CN110931972A - 一种双槽对称激励的差分双工滤波天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双槽对称激励的差分双工滤波天线。所述天线包括上层介质基板、下层介质基板、金属地板、第一金属馈电微带线、第二金属馈电微带线、金属矩形辐射贴片、耦合缝隙、金属微带谐振器、以及第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环。本发明用一个紧凑的结构，同时实现了辐射、双工合成、通道滤波、差分馈电以及平衡‑不平衡变换功能，保证了良好的交叉极化性能、波瓣对称性和双工滤波辐射能力。

Description

一种双槽对称激励的差分双工滤波天线
技术领域
本发明涉及无线通信天线领域，具体涉及一种双槽对称激励的差分双工滤波天线。
背景技术
近年来，设计高度小型化和集成化的射频前模块已经成为了未来的发展趋势，因此设计体积小、集成度高的射频前端系统也得到了研究人员的关注。随着人们对滤波天线的带宽展宽、交叉极化、频率选择性和辐射性能的深入研究，也为双工天线的研究奠定了基础。在双工天线中，信号接收和信号发射都使用同一副天线，因此双工天线不仅可以降低成本，还能够减少系统的体积。
传统来说，天线和双工器是分开设计的，最后通过50Ω传输线和匹配网络串联实现滤波天线的设计，但这会造成结构尺寸和插入损耗的增大。滤波天线是近年来备受关注的一种新技术，在滤波天线中，天线不仅起到辐射作用，而且还具有滤波的功能，因此滤波天线具有较小的尺寸。
在现有的双工天线技术中，交叉极化性能和辐射波瓣的对称性尚有不足(Y.Lee,J.Tarng and S.Chung,"A filtering diplexing antenna for dual-band operationwith similar radiation patterns and low cross-polarization levels,"in IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters,vol.16,pp.58-61,2017.)。交叉极化性能差会影响天线的极化纯度，一方面导致通信效率降低，另一方面会带来干扰；不对称的波瓣难以满足某些应用的要求，比如测量、定位等。
因此，结构紧凑、具有双工滤波特性的同时具有良好交叉极化性能和对称波瓣的双工天线是通信技术和天线技术领域的重要的需求(H.Jin,G.Q.Luo,W.Che,K.Chin,Y.Panand Y.Yu,"Vertically-integrated differential filtering patch antenna excitedby a balun bandpass filter,"in IET Microwaves,Antennas&Propagation,vol.13,no.3,pp.300-304,27 2 2019)。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种同时具有辐射、滤波、双工性能，并且有良好交叉极化特性和对称辐射波瓣的双工滤波天线。本发明具有体积小、集成度高、交叉极化低以及辐射波瓣对称的优点。
本发明的目的至少能够通过如下技术方案实现。
一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，包括上层介质基板、下层介质基板、金属地板、第一金属馈电微带线、第二金属馈电微带线、金属矩形辐射贴片、耦合缝隙、金属微带谐振器、以及第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环；
上层介质基板、金属地板和下层介质基板粘合在一起，金属地板嵌在上层介质基板和下层介质基板之间；金属地板上面刻有两条平行放置的耦合缝隙；
金属矩形辐射贴片贴在上层介质基板的上表面，且金属矩形辐射贴片的中心与上层介质基板中心重合，其长度为波导波长的二分之一，其宽度要大于两条耦合缝隙之间的距离；
第一金属馈电微带线、第二金属馈电微带线、金属微带谐振器和第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环贴在下层介质基板的下表面；其中，从沿下层介质基板的中轴线从其下表面的一侧到另一侧依次排列为第二金属微带开口谐振环、第一金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环；金属微带谐振器通过下层介质基板下表面的中心，位于第一金属微带开口谐振环以及第三金属微带开口谐振环中间；第一金属馈电微带线和第二金属馈电微带线分别与第二金属微带开口谐振环和第四金属微带开口谐振环连接。
进一步地，所述上层介质基板、下层介质基板、金属地板、金属矩形辐射贴片、耦合缝隙、金属微带谐振器，以及第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环均具有对称结构，且对称面重合。
进一步地，两条耦合缝隙对称分布在上层介质基板、下层介质基板、金属地板、金属矩形辐射贴片、耦合槽、金属微带谐振器、以及第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环的公共对称面的两边。两条耦合缝隙之间的距离比第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环的宽度要大，且比金属微带谐振器的长度要短。
进一步地，所述金属微带谐振器是一条通过下层介质基板下表面的中心的金属带，而且垂直于上层介质基板、下层介质基板、金属地板、金属矩形辐射贴片、耦合槽、以及第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环的公共对称面。
