CN107359418A - 一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法 - Google Patents

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Abstract

一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法，多频天线系统包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，其特征在于，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段；每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构；所述巴伦用于当获取到差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。通过采用本方案，能够降低异频的辐射单元之间的差模谐振所带来的异频干扰。

Description

一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法
技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法。
背景技术
在如图1所示的多频天线系统中，可以部署不同频段的辐射单元，辐射单元的结构示意图可参考图2。若其中使用异频的两个辐射单元(例如高频辐射单元和低频辐射单元)同时工作时，对于高频辐射单元而言，在其辐射臂上会感应出低频辐射单元发射的低频信号。而该低频信号通过高频辐射单元的馈电片感应出后，可以从高频辐射单元的一个辐射臂传输到高频辐射单元的另一个辐射臂。这样就会导致如下问题：在高频辐射单元的各辐射臂之间形成一个与低频信号同频的感应电流，该感应电流会产生差模辐射，且该感应电流产生的差模辐射会叠加到作为源头的低频辐射单元自身的低频辐射上，从而干扰低频辐射单元的正常工作，具体表现为方向图畸形。
发明内容
本申请提供了一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法，能够解决现有技术中多频天线系统中异频的辐射单元同时工作时产生的异频干扰问题。
本申请第一方面提供一种多频天线系统，其包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段。其中，每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构。
所述巴伦用于当获取到差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
可选的，本申请中的第一辐射单元和第二辐射单元所使用的工作频段可以是倍频关系，本申请不对二者的倍数进行限定。
相较于现有技术，本申请提供的方案中，由于第一辐射单元中的巴伦设置了至少一个传导结构，所以，当所述巴伦获取到差模信号后，能够通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构。这样，该差模信号就不会流入第一辐射单元的辐射臂，相应的，该差模信号就不会在第一辐射单元上的各辐射臂之间产生差模辐射，最终能够降低异频干扰，使得第二辐射单元在其工作频段内的差模谐振强度减弱，这样可以在保证第一辐射单元正常工作的前提下，也能保证第二辐射单元正常工作。对于高频辐射单元来说，其获取到低频辐射单元的低频信号后，由于采用了该巴伦结构，即可阻断低频信号不在辐射臂之间回流，最终消除由该低频信号引起的差模辐射，这样就不会干扰低频辐射单元的方向图，进而提升低频辐射单元的辐射增益。
本申请中，所述巴伦还包括馈电信号传输层、信号地层和微带线，所述馈电信号传输层、所述信号地层均与所述接地结构电连接，所述馈电信号传输层和所述信号地层电连接，所述微带线与所述接地结构电连接。主要采用以下两类方式来抑制差模谐振：
一、在巴伦中引入短路枝节。
A、在馈电信号传输层中引入短路枝节，将短路枝节和微带线作为上述传导结构。在所述传导结构包括短路枝节和微带线时，所述馈电信号传输层用于当获取到所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号输入所述微带线。
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
本申请中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段。本申请不对短路枝节的部署总数量、以及传输段、馈电段或者耦合段上分别部署的短路枝节数量进行限定，下面针对短路枝节的部署进行说明：
在一些可能的设计中，短路枝节设置于传输段，至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
在一些可能的设计中，短路枝节设置于馈电段，至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
在一些可能的设计中，短路枝节设置于耦合段，至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接时，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
