CN116706568A - 滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备 - Google Patents

滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备，属于无线移动通信方面的天线阵列研究领域。其中天线阵列包括：反射地板；一个基于滤波磁电偶极子的低频天线单元，安装在所述反射地板的中部位置上；所述低频天线单元包括四个平面振子臂、一个巴伦结构和一个低频馈电网络；所述低频天线单元上加载有滤波结构，并通过所述巴伦进行馈电；四个高频天线单元，安装在所述反射地板上，且分布在所述低频天线单元的周围。本发明在不使用额外滤波器的情况下，实现了高异频隔离度，低频磁电偶极子天线的滤波结构引起的损耗非常低，且不额外增加天线单元的体积，天线阵列同时实现了在双频带内稳定的辐射方向图。

Description

滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备
技术领域
本发明涉及无线移动通信方面的天线阵列研究领域，尤其涉及一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备。
背景技术
如今，为了满足用户的不同需求，多种通信系统(2G/3G/4G/5G)同时在服务。相应的，多频段/双频天线阵列需要覆盖2G/3G/4G/5G频段。然而，然而，它正面临着巨大的设计挑战。在不同频段工作的紧密间隔天线之间存在非常强的相互耦合，导致隔离恶化和辐射方向图失真。
在过去的时间里，研究人员已经使用了一些方法来解决这些问题，例如设计碗形天线，使用滤波天线，使用射频扼流圈和使用低散射元件等。
在第一现有文献中，低频天线被设计成碗状，而高频天线被嵌入低频天线中。由于低频辐射器不会阻挡高频天线，因此高频天线可以实现稳定的辐射模式。但是，这种阵列排布方式的空间利用率低，阵列尺寸相对较大。在第二现有文献中，通过引入人工磁导体(artificial magnetic conductor，AMC)反射面降低天线的剖面，提高单位体积的天线效率利用率。但是，低频天线和高频天线的工作带宽都比较窄。在第三现有文献中，提出了一种通过在低频辐射器上加载射频扼流圈来抑制跨带散射的方法，通过这种方法可以大大减少低频天线对高频天线辐射方向图的影响；但是，在低频辐射器上加载射频扼流圈会引入损耗，降低低频天线的辐射效率。
发明内容
为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备。
本发明所采用的技术方案是：
一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，包括：
反射地板；
一个基于滤波磁电偶极子的低频天线单元，安装在所述反射地板的中部位置上；所述低频天线单元包括四个平面振子臂、一个巴伦结构和一个低频馈电网络，所述低频馈电网络设置在所述反射地板上，所述巴伦结构的一端与所述低频馈电网络连接，所述巴伦结构的另一端与四个所述平面振子臂连接；所述低频天线单元上加载有滤波结构，并通过所述巴伦进行馈电；
四个高频天线单元，安装在所述反射地板上，且分布在所述低频天线单元的周围。
进一步地，所述平面振子臂呈五边形结构。
进一步地，所述平面振子臂包括上蚀刻了U形缝隙，四个所述平面振子臂的中间印刷一个十字形微带线；
所述滤波结构由所述U形缝隙和所述十字形微带线组成，以在高频段实现带阻滤波特性，降低低频天线与高频天线的相互耦合。
进一步地，所述U形缝隙对称地蚀刻在所述平面振子臂上，所述U形缝隙与所述平面振子臂的边之间设有预设距离，以在第一预设频段产生辐射零点，增强低频天线在高频段的带外抑制。
进一步地，所述十字形微带线与四个所述平臂振子臂之间留有空隙，与四个所述平臂振子臂相耦合，以在第二预设频段产生辐射零点，进一步增强低频天线在高频段的带外抑制。
进一步地，所述巴伦结构的顶部设计有金属过孔和金属焊盘，以方便与所述平面振子臂进行焊接。
进一步地，所述低频天线单元为±45°双极化天线单元；
所述低频馈电网络包括两个功率分配器，且两个功率分配器相互垂直且不相交；
当激励第一个功率分配器时，低频天线单元实现+45°线极化；当激励第二功率分配器时，低频天线单元实现-45°线极化；
每个功率分配器的输出端连接所述巴伦结构，所述巴伦结构的顶部通过金属过孔连接到四个所述平面振子臂。
进一步地，所述高频天线单元包括：
第一介质板；
堆叠贴片，设置在所述第一介质板的第一表面上；
第二介质板，所述第二介质板的第一表面与所述第一介质板的第二表面相对；
驱动贴片，设置所述第二介质板的第一表面上，所述驱动贴片上设有四个共面馈电焊盘；
高频馈电网络，所述高频馈电网络与所述馈电焊盘连接；