进一步地，所述第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环均为由微带线围起的一个矩形环，并在矩形环的一条边的中间有一个开口。
进一步地，所述第一金属微带开口谐振环以及第三金属微带开口谐振环分别分布在金属微带谐振器的两边，而且矩形环中与有开口的边相平行的边靠近金属微带谐振器并与金属微带谐振器平行；
所述第二金属微带开口谐振环中有开口的边靠近并平行于第一金属微带开口谐振环中的有开口的边；所述第四金属微带开口谐振环中有开口的边靠近并平行于第三金属微带开口谐振环中的有开口的边。
进一步地，第二金属微带开口谐振环通过第一金属馈电微带线进行馈电；第四金属微带开口谐振环通过第二金属馈电微带线)进行馈电；
所述第一金属馈电微带线的一端可以连接在第二金属微带开口谐振环的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源；所述第二金属馈电微带线的一端可以连接在第四金属微带开口谐振环的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源。
进一步地，所述上层介质基板、金属地板、金属矩形辐射贴片构成一个微带天线，金属微带谐振器通过耦合缝隙与微带天线互相耦合，构成双频天线，分别谐振在两个工作频率即发送频率和接收频率；由于结构的对称性即上层介质基板、金属地板、金属矩形辐射贴片、金属微带谐振器、耦合缝隙有共同的对称面，在发送频率和接收频率上，双频天线上的场分布关于对称面对称，形成一个双频差分天线，因此辐射的波瓣对称，而且对交叉极化具有抑制作用。
进一步地，金属微带谐振器同时起到合成两路信号的作用，从而构成双工天线；第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环谐振在双频天线的一个谐振频率上，与双频天线的这个谐振模式构成一个通道的滤波器，第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环谐振在双频天线的另一个谐振频率，双频天线这个谐振模式构成另一个通道的滤波器，使双工天线的两个通道都具有滤波特性，从而构成滤波天线；由于第一金属微带开口谐振环、第二金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环都具有对称结构，且与双频天线具有相同的对称面，因此两个通道滤波器都是差分滤波器，保证了双频天线的差分激励，从而保证了良好的交叉极化性能和辐射波瓣的对称性；第一金属馈电微带线和第二金属馈电微带线分别对开口谐振环和进行单端激励，因此开口谐振环和同时具有平衡-不平衡变换的功能。
双频天线既是辐射单元，又是双工合成单元，同时又是通道滤波器的选频谐振单元，使本发明结构紧凑。
进一步地，一个通道的信号通过第一金属馈电微带线、第二金属微带开口谐振环、第一金属微带开口谐振环对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片辐射，由于第三金属微带开口谐振环、第四金属微带开口谐振环构成的另一个通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第二金属馈电微带线所连接的通道，实现了通道的隔离；
另一个通道的信号通过第二金属馈电微带线、第四金属微带开口谐振环、第三金属微带开口谐振环对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片辐射，由于第二金属微带开口谐振环、第一金属微带开口谐振环构成的通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第一金属馈电微带线所连接的通道，实现了通道的隔离。
本发明用一个紧凑的结构，同时实现了辐射、双工合成、通道滤波、差分馈电以及平衡-不平衡变换功能，保证了良好的交叉极化性能、波瓣对称性和双工滤波辐射能力。
本发明相较于现有技术，具有以下的有益效果：
1、本发明采用滤波电路和双工天线共同设计，因此不需要多余的匹配电路，且由于天线的基片集成在一起，使得滤波天线具有集成度高、尺寸小、重量轻等优点。
2、本发明提供的双工滤波天线具有较好的带宽展宽；并且能够将此天线作为天线的基本单元进行组阵，具有很大的研究空间。
3、本发明提供的双工天线采用对称式的双端口输入结构，能够实现对称辐射以及低交叉极化。
附图说明
图1是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线的总体示意图。
图2是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线的总体尺寸示意图。
图3是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线的侧视图。
图4是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线的具体尺寸示意图。
图5是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线的S参数仿真结果曲线图。
图6是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线随频率变化的垂直天线中心的远场增益曲线图。
图7是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线在f＝2GHz时Φ＝0°的远场方向图。