在一些可能的设计中，短路枝节设置于传输段、馈电段或耦合段中的至少两个。例如将短路枝节分别设置于上述传输段和上述耦合段，或者将短路枝节分别设置于上述馈电段和上述耦合段，或者将短路枝节分别设置于上述传输段、上述馈电段和上述耦合段。在这种电路结构下，差模信号的信号走向可包括下述三种中的至少一种：
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
B、在馈电信号传输层中引入短路枝节，将短路枝节作为上述传导结构。
所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接。
所述馈电信号传输层用于当获取到所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构。
同理，在将短路枝节作为上述传导结构，并利用该短路枝节将差模信号引流至接地结构的实施例中，短路枝节同样可分别设置于上述传输段、馈电段或耦合段中的至少一个。
二、在巴伦中引入金属化过孔。
具体来说，在馈电信号传输层中引入金属化过孔，将金属化过孔和微带线作为上述传导结构。所述金属化过孔可设置在所述馈电段末梢。图8为金属化过孔设置于馈电信号传输层时的一种结构示意图。
相应的，所述馈电信号传输层可用于当获取到所述差模信号后，通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线。
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构，具体来说，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
由此可见，在上述所述的任一电路结构中，当第一辐射单元感应出第二辐射单元的差模信号后，都能够破坏第一辐射单元上因为差模信号所形成的差模谐振。对于第二辐射单元而言，其本身的辐射工作收到第一辐射单元的辐射干扰能够明显降低，甚至不会受到第一辐射单元的辐射干扰。最终体现在第二辐射单元的辐射增益不会因为差模谐振的存在而恶化，相较于现有机制，第二辐射单元的辐射增益能够明显提高。
在一些可能的设计中，由于上述第一辐射单元上的天线振子为半波偶极子，为在减弱对第二辐射单元的差模谐振的影响，并保证第一辐射单元的辐射效率。还可对第一辐射单元的辐射臂长度，或者对第一辐射单元的巴伦高度进行设置，或者对短路枝节的长度进行设置。可将所述巴伦的高度为Y，Y＝L/4。巴伦的L/4是因为辐射臂上的电流平行于反射装置，而由于存在反射装置，会等效产生关于反射装置镜像对称方向相反的镜像电流，当辐射臂距离反射装置L/4时，辐射臂上的电流与镜像电流可以在远场同相位叠加，从而增强天线性能。
或者，将辐射臂长度设置为L/4，这样两个辐射臂总长度为L/2，最终可以实现最高的辐射效率。
或者，还可将所述短路枝节的长度设置为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。
本申请第二方面提供一种控制多频天线系统内异频干扰的方法，所述多频天线系统包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段。可选的，本申请中的第一辐射单元和第二辐射单元所使用的工作频段可以是倍频关系，本申请不对二者的倍数进行限定。
每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构，所述方法包括：
所述巴伦获取差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
相较于现有技术，本申请提供的方案中，由于第一辐射单元中的巴伦设置了至少一个传导结构，所以，当所述巴伦获取到差模信号后，能够通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构。这样，该差模信号就不会流入第一辐射单元的辐射臂，相应的，该差模信号就不会在第一辐射单元上的各辐射臂之间产生差模辐射，最终能够降低异频干扰，使得第二辐射单元在其工作频段内的差模谐振强度减弱，这样可以在保证第一辐射单元正常工作的前提下，也能保证第二辐射单元正常工作。对于高频辐射单元来说，其获取到低频辐射单元的低频信号后，即可阻断低频信号不在辐射臂之间回流，最终消除由该低频信号引起的差模辐射，这样就不会干扰低频辐射单元的方向图，进而提升低频辐射单元的辐射增益。
在一些可能的设计中，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节和微带线，所述微带线与所述接地结构电连接。
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
所述馈电信号传输层通过至少一个所述短路枝节，将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。通过采用该方案，能够有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段。
至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者，至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。通过采用该方案，能够有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括馈电段，至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接。
所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
