n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构

1.本实用新型涉及天线去耦结构领域，尤其涉及一种n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构。


背景技术：

2.由于现代设备小型化的发展，去耦已经成为相控阵和多输入多输出天线等多天线系统中的关键技术之一，它们的性能受天线单元的影响，尤其是方向图。
3.为了减少天线之间的耦合，现阶段采取的技术方法主要有缺陷地技术，即在天线的接地板上开缝从而抑制电流以实现去耦的目的；电磁带隙技术，即在天线单元之间加入谐振结构以此来抑制表面波；场对消技术，即通过引入额外路径的耦合来抵消原来的耦合，从而实现天线之间的去耦合。但是无论哪种方法，现阶段的这些技术在紧间距的情况下都面临着方向图偏移的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构，旨在解决现有技术中的方向图偏移的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的一种n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构，包括缺陷金属墙和两组贴片天线。两组所述贴片天线并列排布，所述缺陷金属墙嵌设在两组所述贴片天线之间，所述缺陷金属墙平行于天线e面放置。
6.其中，每组所述贴片天线由辐射贴片、阻抗变换器、微带线、介质基板和金属地板组成，所述辐射贴片、所述阻抗变换器和所述微带线均设置在所述介质基板的上表面，所述金属地板与所述介质基板固定连接，并位于所述介质基板的下方。
7.其中，两组所述贴片天线的介质基板连成一个整体并呈公用层形式设置，所述金属地板呈同样设置。
8.其中，所述缺陷金属墙贯穿所述介质基板与所述金属地板固定连接，所述缺陷金属墙与所述介质基板所在的平面垂直设置。
9.其中，所述缺陷金属墙包括介质板和两组金属条带，两组所述金属条带分别设置在所述介质板的两侧，并关于所述介质板对称布置。
10.其中，每组所述金属条带包括第一金属条带、第二金属条带和第三金属条带，所述第一金属条带的一端贯穿所述介质基板并与所述金属地板相连，所述第一金属条带的另一端与所述缺陷金属墙的顶端持平，所述第三金属条带与第一金属条带关于所述介质板中心对称放置，所述第二金属条带分别与所述第一金属条带和第三金属条带垂直相连。
11.本技术文件中先关术语有，e面：电场矢量所在的平面，h面：磁场矢量所在的平面。
12.本实用新型有益效果为：在满足去耦和匹配要求的前提下，修正了h面的辐射方向图，提高了e面的实际增益，从而较好的解决了现有技术中存在的方向图偏移的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本实用新型提供的n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构的结构示意图。
15.图2是本实用新型提供的n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构的俯视图。
16.图3是本实用新型提供的n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构的部分结构示意图。
17.图4是本实用新型提供的无去耦结构和所提出结构的散射参数随频率变化示意图。
18.图5是本实用新型提供的无去耦结构和所提出结构的e面实际增益在-180
°
～180
°
范围内的远场辐射方向图。
19.图6是本实用新型提供的无去耦结构和所提出结构的h面实际增益在-180
°
～180
°
范围内的远场辐射方向图。
20.1-缺陷金属墙、2-贴片天线、11-介质板、12-金属条带、121-第一金属条带、122-第二金属条带、123-第三金属条带、21-辐射贴片、22-阻抗变换器、23-微带线、24-介质基板、25-金属地板。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构，包括缺陷金属墙1和两组贴片天线2。两组所述贴片天线2并列排布，所述缺陷金属墙1嵌设在两组所述贴片天线2之间，所述缺陷金属墙1平行于天线e面放置。
24.进一步地，每组所述贴片天线由辐射贴片21、阻抗变换器22、微带线23、介质基板24和金属地板25组成，所述辐射贴片21、所述阻抗变换器22和所述微带线23均设置在所述介质基板24的上表面，所述金属地板25与所述介质基板24固定连接，并位于所述介质基板24的下方。
25.进一步地，两组所述贴片天线2的介质基板24连成一个整体并呈公用层形式设置，
所述金属地板25呈同样设置。
26.进一步地，所述缺陷金属墙1贯穿所述介质基板24与所述金属地板25固定连接，所述缺陷金属墙1与所述介质基板24所在的平面垂直设置。
27.进一步地，所述缺陷金属墙1包括介质板11和两组金属条带12，两组所述金属条带12分别设置在所述介质板11的两侧，并关于所述介质板11对称布置。
28.进一步地，每组所述金属条带12包括第一金属条带121、第二金属条带122和第三金属条带123，所述第一金属条带121的一端贯穿所述介质基板24并与所述金属地板25相连，所述第一金属条带121的另一端与所述缺陷金属墙1的顶端持平，所述第三金属条带123与第一金属条带121关于所述介质板11中心对称放置，所述第二金属条带122与所述第一金属条带121和第三金属条带123垂直相连。
29.所述n型立体缺陷金属墙方向图修正的去耦结构的谐振频率为5.80ghz，使用所述微带线23馈电，两个所述辐射贴片2边到边的距离为2.58mm(约λ0/20)。本实用新型提供了一个具体实施例，所述介质基板24使用有效介电常数为4.4，损耗角正切为0.025的fr4材料，其长为46mm，宽为31.7mm，高为1.6mm。所述四分之一波长阻抗变换器22被用于在所述微带线23馈送端口处进行匹配。所述缺陷金属墙1使用有效介电常数为4.4，损耗角正切为0.025的fr4材料，缺陷金属墙1垂直插入在两个所述贴片天线2之间，并与所述金属地板25相连，其高度为6.2mm。所述缺陷金属墙1具有三层结构，所述介质板11将两组所述金属条带12隔开，两组所述金属条带对称放置在所述介质板11的两侧，所述第二金属条带122与所述第一金属条带121和第三金属条带123垂直相交，其宽度为3.9mm，所述第一金属条带121、所述第二金属条带122和所述第三金属条带123两两相连形成字母“n”字型，又因为所述介质板11两侧并没有完全被金属覆盖，形成了所述缺陷金属墙1。
30.请参阅图4，其中实线代表s
11
，虚线代表s
21
；无标记的为无去耦结构的散射参数；带实心圆圈标记的为所提出结构的散射参数。从图中可以看出，本实用新型所提出的结构虽然使谐振频率有所偏移，但是在阻抗带宽范围内仍然包含5.8ghz。我们还看到，与没有去耦结构相比，本实用新型所提出结构的去耦效果更显著，在整个阻抗带宽内，隔离度均在-20db以下。
31.请参阅图5，其中实线代表无去耦结构的e面辐射方向图，带实心圆圈标记的为本实用新型所提出结构的e面辐射方向图。从图中可以看出，不加去耦结构的实际增益为1.63dbi，本实用新型所提出的结构使增益提高到2.08dbi，同时本实用新型所提出的结构e面的最大实际增益的方向影响较小。
32.请参阅图6，其中实线代表无去耦结构的h面辐射方向图，带实心圆圈标记的为本实用新型所提出结构的h面辐射方向图。从图中可以看出，如果没有采用去耦结构，峰值增益为3.24dbi，h平面波束向右侧贴片倾斜23
°
，而本实用新型所提出的结构则以2.06dbi的峰值增益将方向图校正为返回到辐射贴片31的边射方向(0
°
)。
33.综上所述，本实用新型在满足去耦和匹配要求的前提下，修正了h面的辐射方向图，提高了e面的实际增益，从而较好的解决了现有技术中所存在的方向图偏移的问题。
34.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。