图8是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线在f＝2.45GHz时Φ＝0°的远场方向图。
图9是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线在f＝2GHz时Φ＝90°的远场方向图。
图10是本发明实施例中一种双槽对称激励的差分双工滤波天线在f＝2.45GHz时Φ＝90°的远场方向图。
图中，上层介质基板1、下层介质基板2、金属地板3、矩形金属辐射贴片4、第一金属馈电微带线5、耦合缝隙6、金属微带谐振器7、第一金属开口谐振环8、第二金属开口谐振环9、第三金属开口谐振环片10、第四金属开口谐振环11、第二金属馈电微带线12。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的具体实施作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
如图1和图2所示，一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，包括上层介质基板1、下层介质基板2、金属地板3、第一金属馈电微带线5、第二金属馈电微带线12、金属矩形辐射贴片4、耦合缝隙6、金属微带谐振器7、以及第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11；
上层介质基板1、金属地板3和下层介质基板2粘合在一起，金属地板3嵌在上层介质基板1和下层介质基板2之间；金属地板3上面刻有两条平行放置的耦合缝隙6；
金属矩形辐射贴片4贴在上层介质基板1的上表面，且金属矩形辐射贴片4的中心与上层介质基板1中心重合，其长度为波导波长的二分之一，其宽度要大于两条耦合缝隙6之间的距离；
第一金属馈电微带线5、第二金属馈电微带线12、金属微带谐振器7和第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11贴在下层介质基板2的下表面；其中，从沿下层介质基板2的中轴线从其下表面的一侧到另一侧依次排列为第二金属微带开口谐振环9、第一金属微带开口谐振环8、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11；金属微带谐振器7通过下层介质基板2下表面的中心，位于第一金属微带开口谐振环8以及第三金属微带开口谐振环10中间；第一金属馈电微带线5和第二金属馈电微带线12分别与第二金属微带开口谐振环9和第四金属微带开口谐振环11连接。
所述上层介质基板1、下层介质基板2、金属地板3、金属矩形辐射贴片4、耦合缝隙6、金属微带谐振器7，以及第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11均具有对称结构，且对称面重合。
两条耦合缝隙6对称分布在上层介质基板1、下层介质基板2、金属地板3、金属矩形辐射贴片4、耦合槽6、金属微带谐振器7、以及第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11的公共对称面的两边。两条耦合缝隙6之间的距离比第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11的宽度要大，且比金属微带谐振器7的长度要短。
滤波馈电结构如图4所示，所述金属微带谐振器7是一条通过下层介质基板2下表面的中心的金属带，而且垂直于上层介质基板1、下层介质基板2、金属地板3、金属矩形辐射贴片4、耦合槽6、以及第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11的公共对称面。
所述第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11均为由微带线围起的一个矩形环，并在矩形环的一条边的中间有一个开口。
所述第一金属微带开口谐振环8以及第三金属微带开口谐振环10分别分布在金属微带谐振器7的两边，而且矩形环中与有开口的边相平行的边靠近金属微带谐振器7并与金属微带谐振器7平行；
所述第二金属微带开口谐振环9中有开口的边靠近并平行于第一金属微带开口谐振环8中的有开口的边；所述第四金属微带开口谐振环11中有开口的边靠近并平行于第三金属微带开口谐振环10中的有开口的边。
第二金属微带开口谐振环9通过第一金属馈电微带线5进行馈电；第四金属微带开口谐振环11通过第二金属馈电微带线12进行馈电；
所述第一金属馈电微带线5的一端可以连接在第二金属微带开口谐振环9的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源；所述第二金属馈电微带线12的一端可以连接在第四金属微带开口谐振环11的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源。
如图3和图4所示，本实施例中，上下两个介质基板都是Rogers4003c，相对介电常数为3.55，两板的厚度h1和h2分别为5mm和0.5mm，其余的参数l、l1、l2、l3、l4、l5、l6、l7、l8、l9、l10、ls、w、w1、w2、ws、s1、s2、s3、s4分别为80mm、40mm、8mm、12.225mm、0.125mm，11.5mm、32mm、11mm、2mm、9.6mm、0.5mm、20mm、80mm、29mm、1.1mm、0.8mm、0.28mm、1mm、0.3mm、0.3mm；整个天线的尺寸为80×80×5.5mm3。
