CN111082211A - 一种双极化高增益抗干扰天线单元以及天线阵列 - Google Patents

Abstract

一种双极化高增益抗干扰天线单元以及天线阵列，包括辐射体、平衡巴仑和两个馈电金属片；辐射体固定于平衡巴仑上方，辐射体包含两组±45°正交并对称的对称振子，每一组对称振子由两个等边直角振子臂组成，四个等边直角振子臂之间不接触并设有缝隙，每个等边直角振子臂的中间开设有至少一道平行槽；两个馈电金属片呈±45°正交分布在辐射体中心位置，通过与平衡巴仑的耦合馈电，对辐射体进行激励。本发明用于实现较宽的阻抗以及高增益特性，相对带宽接近32%，比相同频段的半波天线单元增益平均值提高了接近0.5dB。

Description

一种双极化高增益抗干扰天线单元以及天线阵列

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体说的是一种双极化高增益抗干扰天线单元以及天线阵列。

背景技术

随着通信行业的快速发展，常规的单频天线已不能满足市场的需求，MIMO多频天线已经成为天线发展的主流。但不同频段的天线阵列组合在一起，彼此辐射的电磁波被相互吸收与辐射，影响了天线的整体性能，辐射增益也受到很大损失。

若要提高天线性能，天线单元的增益和抗干扰性尤为重要，现有的天线单元其结构限制了性能，当与其它多频天线阵列组合使用时，易相互干扰。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种双极化高增益抗干扰天线单元以及天线阵列，用于实现较宽的阻抗以及高增益特性。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种双极化高增益抗干扰天线单元，包括辐射体、平衡巴仑和两个馈电金属片；

所述的辐射体固定于平衡巴仑上方，辐射体包含两组±45°正交并对称的对称振子，每一组对称振子由两个等边直角振子臂组成，两个等边直角振子臂的顶点对应按辐射体中心设置，四个等边直角振子臂之间不接触并设有缝隙，每个等边直角振子臂的中间开设有至少一道平行槽；

两个馈电金属片呈±45°正交分布在辐射体中心位置，通过与平衡巴仑的耦合馈电，对辐射体进行激励。

四个振子臂上均设置了至少一条扼流开路支节。

扼流开路支节的两端与等边直角振子臂的两条直边段连接。

辐射体和平衡巴仑压铸一体成型。

一种天线阵列，包括所述的双极化高增益抗干扰天线单元以及多频阵列，双极化高增益抗干扰天线单元呈十字摆放，其振子臂伸展位置位于多频阵列的缝隙中。

本发明有益效果是：本发明所述一种双极化高增益抗干扰天线单元主要特点是呈十字放置但具有±45°双极化，半波振子形成全波效应，高增益，其尺寸按照半波设置，相对带宽接近32%，比相同频段的半波天线单元增益平均值提高了接近0.5dB。本天线单元在与不同频段阵列组合时，能够很好地降低干扰性。在多频阵列天线中抗干扰性强。将本发明的天线单元其他阵列巧妙避开重叠，使空间耦合度降到最低，互不干扰辐射特性，并不影响整体天线阵列的效果。