在一些可能的设计中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述耦合段和所述阻抗变换段分别与至少一个所述短路枝节电连接，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段，这种结构下，差模信号主要有以下三种流向：
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。可见，将差模信号引流至微带线后，就可以由微带线流入接地结构，最终有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节，所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接。
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
当获取到来自所述第二辐射单元的差模信号后，所述馈电信号传输层通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构。可见，采用该方案能够有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括微带线和金属化过孔，所述金属化过孔设置在所述馈电段末梢，所述微带线与所述接地结构电连接。
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
当获取到所述差模信号后，所述馈电信号传输层通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。可见，将差模信号引流至微带线后，就可以由微带线流入接地结构，最终有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段，所述馈电段末梢设置金属化过孔。
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。可见，将差模信号引流至微带线后，就可以由微带线流入接地结构，最终有效的抑制差模谐振。
在一些可能的设计中，所述短路枝节的长度为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。该L/4短路枝节对于低频信号来说，不是L/4的开路线，所以低频的差模信号流入第一辐射单元时，整个短路枝节的R变小，所以，低频的差模信号就可以沿着微带线流向GND，不会流至第一辐射单元的辐射臂，进而消除了差模谐振。
相较于现有技术，本申请提供的方案中，由于第一辐射单元中的巴伦设置了至少一个传导结构，所以，当所述巴伦获取到差模信号后，能够通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构。这样，该差模信号就不会流入第一辐射单元的辐射臂，相应的，该差模信号就不会在第一辐射单元上的各辐射臂之间产生差模辐射，最终能够降低异频干扰，使得第二辐射单元在其工作频段内的差模谐振强度减弱，这样可以在保证第一辐射单元正常工作的前提下，也能保证第二辐射单元正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例中多频天线系统的一种结构示意图；
图2为现有机制中多频天线系统中辐射单元的一种结构示意图；
图3为现有机制中多频天线系统中辐射单元的另一种结构示意图；
图4为现有机制中多频天线系统中辐射单元的另一种结构示意图；
图5为本发明实施例中多频天线系统的一种结构示意图；
图6a为本发明实施例中第一辐射单元的一种结构示意图；
图6b为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图6c为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图6d为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图6e为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图6f为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图7a为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图7b为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图7c为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图8为本发明实施例中第一辐射单元的另一种结构示意图；
图9为本发明实施例中控制多频天线系统内异频干扰的方法流程示意图；
图10为本发明实施例中的辐射增益曲线示意图。
具体实施方式
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块，本申请中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