所述上层介质基板1、金属地板3、金属矩形辐射贴片4构成一个微带天线，金属微带谐振器7通过耦合缝隙6与微带天线互相耦合，构成双频天线，分别谐振在两个工作频率即发送频率和接收频率；由于结构的对称性即上层介质基板1、金属地板3、金属矩形辐射贴片4、金属微带谐振器7、耦合缝隙6有共同的对称面，在发送频率和接收频率上，双频天线上的场分布关于对称面对称，形成一个双频差分天线，因此辐射的波瓣对称，而且对交叉极化具有抑制作用。
金属微带谐振器7同时起到合成两路信号的作用，从而构成双工天线；第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9谐振在双频天线的一个谐振频率上，与双频天线的这个谐振模式构成一个通道的滤波器，第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11谐振在双频天线的另一个谐振频率，双频天线这个谐振模式构成另一个通道的滤波器，使双工天线的两个通道都具有滤波特性，从而构成滤波天线；由于第一金属微带开口谐振环8、第二金属微带开口谐振环9、第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11都具有对称结构，且与双频天线具有相同的对称面，因此两个通道滤波器都是差分滤波器，保证了双频天线的差分激励，从而保证了良好的交叉极化性能和辐射波瓣的对称性；第一金属馈电微带线5和第二金属馈电微带线12分别对开口谐振环9和11进行单端激励，因此开口谐振环9和11同时具有平衡-不平衡变换的功能。
双频天线既是辐射单元，又是双工合成单元，同时又是通道滤波器的选频谐振单元，使本发明结构紧凑。
一个通道的信号通过第一金属馈电微带线5、第二金属微带开口谐振环9、第一金属微带开口谐振环8对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片4辐射，由于第三金属微带开口谐振环10、第四金属微带开口谐振环11构成的另一个通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第二金属馈电微带线12所连接的通道，实现了通道的隔离；
另一个通道的信号通过第二金属馈电微带线12、第四金属微带开口谐振环11、第三金属微带开口谐振环10对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片4辐射，由于第二金属微带开口谐振环9、第一金属微带开口谐振环8构成的通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第一金属馈电微带线5所连接的通道，实现了通道的隔离。
本实施例中，天线的工作中心频率分别为f＝2GHz和f＝2.45GHz，带宽分别为Δf＝102MHz和Δf＝129MHz，天线的S参数如图5所示，该天线具有较宽的带宽。在两个工作频带，天线最大增益在垂直天线中心为5.26dBi和6.36dBi，天线在z轴方向的增益随频率变化的曲线如图6所示，交叉极化分别为40dBi和42dBi，该天线具有较低的交叉极化。天线在f＝2GHz和2.45GH时Φ＝0°平面xoz平面的方向图如图7和8所示；天线在f＝2GHz和f＝2.45GH时Φ＝90°平面yoz平面的方向图如图9和10所示；该天线具有辐射对称的特性。
由上述说明可以看出，本发明双槽对称激励的差分双工滤波天线集成度高，尺寸小，无需额外的匹配网络且带通滤波器的带宽展宽好；由于天线采用对称式的双端口输入结构，因此能够实现对称辐射以及低交叉极化。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，包括上层介质基板(1)、下层介质基板(2)、金属地板(3)、第一金属馈电微带线(5)、第二金属馈电微带线(12)、金属矩形辐射贴片(4)、耦合缝隙(6)、金属微带谐振器(7)、以及第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)；
上层介质基板(1)、金属地板(3)和下层介质基板(2)粘合在一起，金属地板(3)嵌在上层介质基板(1)和下层介质基板(2)之间；金属地板(3)上面刻有两条平行放置的耦合缝隙(6)；
金属矩形辐射贴片(4)贴在上层介质基板(1)的上表面，且金属矩形辐射贴片(4)的中心与上层介质基板(1)中心重合，其长度为波导波长的二分之一，其宽度要大于两条耦合缝隙(6)之间的距离；
第一金属馈电微带线(5)、第二金属馈电微带线(12)、金属微带谐振器(7)和第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)贴在下层介质基板(2)的下表面；其中，从沿下层介质基板(2)的中轴线从其下表面的一侧到另一侧依次排列为第二金属微带开口谐振环(9)、第一金属微带开口谐振环(8)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)；金属微带谐振器(7)通过下层介质基板(2)下表面的中心，位于第一金属微带开口谐振环(8)以及第三金属微带开口谐振环(10)中间；第一金属馈电微带线(5)和第二金属馈电微带线(12)分别与第二金属微带开口谐振环(9)和第四金属微带开口谐振环(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，所述上层介质基板(1)、下层介质基板(2)、金属地板(3)、金属矩形辐射贴片(4)、耦合缝隙(6)、金属微带谐振器(7)，以及第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)均具有对称结构，且对称面重合。