附图说明

图1是本发明所述一种双极化高增益抗干扰天线单元俯视结构示意图；

图2是本发明所述一种双极化高增益抗干扰天线单元正视结构示意图；

图3是本发明辐射增益仿真结果图；

图4是常规天线单元在相同边界下的辐射增益仿真结果；

图5是本发明放置于多频阵列的实施案例图；

图6是常规±45°天线单元放置于多频阵列的实施案例图；

图中：1、辐射体，2、平衡巴仑，3、馈电金属片，101、等边直角振子臂，102、平行槽，103、振流开路支节，104、缝隙。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种双极化高增益抗干扰天线单元，包括辐射体1、平衡巴仑2和两个馈电金属片3；辐射体1固定于平衡巴仑2上方，由平衡巴仑作为支撑，辐射体1包含两组±45°正交并对称的对称振子，任一一组对称振子按辐射体1中心旋转90°后与另一组对称振子重合，每一组对称振子由两个等边直角振子臂101组成，两个等边直角振子臂101类似等边直角三角形，其直边韩辐射射体1中心方向设置，两个等边直角振子臂101的顶点对应按辐射体1中心设置，对辐射体表面电流起到引流作用，同时减少了辐射体的物理面积，使辐射体由菱形变成十字形。四个等边直角振子臂101之间不接触并具有缝隙104，组成十字形缝隙，十字形缝隙与±45°极化方向的夹角为45°，每个振子臂形成独立个体。每个等边直角振子臂101的中间开设有至少一道平行槽102，振子臂中间开槽，用于改变表面电流路径，从而形成全波振子效应，提高天线单元增益。

两个馈电金属片3呈±45°正交分布在辐射体1中心位置，通过与平衡巴仑2的耦合馈电，对辐射体1进行激励。

四个振子臂上均设置了至少一条扼流开路支节103，四个振子臂的扼流开路支节103对称设置，使天线单元具有更宽的带宽和更好的阻抗特性。

扼流开路支节103的两端与等边直角振子臂101的两条直边段连接。

辐射体和平衡巴仑压铸一体成型，整个天线单元采用压铸成型，效果立体美观，开模后加工简便，成本低廉。

一种天线阵列，包括双极化高增益抗干扰天线单元以及多频阵列，双极化高增益抗干扰天线单元呈十字摆放，其振子臂伸展位置位于多频阵列的缝隙中，降低了双极化高增益抗干扰天线单元与多频阵列相互的干扰性。

下面结合图3、图4、图5、图6对本发明所述一种双极化高增益抗干扰天线单元优势进行阐述，图3为本发明频段内的辐射增益特性仿真数据，图4是同频段常规天线单元辐射增益特性仿真数据，由图所示，本发明比常规天线单元增益平均值提高了接近0.5dB。图5为本发明所述天线单元放置于多频阵列中的仿真图，图6为常规±45°天线单元放置于多频阵列中的仿真图，由图5所示，本发明与其他阵列巧妙避开重叠，使空间耦合度降到最低，互不干扰辐射特性，而如图6所示的常规±45°天线单元却重叠在一起，造成了辐射性能和基本电性能上各种不可控影响，使相互间的干扰严重。

在调节辐射体尺寸、平衡巴仑的高度以为振子臂中间缝隙的路径长度，可以产生各种频段上述双极化高增益抗干扰天线单元实施例，因此，相应的设计和产品均应纳入本专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双极化高增益抗干扰天线单元，其特征在于：包括辐射体（1）、平衡巴仑（2）和两个馈电金属片（3）；

所述的辐射体（1）固定于平衡巴仑（2）上方，辐射体（1）包含两组±45°正交并对称的对称振子，每一组对称振子由两个等边直角振子臂（101）组成，两个等边直角振子臂（101）的顶点对应按辐射体（1）中心设置，四个等边直角振子臂（101）之间设有缝隙（104），每个等边直角振子臂（101）的中间开设有至少一道平行槽（102）；

两个馈电金属片（3）呈±45°正交分布在辐射体（1）中心位置，通过与平衡巴仑（2）的耦合馈电，对辐射体（1）进行激励。

2.如权利要求1所述的一种双极化高增益抗干扰天线单元，其特征在于：四个振子臂上均设置了至少一条扼流开路支节（103）。

3.如权利要求2所述的一种双极化高增益抗干扰天线单元，其特征在于：扼流开路支节（103）的两端与等边直角振子臂（101）的两条直边段连接。

4.如权利要求1所述的一种双极化高增益抗干扰天线单元，其特征在于：辐射体（1）和平衡巴仑（2）压铸一体成型。

5.一种天线阵列，其特征在于：包括如权利要求1-4中任意一项所述的双极化高增益抗干扰天线单元以及多频阵列，双极化高增益抗干扰天线单元呈十字摆放，其振子臂伸展位置位于多频阵列的缝隙中。

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