本申请供了一种多频天线系统及控制多频天线系统内异频干扰的方法，可用于天线技术领域。以下进行详细说明。本申请中的多频天线系统包括辐射臂、巴伦和反射装置。其中，巴伦是指平衡到非平衡转换器，其具备将不平衡的同轴电缆与平衡的偶极天线进行匹配、抑制共模电流、消除共模干扰以及阻抗转换的功能。图3为普通巴伦一侧的一种结构示意图，图4为普通巴伦另一侧的一种结构示意图。巴伦包括馈电片、微带线和接地结构，图3馈电片右侧的信号向虚线箭头所示的方向流动(向上流动)，图3馈电片左侧的信号向实线箭头所示的方向流动(向下流动)。由于馈电片和其对应的信号地层之间由介质隔开，所以两个信号地层上的电流互为反相，互为反相时，辐射抵消。
但是，由于辐射臂和信号地层为电导通，且电流连续，所以体现到两个辐射臂上的信号则互为同相，而互为同相时，辐射体现为增强。由此可见，由于巴伦中的这种馈电片结构的存在，使得在高频辐射单元工作时，若附近存在低频辐射单元也在工作，那么高频辐射单元的辐射臂上就会感应出相应的低频信号，该低频信号可通过高频辐射单元的馈电片从高频辐射单元的一个辐射臂传输到高频辐射单元的另一个辐射臂上去，而不直接流入接地装置。这样就会在高频辐射臂之间形成一个与低频信号同频的感应电流，这个感应电流会产生差模辐射，而该感应电流产生的差模辐射会叠加到作为源头的低频辐射单元自身的低频辐射上，从而干扰低频辐射单元的正常工作，具体表现为方向图畸形。可见，高频辐射单元所感应的低频信号可以通过自身的馈电片从一个辐射臂传输到另一个辐射臂形成差模辐射，从而导致低频辐射单元的方向图畸形。
为解决上述技术问题，本申请主要提供以下技术方案：
可在高频辐射单元的馈电结构中引入短路枝节，以将感应到的差模信号引流至接地装置；或者在高频辐射单元的馈电结构中引入金属化过孔，以直接连接馈电信号传输层和信号地层，最终使得差模信号由馈电点流入微带线，最终从微带线流入接地装置。这两种方式都能使得高频辐射单元的辐射臂之间无法够激励起差模辐射，从而使工作频段较低的低频辐射单元内产生的寄生谐振强度减弱,最终使低频辐射单元的天线阵列能够正常工作。
请参照图5，以下从对本申请提供一种多频天线系统的结构进行举例说明，所述多频天线系统可包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段，第一辐射单元和第二辐射单元异频。在上述第一辐射单元在工作时，附近的第二辐射也在工作，本高频单元会以差模和共模两种方式来接收第二辐射单元的信号，以下以第一辐射单元感应第二辐射单元的差模信号，以及抑制感应到的差模信号流入第一辐射单元的辐射臂之间为例。
每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构。
所述巴伦用于当获取到差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
可选的，本申请中的第一辐射单元和第二辐射单元所使用的工作频段可以是倍频关系，本申请不对二者的倍数进行限定。
相较于现有技术，本申请提供的方案中，由于第一辐射单元中的巴伦设置了至少一个传导结构，所以，当所述巴伦获取到差模信号后，能够通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构。这样，该差模信号就不会流入第一辐射单元的辐射臂，相应的，该差模信号就不会在第一辐射单元上的各辐射臂之间产生差模辐射，最终能够降低异频干扰，使得第二辐射单元在其工作频段内的差模谐振强度减弱，这样可以在保证第一辐射单元正常工作的前提下，也能保证第二辐射单元正常工作。对于高频辐射单元来说，其获取到低频辐射单元的低频信号后，由于采用了本申请图5所示的巴伦结构，即可阻断低频信号不在辐射臂之间回流，最终消除由该低频信号引起的差模辐射，这样就不会干扰低频辐射单元的方向图，进而提升低频辐射单元的辐射增益。
本申请中，所述巴伦还包括馈电信号传输层、信号地层和微带线，所述馈电信号传输层、所述信号地层均与所述接地结构电连接，所述馈电信号传输层和所述信号地层电连接，所述微带线与所述接地结构电连接。主要采用以下两类方式来抑制差模谐振：
一、在巴伦中引入短路枝节。
A、在馈电信号传输层中引入短路枝节，将短路枝节和微带线作为上述传导结构。在所述传导结构包括短路枝节和微带线时，所述馈电信号传输层用于当获取到来自所述第二辐射单元的差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号输入所述微带线。
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
本申请中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段。本申请不对短路枝节的部署总数量、以及传输段、馈电段或者耦合段上分别部署的短路枝节数量进行限定，下面针对短路枝节的部署进行说明：
1、短路枝节设置于传输段
至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。图6a为短路枝节设置于传输段时的一种结构示意图。
2、短路枝节设置于馈电段
至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。图6b为短路枝节设置于馈电段时的一种结构示意图。
3、短路枝节设置于耦合段
至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接时，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。图6c为短路枝节设置于耦合段时的一种结构示意图。
4、短路枝节设置于传输段、馈电段或耦合段中的至少两个。
例如将短路枝节分别设置于上述传输段和上述耦合段(如图6d所示)，或者将短路枝节分别设置于上述馈电段和上述耦合段(如图6e所示)，或者将短路枝节分别设置于上述传输段、上述馈电段和上述耦合段(如图6f所示)。