3.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，两条耦合缝隙(6)对称分布在上层介质基板(1)、下层介质基板(2)、金属地板(3)、金属矩形辐射贴片(4)、耦合槽(6)、金属微带谐振器(7)、以及第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)的公共对称面的两边。两条耦合缝隙(6)之间的距离比第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)的宽度要大，且比金属微带谐振器(7)的长度要短。
4.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，所述金属微带谐振器(7)是一条通过下层介质基板(2)下表面的中心的金属带，而且垂直于上层介质基板(1)、下层介质基板(2)、金属地板(3)、金属矩形辐射贴片(4)、耦合槽(6)、以及第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)的公共对称面。
5.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，所述第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)均为由微带线围起的一个矩形环，并在矩形环的一条边的中间有一个开口。
6.根据权利要求5所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，所述第一金属微带开口谐振环(8)以及第三金属微带开口谐振环(10)分别分布在金属微带谐振器(7)的两边，而且矩形环中与有开口的边相平行的边靠近金属微带谐振器(7)并与金属微带谐振器(7)平行；
所述第二金属微带开口谐振环(9)中有开口的边靠近并平行于第一金属微带开口谐振环(8)中的有开口的边；所述第四金属微带开口谐振环(11)中有开口的边靠近并平行于第三金属微带开口谐振环(10)中的有开口的边。
7.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，第二金属微带开口谐振环(9)通过第一金属馈电微带线(5)进行馈电；第四金属微带开口谐振环(11)通过第二金属馈电微带线(12)进行馈电；
所述第一金属馈电微带线(5)的一端可以连接在第二金属微带开口谐振环(9)的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源；所述第二金属馈电微带线(12)的一端可以连接在第四金属微带开口谐振环(11)的任意一条边上，另一端接一个馈电信号源。
8.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，所述上层介质基板(1)、金属地板(3)、金属矩形辐射贴片(4)构成一个微带天线，金属微带谐振器(7)通过耦合缝隙(6)与微带天线互相耦合，构成双频天线，分别谐振在两个工作频率即发送频率和接收频率；由于结构的对称性即上层介质基板(1)、金属地板(3)、金属矩形辐射贴片(4)、金属微带谐振器(7)、耦合缝隙(6)有共同的对称面，在发送频率和接收频率上，双频天线上的场分布关于对称面对称，形成一个双频差分天线，因此辐射的波瓣对称，而且对交叉极化具有抑制作用。
9.根据权利要求1所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，金属微带谐振器(7)同时起到合成两路信号的作用，从而构成双工天线；第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)谐振在双频天线的一个谐振频率上，与双频天线的这个谐振模式构成一个通道的滤波器，第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)谐振在双频天线的另一个谐振频率，双频天线这个谐振模式构成另一个通道的滤波器，使双工天线的两个通道都具有滤波特性，从而构成滤波天线；由于第一金属微带开口谐振环(8)、第二金属微带开口谐振环(9)、第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)都具有对称结构，且与双频天线具有相同的对称面，因此两个通道滤波器都是差分滤波器，保证了双频天线的差分激励，从而保证了良好的交叉极化性能和辐射波瓣的对称性；第一金属馈电微带线(5)和第二金属馈电微带线(12)分别对开口谐振环(9)和(11)进行单端激励，因此开口谐振环(9)和(11)同时具有平衡-不平衡变换的功能。
10.根据权利要求9所述的一种双槽对称激励的差分双工滤波天线，其特征在于，一个通道的信号通过第一金属馈电微带线(5)、第二金属微带开口谐振环(9)、第一金属微带开口谐振环(8)对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片(4)辐射，由于第三金属微带开口谐振环(10)、第四金属微带开口谐振环(11)构成的另一个通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第二金属馈电微带线(12)所连接的通道，实现了通道的隔离；
另一个通道的信号通过第二金属馈电微带线(12)、第四金属微带开口谐振环(11)、第三金属微带开口谐振环(10)对双频天线进行差分馈电，通过金属矩形辐射贴片(4)辐射，由于第二金属微带开口谐振环(9)、第一金属微带开口谐振环(8)构成的通道滤波器的抑制作用，信号无法泄露到第一金属馈电微带线(5)所连接的通道，实现了通道的隔离。
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