所述低频天线单元的振子臂的高度高于所述高频天线单元的振子臂的高度，天线阵列中的所述低频天线单元的辐射体和所述高频天线单元的辐射体部分重叠，以实现天线阵列小型化。
进一步地，所述高频天线单元为±45°双极化天线单元；
所述驱动贴片的内部蚀刻出四个对称的槽，四个共面馈电焊盘印刷在槽内，与所述驱动贴片相互耦合，以实现宽的工作带宽；
每个共面馈电焊盘和垂直金属柱都形成L形探针；共面馈电焊盘通过垂直金属柱与高频馈电网络连接；
沿着驱动贴片的边缘切割四个矩形开口槽，以实现小型化。
进一步地，所述高频馈电网络由两个差分馈电微带线组成，其中一个差分馈电微带线用于激发+45°线极化，另一个差分馈电微带线用于激发-45°线极化；
所述差分馈电微带线上设有一个蛇形缝隙，用以实现在低频段的带阻滤波特性。
本发明所采用的另一技术方案是：
一种通信设备，包括如上所述的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明在不使用额外滤波器的情况下，实现了高异频隔离度，低频磁电偶极子天线的滤波结构引起的损耗非常低，且不额外增加天线单元的体积，天线阵列同时实现了在双频带内稳定的辐射方向图。具体地，本发明设置了一个工作在1.7-2.7GHz的低频天线单元以及四个工作在3.3-3.9GHz的高频天线单元，通过滤波结构，在3.4GHz和4.1GHz处产生辐射零点，降低低频天线单元在高频段的带外辐射，减少异频耦合。在不使用额外滤波器的情况下，实现了高异频隔离度，低频磁电偶极子天线的滤波结构引起的损耗非常低，且不额外增加天线单元的体积，同时实现了在双频带内稳定的辐射方向图。
2、本发明的高频天线单元中，驱动贴片上蚀刻出四个对称的槽，四个共面馈电焊盘印刷在槽内，并通过垂直金属柱与馈电网络连接。与传统L形探针馈电的贴片天线相比，本发明的贴片天线将L探针的共面馈电垫与驱动贴片打印在同一平面上，降低了结构复杂性。同时，沿着驱动贴片的边缘切割四个矩形开口槽，以实现小型化。
3、本发明提出的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列具有良好的综合性能。阵列的体积较小，在双频段内具有宽的工作带宽和非常稳定的辐射性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列的俯视图；
图2为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列的侧视图；
图3为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列低频天线的平面振子臂图；
图4为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列低频天线的巴伦图；
图5为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列高频天线的侧视图及分解图；
图6为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列低频天线和高频天线的馈电网络图；
图7为本实施例的低频滤波磁电偶极子天线的实际峰值增益与没有加载滤波结构的低频磁电偶极子天线的实际峰值增益对比图；
图8为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线的S参数示意图；
图9为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中高频天线的S参数示意图；
图10为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线与高频天线的隔离度曲线示意图；
图11为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线的二维辐射方向图；
图12为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中高频天线的二维辐射方向图；
图13为本发明实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线和高频天线的增益曲线图。
