[发明专利]一种双频段阵列天线及其实现方法

说明书

一种双频段阵列天线及实现方法，属于双频段阵列天线技术领域，双频段阵列天线包括：公共馈电功分网络的第一金属层具有馈电端口及功分网络；第一阵列天线及第二阵列天线呈对称结构分别设于公共馈电功分网络的两面，均包括依次叠放的第二金属层、第三金属层、第四金属层及第五金属层，且各之间均设有陶瓷基板。第二金属层为接地层，第三金属层具有阻抗匹配网络，第一阵列天线通过第一金属化孔与功分网络连通；第二阵列天线通过第二金属化孔与功分网络连通。第四金属层阵列开设有耦合缝隙。第五金属层对应耦合缝隙均设有辐射贴片。采用厚膜电路工艺实现阵列天线，天线更加小型化，不同频段的天线可单独制作，设计及制作工艺更加简单。

技术领域

本发明属于双频段阵列天线技术领域，尤其涉及一种双频段阵列天线及其实现方法。

背景技术

由于无线通信系统的发展趋势为小型化，低功耗和高稳定性，所以集成度越来越高，系统内频段需求越来越宽或者越来越多，对多频段天线共存需求日益突出。另外系统的小型化、高集成化的发展趋势，要求天线在实现功能的前提下，需要尽可能的实现小型化。

现有的多频段天线需要进行特殊的设计，例如微带形式的天线往往通过在辐射贴片上开槽、加载寄生单元等，或者通过馈电结构的特殊化设计来实现。但是这些设计都存在复杂的设计过程增加工作量；另外贴片上开槽会降低贴片的辐射效率；加载寄生单元会增加辐射单元的尺寸；馈电网络的特殊设计将带来阻抗匹配的问题。而且在阵列天线中，复杂的馈电网络会使天线性能恶化，另外馈电网络本身也会产生辐射，影响天线辐射性能，为了改善馈电网络的影响，一般将馈电网络和辐射单元分层设置。因此这些常规的做法会增加系统的整体尺寸，同时还增加额外的设计工作，增加设计的复杂性。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种双频段阵列天线及其实现方法，采用厚膜电路工艺形成多层线路，既实现了双频段阵列天线功能，同时达到了天线小型化的特点，且不同频段的天线可单独制作，整个设计及制作工艺更加简单。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种双频段阵列天线，包括：第一阵列天线、第二阵列天线及公共馈电功分网络。

公共馈电功分网络包括第一金属层，第一金属层具有馈电端口及具有微带结构的功分网络，功分网络将馈电端口输入的馈电信号一分为二。

第一阵列天线及第二阵列天线呈对称结构分别设于公共馈电功分网络的两面，第一阵列天线及第二阵列天线均包括依次叠放的第二金属层、第三金属层、第四金属层及第五金属层，其中第二金属层均朝向公共馈电功分网络一侧。

第一金属层、第二金属层、第三金属层、第四金属层及第五金属层之间均设有陶瓷基板。

第二金属层为接地层。

第三金属层具有阻抗匹配网络。

第一阵列天线的第二金属层、第三金属层、第一金属层及相邻之间的陶瓷基板贯穿设有第一金属化孔，功分网络的一组信号通过第一金属化孔传递给第一阵列天线的阻抗匹配网络。

第二阵列天线的第二金属层、第三金属层、第一金属层及相邻之间的陶瓷基板贯穿设有第二金属化孔，功分网络的另一组信号通过第二金属化孔传递给第二阵列天线的阻抗匹配网络。

第四金属层阵列开设有耦合缝隙，且第一阵列天线与第二阵列天线对应的耦合缝隙尺寸存在差异。

第五金属层对应耦合缝隙均设有辐射贴片，阻抗匹配网络将信号通过对应的耦合缝隙与辐射贴片进行耦合，第一阵列天线与第二阵列天线对应的辐射贴片形状和/或尺寸存在差异。

进一步的，对应的耦合缝隙正交方向的辐射贴片设置有变容二极管。

进一步的，第一阵列天线对应的第二金属层与第三金属层之间的陶瓷基板贯穿设有第三金属化孔，用于连通第二金属层及第三金属层，且第三金属化孔连接有单独的馈电端口。