在4这种电路结构下，差模信号的信号走向可包括下述三种中的至少一种：
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
B、在馈电信号传输层中引入短路枝节，将短路枝节作为上述传导结构。
所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接。
所述馈电信号传输层用于当获取到所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构，最终使得该差模信号无法在第一辐射单元的辐射臂之间产生感应电流，这样就不会对第二辐射单元产生差模谐振，进而可以提升第二辐射单元的辐射增益，也不需要对原巴伦结构进行大改造，也不会降低整个巴伦的集成度。
同理，在将短路枝节作为上述传导结构，并利用该短路枝节将差模信号引流至接地结构的实施例中，短路枝节同样可分别设置于上述传输段、馈电段或耦合段中的至少一个，具体的结构示意图可参考图7a、图7b和图7c所示的结构示意图。其中，图7a中将短路枝节设置于馈电信号传输层的传输段，图7b中将短路枝节设置于馈电信号传输层的馈电段，图7c中将短路枝节设置于馈电信号传输层的耦合段。
可选的，在一些发明实施例中，由于上述第一辐射单元上的天线振子为半波偶极子，为在减弱对第二辐射单元的差模谐振的影响，并保证第一辐射单元的辐射效率。还可对第一辐射单元的辐射臂长度，或者对第一辐射单元的巴伦高度进行设置，或者对短路枝节的长度进行设置。
例如，可将所述巴伦的高度为Y，Y＝L/4。巴伦的L/4是因为辐射臂上的电流平行于反射装置，而由于存在反射装置，会等效产生关于反射装置镜像对称方向相反的镜像电流，当辐射臂距离反射装置L/4时，辐射臂上的电流与镜像电流可以在远场同相位叠加，从而增强天线性能。
或者将辐射臂长度设置为L/4，这样两个辐射臂总长度为L/2，最终可以实现最高的辐射效率。
例如，还可将所述短路枝节的长度设置为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。例如n＝1时，短路枝节的长度为L/4，L/4短路枝节考虑了馈电信号传输层的阻抗变换，整个馈电信号传输层经过短路枝节的L/4变换后，对于感应到的比第一高辐射单元的工作频率高的差模信号时，整个馈电信号传输层的节点阻抗特性为开路。所以，该种长度的短路枝节对于高频信号来说，其相当于短路枝节的电阻呈现高阻状态，相当于开路线，所以高频的差模信号并不能流入馈电信号传输层，而只能在巴伦顶端的辐射臂之间回流。
而该短路枝节对于低频信号来说，不是L/4的开路线，所以低频的差模信号流入第一辐射单元时，整个短路枝节的电阻就会变小，所以，低频的差模信号就可以沿着微带线流向接地结构，不会流至第一辐射单元的辐射臂，进而消除了差模谐振。
二、在巴伦中引入金属化过孔。
具体来说，在馈电信号传输层中引入金属化过孔，将金属化过孔和微带线作为上述传导结构。所述金属化过孔可设置在所述馈电段末梢。图8为金属化过孔设置于馈电信号传输层时的一种结构示意图。
相应的，所述馈电信号传输层可用于当获取到所述差模信号后，通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线。
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
具体来说，金属化过孔设置在馈电段的末梢时，如图8所示，图8左侧的馈电信号传输层与信号地层金属化过孔直接电连接，二者中的电流流向一致，图8右侧的馈电信号传输层与信号地层则是通过介质耦合连接，可见，二者中的电流为是反相。图8右侧的实线箭头表示辐射臂右侧馈电信号传输层的电流方向，图8右侧的虚线箭头表示辐射臂右侧信号地层的电流方向。此时对高频信号而言，从作为短路点的该金属化过孔往下看，阻抗为无穷大，但是该金属化过孔对于感应到的低频信号而言，由于设置了该金属化过孔，所以会改变该高频辐射单元上产生的低频感应电流的传输路径，所以，在感应到低频信号时，该高频辐射单元不会产生影响低频信号的差模谐振。
由此可见，上述图5-图8所示的任一电路结构中，当第一辐射单元感应出第二辐射单元的差模信号后，都能够破坏第一辐射单元上因为差模信号所形成的差模谐振。对于第二辐射单元而言，其本身的辐射工作收到第一辐射单元的辐射干扰能够明显降低，甚至不会受到第一辐射单元的辐射干扰。最终体现在第二辐射单元的辐射增益不会因为差模谐振的存在而恶化，相较于现有机制，第二辐射单元的辐射增益能够明显提高。具体的辐射增益对比示意图可参考图10所示的曲线图，图10中的虚线是指未采用本申请中的巴伦结构时第二辐射单元的辐射增益曲线，图10中的实线则是指采用本申请中的巴伦结构时第二辐射单元的辐射增益曲线，由图10可知，第二辐射单元的辐射增益有明显的提升。
以上针对多频天线系统进行举例说明，下面针对本申请中的控制多频天线系统内异频干扰的方法进行举例说明。如图9所示，本发明实施例中，所述多频天线系统包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段。
其中，每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构。多频天线系统的结构示意图可参考图1、图2、图5-图8任一所示的结构。
当第二辐射单元发出信号后，若第一辐射单元以差模方式感应到该信号，得到差模信号后，则将该差模信号输入巴伦。所述巴伦获取差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