附图标记：1-低频天线单元，11-第一平面振子臂，12-第二平面振子臂，13-第三平面振子臂，14-第四平面振子臂，15-第一U形缝隙，16-第二U形缝隙，17-第三U形缝隙，18-第四U形缝隙，19-十字形微带线结构，110-巴伦结构，111-巴伦内侧金属地面，112-金属焊盘，2-第一高频天线，21-高频天线介质基板1，22-堆叠贴片，23-高频天线介质基板2，24-驱动贴片，25-第一长方形槽，251-共面馈电焊盘1，252-馈电探针1，26-第二长方形槽，261-共面馈电焊盘2，262-馈电探针2，27-第三长方形槽，271-共面馈电焊盘3，272-馈电探针3，28-第四长方形槽，281-共面馈电焊盘4，282-馈电探针4，3-第二高频天线，4-第三高频天线，5-第四高频天线，6-反射地板，61-低频馈电网络，611-低频功率分配器1，612-低频功率分配器2，62-高频馈电网络1，621-高频差分馈电微带线1，622-高频差分馈电微带线2，623-蛇形缝隙1，624-蛇形缝隙2，63-高频馈电网络2，64-高频馈电网络3，65-高频馈电网络4。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1～图6所示，本实施例提供了一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，包括低频天线单元1、第一高频天线单元2、第二高频天线单元3、第三高频天线单元4、第四高频天线单元5和反射地板6；即本实施例是“一低频四高频”共口径天线阵列，从图1和图2中可以看到，五个天线单元均置于反射地板6上，且位于同一水平面，所述低频天线单元1置于反射地板6的中间，第一高频天线单元2、第二高频天线单元3、第三高频天线单元4和第四高频天线单元5分别置于反射地板6的四周；由于频率的不同，五个天线单元的振子臂高度也有所不同，中间的低频天线单元1振子臂高度比较高，而四周的高频天线单元2～5振子臂高度比较低；低频天线单元1、第一高频天线单元2、第二高频天线单元3、第三高频天线单元4和第四高频天线单元5均为双极化天线单元。
在本实施例中，所述低频天线单元1工作于低频段(如1710-2690MHz)，从图2、图3、图4和图6中可以看到，包括四个平面振子臂11～14、巴伦结构110和低频馈电网络61。四个平面振子臂上都对称地蚀刻了U形缝隙。四个平面振子臂的中心印刷了一个十字形微带线结构19。四个平面振子臂通过巴伦结构110连接到反射地板底面6的低频馈电网络61。
作为一种可选的实施方式，参见图3，低频天线单元1为双极化天线单元，低频天线单元1设置有四个平面振子臂，四个平面振子臂均为辐射臂，分别为第一平面振子臂11、第二平面振子臂12、第三平面振子臂13和第四平面振子臂14，第一平面振子臂11、第二平面振子臂12、第三平面振子臂13和第四平面振子臂14呈中心对称排布，四个平面振子臂构成了双极化电偶极子，实现±45°双极化。
进一步作为可选的实施方式，第一平面振子臂11、第二平面振子臂12、第三平面振子臂13和第四平面振子臂14都呈五边形微带结构，具有紧凑型结构。
作为一种可选的实施方式，参见图3，四个平面振子臂之间留有空隙，一个十字形微带线结构19印刷在四个平面振子臂中心的空隙处，并分别与这四个平面振子臂相耦合，通过在四个平面振子臂中心的空隙处印刷十字形微带线，抑制了磁偶极子的辐射模式，在高频(4.1GHz)产生辐射零点，从而增强了低频天线的滤波特性。
作为一种可选的实施方式，参见图3，四个平面振子臂上都对称地蚀刻了U形缝隙(共四个)，分别为第一U形缝隙15、第二U形缝隙16、第三U形缝隙17和第四U形缝隙18，具体地，第一U形缝隙15位于第一平面振子臂11上，第二U形缝隙16位于第二平面振子臂12上，第三U形缝隙17位于第三平面振子臂13上，第四U形缝隙18位于第四平面振子臂14上，第一U形缝隙15、第二U形缝隙16、第三U形缝隙17和第四U形缝隙18呈中心对称排布，并与平面振子臂的边留有一段距离，通过对称地蚀刻U形缝隙可以在高频(3.4GHz)产生辐射零点，从而进一步增强低频天线的滤波特性。
第一U形缝隙15、第二U形缝隙16、第三U形缝隙17和第四U形缝隙18与十字形微带线结构19构成了滤波结构，用以降低低频天线与高频天线的相互耦合。
作为一种可选的实施方式，参见图4，巴伦结构110的顶部设计有金属焊盘112，巴伦内侧金属地面111通过金属过孔连接到金属焊盘112，金属焊盘112与平面振子臂焊接在一起。
作为一种可选的实施方式，参见图6，反射地板6的下表面分别设置有一个低频馈电网络61，包括低频功率分配器611和低频功率分配器612，两个低频功率分配器相同，它们相互垂直且不相交，每个功率分配器的输出端连接巴伦结构110。
具体地，其中一个功率分配器611的两个输出端分别为第一输出端和第二输出端，另一个功率分配器612的两个输出端分别为第三输出端和第四输出端，通过弯折功率分配器，以避免两个功率分配器的交叉，从而实现两个功率分配器相互垂直且不相交。
作为一种可选的实施方式，参见图5，所述四个高频天线单元2～5工作于高频段(如3300-3800MHz)，四个高频天线单元的结构完全一致，以高频天线单元2为例，从图5和图6中可以看到，高频天线单元2包括堆叠贴片22、驱动贴片24、馈电探针252和高频馈电网络62。
