线的匹配，能够对展宽带宽后高频段的增益实现补偿，实现宽频段、双极化、辐射稳定的一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种加载频率选择表面辐射稳定的宽带双极化偶极子天线，包括：顶层介质基板、底层介质基板及同轴电缆，所述顶层介质基板的上表面印刷有两个±°正交放置的Y型巴伦，下表面印刷有辐射体结构，所述辐射体结构由两个±°正交放置的偶极子贴片组成，所述宽带双极化偶极子天线通过所述同轴电缆对辐射体结构进行馈电；

所述底层介质基板位于顶层介质基板的下方，所述底层介质基板通过两根同轴电缆与顶层介质基板连接，所述底层介质基板的上表面印刷有频率选择表面，下表面印刷有反射地板。

作为本发明的较佳实施例，本发明所述巴伦数量为两个，分别为设置于顶层介质基板的上表面印刷－45°方向的第一巴伦及+45°