本申请提供的方案中，由于第一辐射单元中的巴伦设置了至少一个传导结构，所以，当所述巴伦获取到差模信号后，能够通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构。这样，该差模信号就不会流入第一辐射单元的辐射臂，相应的，该差模信号就不会在第一辐射单元上的各辐射臂之间产生差模辐射，最终能够降低异频干扰，使得第二辐射单元在其工作频段内的差模谐振强度减弱，这样可以在保证第一辐射单元正常工作的前提下，也能保证第二辐射单元正常工作。对于高频辐射单元来说，其获取到低频辐射单元的低频信号后，由于采用了本申请图5所示的巴伦结构，即可阻断低频信号不在辐射臂之间回流，最终消除由该低频信号引起的差模辐射，这样就不会干扰低频辐射单元的方向图，进而提升低频辐射单元的辐射增益。
本申请中，所述巴伦还包括馈电信号传输层、信号地层和微带线，所述馈电信号传输层、所述信号地层均与所述接地结构电连接，所述馈电信号传输层和所述信号地层电连接，所述微带线与所述接地结构电连接。主要采用以下两类方式来抑制差模谐振：
一、在巴伦中引入短路枝节。
那么，在所述传导结构包括短路枝节和微带线时，所述馈电信号传输层通过至少一个所述短路枝节，将所述差模信号输入所述微带线。
然后，由所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
本申请中，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段。本申请不对短路枝节的部署总数量、以及传输段、馈电段或者耦合段上分别部署的短路枝节数量进行限定，下面针对短路枝节的部署进行说明：
1、短路枝节设置于传输段
至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。图6a为短路枝节设置于传输段时的一种结构示意图，在图6a所示的巴伦左侧的虚线箭头是指差模信号在微带线的流向，在图6a所示的巴伦右侧的虚线箭头是指差模信号在阻抗变换段的流向，由于该差模信号无法在辐射臂之间产生回流的感应电流，所以，对于第一辐射单元的辐射臂而言，两个辐射臂的电流流向一致，并且不会存在由比第一辐射单元的工作频段高的其他辐射单元的差模信号产生的感应电流，最终，第一辐射单元不会对比自身工作频段低的第二辐射单元造成差模谐振的干扰，也不会收到附近工作频段高于第一辐射单元的差模谐振干扰。
2、短路枝节设置于馈电段
至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。图6b为短路枝节设置于馈电段时的一种结构示意图，在图6b所示的巴伦左侧的虚线箭头是指差模信号在微带线的流向，在图6b所示的巴伦右侧的虚线箭头是指差模信号在阻抗变换段的流向。
3、短路枝节设置于耦合段
至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接时，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。图6c为短路枝节设置于耦合段时的一种结构示意图，在图6c所示的巴伦左侧的虚线箭头是指差模信号在微带线的流向，在图6c所示的巴伦右侧的虚线箭头是指差模信号在阻抗变换段的流向。
4、短路枝节设置于传输段、馈电段或耦合段中的至少两个。
例如将短路枝节分别设置于上述传输段和上述耦合段(如图6d所示)，或者将短路枝节分别设置于上述馈电段和上述耦合段(如图6e所示)，或者将短路枝节分别设置于上述传输段、上述馈电段和上述耦合段(如图6f所示)。具体差模信号的走向可参考前述1-3结构下对差模信号走向的分析过程。具体来说，在4这种电路结构下，差模信号的信号走向可包括下述三种中的至少一种：
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
或者，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
B、在馈电信号传输层中引入短路枝节，将短路枝节作为上述传导结构。
所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接。
所述馈电信号传输层用于当获取到所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构，最终使得该差模信号无法在第一辐射单元的辐射臂之间产生感应电流，这样就不会对第二辐射单元产生差模谐振，进而可以提升第二辐射单元的辐射增益，也不需要对原巴伦结构进行大改造，也不会降低整个巴伦的集成度。
同理，在将短路枝节作为上述传导结构，并利用该短路枝节将差模信号引流至接地结构的实施例中，短路枝节同样可分别设置于上述传输段、馈电段或耦合段中的至少一个，具体的结构示意图可参考图7a、图7b和图7c所示的结构示意图。其中，图7a中将短路枝节设置于馈电信号传输层的传输段，图7b中将短路枝节设置于馈电信号传输层的馈电段，图7c中将短路枝节设置于馈电信号传输层的耦合段。
可选的，在一些发明实施例中，由于上述第一辐射单元上的天线振子为半波偶极子，为在减弱对第二辐射单元的差模谐振的影响，并保证第一辐射单元的辐射效率。还可对第一辐射单元的辐射臂长度，或者对第一辐射单元的巴伦高度进行设置，或者对短路枝节的长度进行设置。
例如，可将所述巴伦的高度为Y，Y＝L/4，以增强第一辐射单元的天线性能。
或者将辐射臂长度设置为L/4，这样两个辐射臂总长度为L/2，最终可以实现最高的辐射效率。