堆叠贴片22印刷在介质板21的上表面，堆叠贴片22为正方形贴片；驱动贴片24印刷在介质板23的上表面，驱动贴片24为一个正方形贴片的四边分别对称地切去四个矩形开口槽，以实现小型化；驱动贴片24的内部分别对称地切去4个小长方形槽25、26、27和28，4个小长方形槽25、26、27和28内部分别设有四个共面馈电焊盘251、261、271和281，四个共面馈电焊盘251、261、271和281分别通过4个馈电探针252、262、272和282连接到底部的高频馈电网络62。
所述四个高频天线馈电网络62、63、64和65都为双极化差分馈电网络。以高频天线馈电网络62为例，所述高频天线馈电网络62包括两个差分馈电网络，其中一个差分馈电网络激励-45°极化，另一个差分馈电网络激励+45°极化。
所述四个高频天线单元2～5都为双极化天线单元，高频馈电网络62中的一个差分馈电微带线621激励-45°极化，-45°极化天线包括差分馈电微带线621、馈电探针262和272、小型耦合贴片261和271、驱动贴片24和堆叠贴片22；高频馈电网络62中的另一个差分馈电微带线622激励+45°极化，+45°极化天线包括差分馈电微带线622、馈电探针252和282、小型耦合贴片251和281、驱动贴片24和堆叠贴片22。
进一步作为可选的实施方式，参见图6，所述高频馈电网络上设计了蛇形缝隙，以高频天线单元1为例，差分馈电微带线621上设计了一个蛇形缝隙623，差分馈电微带线622上设计了一个一个蛇形缝隙624，以在低频段实现带阻滤波特性。
如图7所示，为本实施例的低频滤波磁电偶极子天线的实际峰值增益与没有加载滤波结构的低频磁电偶极子天线的实际峰值增益对比。可以看出，本实施例的低频滤波磁电偶极子天线通过在四个平面振子臂上对称地蚀刻U形缝隙，并在平面振子臂的中间印刷十字形微带线结构，实现了在3.4GHz和4.1GHz处的辐射零点，从而使天线实现滤波特性。本实施例的低频滤波磁电偶极子天线与没有加载滤波结构的低频磁电偶极子天线相比，在其工作频带内(1.7-2.7GHz)增益几乎一致，因此，本实施例低频天线中提出的滤波结构不会引入额外损耗，也不会增加天线的加工成本、结构复杂度和尺寸。
如图8、图9图10，为实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列的S参数，可以看出低频天线的工作带宽为1.7-2.7GHz，低频天线两个极化之间的端口隔离度大于20dB；高频天线的工作带宽为3.3-3.9GHz，高频天线两个极化之间的端口隔离度大于20dB；高频天线和低频天线在1.7-2.7GHz和3.3-3.9GHz内具有超过25dB的端口隔离度。
如图11所示，为实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线的二维辐射方向图，选取了三个频点(1.7GHz、2.2GHz和2.7GHz)方向图；可以看出，低频天线在工作频段内具有稳定的辐射模式，3dB波瓣宽度超过70度。同时，低频天线在xoz平面和yoz平面具有非常低的交叉极化，0度交叉极化大于35dB。
如图12所示，为实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中第一高频天线的二维辐射方向图，选取了三个频点(3.3GHz、3.5GHz和3.7GHz)方向图；可以看出，高频天线在工作频段内也具有稳定的辐射模式，3dB波瓣宽度超过65度。同时，高频天线在xoz平面和yoz平面具有非常低的交叉极化，0度交叉极化大于20dB。
如图13所示，为实施例的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列中低频天线和高频天线的增益曲线图，可以看出，低频天线在其工作频带内具有8dBi的平均增益，在3.3-4.1GHz内具有高于15dB的抑制水平；高频天线在其工作频带内具有7.4dBi的平均增益。
本实施例的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备具有以下优点：
1)通过在本实施例低频天线的振子臂上蚀刻U形缝隙和印刷十字形微带线结构，降低了低频天线单元的带外辐射。
2)本实施例低频天线中提出的滤波结构不会引入额外损耗，也不会增加天线的加工成本、结构复杂度和尺寸。
3)本实施例共口径天线阵列中的低频天线的工作带宽为1.7-2.7GHz，相对带宽为45.5％；高频天线的工作带宽为3.3-3.9GHz，相对带宽为16.7％。在整个工作频带内，低频天线和高频天线都具有稳定的辐射模式、较宽的波束宽度以及较高的增益。
4)本实施例共口径天线阵列具有紧凑的结构。同时，天线阵列能够在低频段和高频段都实现±45°双极化。
本实施例还提供了一种通信设备，该通信设备为无线通信系统的发射和接收设备(如基站等)，其包括上述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列。