例如，还可将所述短路枝节的长度设置为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。例如n＝1时，短路枝节的长度为L/4，L/4短路枝节考虑了馈电信号传输层的阻抗变换，整个馈电信号传输层经过短路枝节的L/4变换后，该种长度的短路枝节对于高频信号来说，其相当于短路枝节的电阻呈现高阻状态，相当于开路线，所以高频的差模信号并不能流入馈电信号传输层，而只能在巴伦顶端的辐射臂之间回流。
而该短路枝节对于低频信号来说，不是L/4的短路线，所以低频的差模信号流入第一辐射单元时，整个短路枝节的电阻就会变小，所以，低频的差模信号就可以沿着微带线流向接地结构，不会流至第一辐射单元的辐射臂，进而消除了差模谐振。
二、在巴伦中引入金属化过孔。
具体来说，在馈电信号传输层中引入金属化过孔，将金属化过孔和微带线作为上述传导结构。所述金属化过孔可设置在所述馈电段末梢。图8为金属化过孔设置于馈电信号传输层时的一种结构示意图。
相应的，当获取到所述差模信号后，所述馈电信号传输层通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线。
然后，由所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构，在图8所示的电路结构下，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
可选的，金属化过孔设置在馈电段的末梢时，如图8所示，图8左侧的馈电信号传输层与信号地层金属化过孔直接电连接，二者中的电流流向一致，图8右侧的馈电信号传输层与信号地层则是通过介质耦合连接，可见，二者中的电流为是反相。图8右侧的实线箭头表示辐射臂右侧馈电信号传输层的电流方向，图8右侧的虚线箭头表示辐射臂右侧信号地层的电流方向。此时对高频信号而言，从作为短路点的该金属化过孔往下看，阻抗为无穷大，但是该金属化过孔对于感应到的低频信号而言，由于设置了该金属化过孔，所以会改变该高频辐射单元上产生的低频感应电流的传输路径，所以，在感应到低频信号时，该高频辐射单元不会产生影响低频信号的差模谐振。
由此可见，上述图5-图8所示的任一电路结构中，当第一辐射单元感应出第二辐射单元的差模信号后，都能够破坏第一辐射单元上因为差模信号所形成的差模谐振。对于第二辐射单元而言，其本身的辐射工作收到第一辐射单元的辐射干扰能够明显降低，甚至不会受到第一辐射单元的辐射干扰。最终体现在第二辐射单元的辐射增益不会因为差模谐振的存在而恶化。相较于现有机制，第二辐射单元的辐射增益能够明显提高。具体的辐射增益对比示意图可参考图10所示的曲线图，图10中的虚线是指未采用本申请中的巴伦结构时第二辐射单元的辐射增益曲线，图10中的实线则是指采用本申请中的巴伦结构时第二辐射单元的辐射增益曲线，由图10可知，第二辐射单元的辐射增益有明显的提升。
可选的，在一些发明实施例中，如果同时有多个高频都接收到至少一个低频发送的信号时，即同时有多个第一辐射单元都接收到至少一个第二辐射单元发送的信号时，每个高频辐射单元上的信号处理过程都可参考前述实施例中对第一辐射单元的说明，此处不作赘述。对于整个多频天线系统而言，产生的总效果就是矢量叠加的和，即先放一个低频单元上去，多频天线系统中的每个高频单元上会执行差模谐振的抑制流程(第一辐射单元的差模谐振抑制流程)，只是每个高频辐射单元的感应电流强度可能不同(感应电流强度与距离的平方呈反比关系，例如距离越远，感应强度越弱)。若在不同的地方部署低频辐射单元，那么该该低频辐射单元附近的高频辐射单元上的感应电流强度也会发生变化，变化原理一致。最终对某一个具体的高频辐射单元而言，当其周围部署了多个低频辐射单元时，该高频辐射单元上产生的感应电流就等于每一个低频单独存在时产生的感应电流的矢量和。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (19)

1.一种多频天线系统，其包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，其特征在于，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段；
每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构；
所述巴伦用于当获取到差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号输入所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节和微带线，所述微带线与所述接地结构电连接；
所述馈电信号传输层用于当获取到所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段；
至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者，至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
4.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括馈电段，至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接；
所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
5.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述耦合段和所述阻抗变换段分别与至少一个所述短路枝节电连接，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段；
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
6.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节，所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接；
所述馈电信号传输层用于当获取到来所述差模信号后，通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构。
7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括微带线和金属化过孔，所述金属化过孔设置在所述馈电段末梢，所述微带线与所述接地结构电连接；
所述馈电信号传输层用于当获取到来自所述第二辐射单元的差模信号后，通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线用于将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段；
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
9.根据权利要求2-6任一所述的天线系统，其特征在于，所述短路枝节的长度为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。
10.根据权利要求8所述的天线系统，其特征在于，所述巴伦的高度为Y，Y＝L/4。
11.一种控制多频天线系统内异频干扰的方法，所述多频天线系统包括至少一个第一辐射单元以及至少一个第二辐射单元，其特征在于，所述第一辐射单元的工作频段高于所述第二辐射单元的工作频段；
每个所述第一辐射单元包括接地结构、巴伦和至少两个辐射臂，所述巴伦的一端与所述至少两个辐射臂电连接；所述巴伦包括至少一个传导结构，所述方法包括：
所述巴伦获取差模信号后，通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，所述差模信号为所述巴伦以差模方式感应来自所述第二辐射单元的信号得到的信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节和微带线，所述微带线与所述接地结构电连接；
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
所述馈电信号传输层通过至少一个所述短路枝节，将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段；
至少一个所述短路枝节与所述传输段电连接时，所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者，至少一个所述短路枝节与所述馈电段电连接时，所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述阻抗变换段包括馈电段，至少一个所述短路枝节与所述耦合段电连接；
所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段和耦合段，所述耦合段和所述阻抗变换段分别与至少一个所述短路枝节电连接，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段；
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述耦合段、以及所述馈电段流入所述微带线；
或者所述差模信号自所述馈电段流入所述微带线。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括短路枝节，所述短路枝节的一端与所述馈电信号传输层电连接，所述短路枝节的另一端与所述接地结构电连接；
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
当获取到所述差模信号后，所述馈电信号传输层通过至少一个所述短路枝节将所述差模信号从所述馈电信号传输层引流至所述接地结构。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述巴伦还包括馈电信号传输层，所述传导结构包括微带线和金属化过孔，所述金属化过孔设置在所述馈电段末梢，所述微带线与所述接地结构电连接；
所述通过所述至少一个传导结构将所述差模信号传递到所述接地结构，包括：
当获取到所述差模信号后，所述馈电信号传输层通过所述金属化过孔将所述差模信号输入所述微带线；
所述微带线将自所述馈电信号传输层输入的所述差模信号输入所述接地结构。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述馈电信号传输层包括阻抗变换段，所述阻抗变换段包括传输段和馈电段，所述馈电段末梢设置金属化过孔；
所述差模信号自所述传输段、以及所述馈电段流入所述微带线。
19.根据权利要求12-16任一所述的方法，其特征在于，所述短路枝节的长度为X，X＝n*(L/4)，L为所述第一辐射单元的工作频段的中心频率所对应的波长，n为小于或等于4的正整数。
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