综上所述，本发明提出了一种结构复杂度低的新型滤波磁电偶极子天线及通信设备。通过在振子臂中间加载十字形微带线结构，对原始电场分布进行扰动，并产生辐射零点。此外，振子臂上蚀刻了U形缝隙，以抑制带外散射。所提天线的滤波结构几乎不会引入额外损耗。另外，利用所提出的滤波磁电偶极子天线和宽带差分馈贴片天线设计了一种新型双频孔径共享天线阵列。所有低频和高频天线都具有±45°双极化。对于差分馈电贴片天线，L型探头的共面馈线垫与从动贴片印刷在同一平面上，降低了结构复杂性。宽带性能通过耦合馈线和堆叠补丁实现。所提出的阵列在1.7-2.8和3.3-3.9GHz的工作频段具有稳定的辐射方向图，互耦幅度低于-25dB。
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，包括：
反射地板；
一个基于滤波磁电偶极子的低频天线单元，安装在所述反射地板的中部位置上；所述低频天线单元包括四个平面振子臂、一个巴伦结构和一个低频馈电网络，所述低频馈电网络设置在所述反射地板上，所述巴伦结构的一端与所述低频馈电网络连接，所述巴伦结构的另一端与四个所述平面振子臂连接；所述低频天线单元上加载有滤波结构，并通过所述巴伦进行馈电；
四个高频天线单元，安装在所述反射地板上，且分布在所述低频天线单元的周围。
2.根据权利要求1所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述平面振子臂包括上蚀刻了U形缝隙，四个所述平面振子臂的中间印刷一个十字形微带线；
所述滤波结构由所述U形缝隙和所述十字形微带线组成，以在高频段实现带阻滤波特性，降低低频天线与高频天线的相互耦合。
3.根据权利要求2所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述U形缝隙对称地蚀刻在所述平面振子臂上，所述U形缝隙与所述平面振子臂的边之间设有预设距离，以在第一预设频段产生辐射零点，增强低频天线在高频段的带外抑制。
4.根据权利要求2所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述十字形微带线与四个所述平臂振子臂之间留有空隙，与四个所述平臂振子臂相耦合，以在第二预设频段产生辐射零点，进一步增强低频天线在高频段的带外抑制。
5.根据权利要求1所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述巴伦结构的顶部设计有金属过孔和金属焊盘，以方便与所述平面振子臂进行焊接。
6.根据权利要求1所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述低频天线单元为±45°双极化天线单元；
所述低频馈电网络包括两个功率分配器，且两个功率分配器相互垂直且不相交；
当激励第一个功率分配器时，低频天线单元实现+45°线极化；当激励第二功率分配器时，低频天线单元实现-45°线极化；
每个功率分配器的输出端连接所述巴伦结构，所述巴伦结构的顶部通过金属过孔连接到四个所述平面振子臂。
7.根据权利要求1所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述高频天线单元包括：
第一介质板；
堆叠贴片，设置在所述第一介质板的第一表面上；
第二介质板，所述第二介质板的第一表面与所述第一介质板的第二表面相对；
驱动贴片，设置所述第二介质板的第一表面上，所述驱动贴片上设有四个共面馈电焊盘；
高频馈电网络，所述高频馈电网络与所述馈电焊盘连接；
所述低频天线单元的振子臂的高度高于所述高频天线单元的振子臂的高度，天线阵列中的所述低频天线单元的辐射体和所述高频天线单元的辐射体部分重叠，以实现天线阵列小型化。
8.根据权利要求7所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述高频天线单元为±45°双极化天线单元；
所述驱动贴片的内部蚀刻出四个对称的槽，四个共面馈电焊盘印刷在槽内，与所述驱动贴片相互耦合，以实现宽的工作带宽；
每个共面馈电焊盘和垂直金属柱都形成L形探针；共面馈电焊盘通过垂直金属柱与高频馈电网络连接；
沿着驱动贴片的边缘切割四个矩形开口槽，以实现小型化。
9.根据权利要求1所述的一种滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列，其特征在于，所述高频馈电网络由两个差分馈电微带线组成，其中一个差分馈电微带线用于激发+45°线极化，另一个差分馈电微带线用于激发-45°线极化；
所述差分馈电微带线上设有一个蛇形缝隙，用以实现在低频段的带阻滤波特性。
10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列。
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