一种L\S波段双频共口径滤波天线阵列及通讯设备

本发明涉及通讯天线领域，具体涉及一种l\s波段双频共口径滤波天线阵列及通讯设备。

背景技术：

1、面对小型化、多任务、多功能的无线通信场景，共口径天线阵列因其具备多频工作、体积小、阵面利用率高的独特优势而备受关注。由于不同频段、不同制式的天线需要紧密装置在同一表面，频段间的电磁干扰严重，因此采用滤波天线实现共口径天线异频耦合抑制效果成为当前空间受限移动终端平台的天线领域的研究热点。此外，共口径天线还需要选择合适的天线类型，例如：采用贴片天线和缝隙天线、缝隙天线和缝隙天线、偶极子天线和缝隙天线等。以上这些方法在实现共口径天线性能方面固然有效，但是会增加共口径天线设计复杂度及设计成本。

2、中国专利文献cn 118073846 a（申请号为2024102742550）公开了一种应用于移动终端的高选择性滤波天线，该天线采用集总电感电容元件实现滤波效果，制作成本高且辐射效率低，只适用于手机天线应用中。中国专利号cn 117060053 a（申请号为2023109290460）公开了一种基于金属桥加载的低剖面滤波介质谐振器天线，该天线需要采用不规则的谐振腔，天线结构复杂。此外，上述专利均没有考虑共口径阵列的应用情形，不适用于多频应用环境中。

3、因此发明一种简单结构且具有高性能的紧凑双频共口径滤波天线阵列有显著价值。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提出了一种l\s波段双频共口径滤波天线阵列及通讯设备。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种l\s波段双频共口径滤波天线阵列，包括：

4、金属地板；

5、若干阵列布置的磁谐振近场寄生滤波天线，包括介质基板四、设置在所述介质基板四一端面的l型辐射金属条带以及同轴器a、设置在所述介质基板四另一端面的寄生半环形金属条带；

6、以及，设置在相邻所述磁谐振近场寄生滤波天线之间的若干微带滤波天线，包括设置在金属地板上的介质基板三、与介质基板三平行布置的介质基板二、设置在介质基板二的远离介质基板三的端面上的寄生金属贴片、同轴器b以及设置在介质基板三的靠近介质基板二的端面上的y型辐射金属条带；

7、其中，所述同轴器a与同轴器b的内导体分别与所述l型辐射金属条带、y型辐射金属条带连接，外导体均与金属地板连接；

8、所述l型辐射金属条带所在平面与y型辐射金属条带所在平面相垂直；

9、所述l型辐射金属条带和y型辐射金属条带分别能够抑制磁谐振近场寄生滤波天线与微带滤波天线的频率，从而实现双频段的带外耦合抑制。

10、可选地，l型辐射金属条带的长边用于控制带外辐射抑制性能，其长度与另一个频段天线的工作频段相关，约为四分之一波长。

11、可选地，y型辐射金属条带的旁枝节用于控制带外辐射抑制性能，其长度与另一个频段天线的工作频段有关，约为四分之一波长。

12、可选地，所述磁谐振近场寄生滤波天线单元按照一定间距垂直摆放在金属地板，间距小于其二分之一波长；所述微带滤波天线单元按照一定间距水平摆放在金属地板上，水平间距和纵向间距小于其二分之一波长。

13、可选地，所述金属地板、l型辐射金属条带、寄生半环形金属条带、y型辐射金属条带，寄生金属贴片的材质为铜。

14、可选地，所述介质基板的材质为rogers 5880或其他高频电路介质板材。

15、本发明的有益效果：

16、1、本发明利用l型辐射金属条带、y型辐射金属条带馈电方法，分别在l\s波段天线的工作频段引入对应的辐射零点，不需要引入额外耦合抑制结构，可以实现高低频天线的高隔离（>30db）独立工作。

17、2、本发明的磁谐振近场寄生滤波天线单元尺寸小、轮廓低，采用垂直放置，不占用水平空间，天线单元间的水平空间放置微带滤波天线单元，高低频天线单元高效利用横截面尺寸，单元间不会产生遮蔽及耦合，低频单元对高频天线辐射方向图的遮挡影响小，阵列整体易于共形以及低rcs设计。l频段贴片阵列间距满足小于0.41l频段波长，s频段贴片阵列间距满足小于0.48s频段波长，整体尺寸大幅度缩减，满足阵列天线大角度扫描栅瓣条件，便于后续相控阵体制的设计应用。

技术特征：

1.一种l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，包括：金属地板；若干阵列布置的磁谐振近场寄生滤波天线，包括介质基板四、设置在所述介质基板四一端面的l型辐射金属条带以及同轴器a、设置在所述介质基板四另一端面的寄生半环形金属条带；以及，设置在相邻所述磁谐振近场寄生滤波天线之间的若干微带滤波天线，包括设置在金属地板上的介质基板三、与介质基板三平行布置的介质基板二、设置在介质基板二的远离介质基板三的端面上的寄生金属贴片、同轴器b以及设置在介质基板三的靠近介质基板二的端面上的y型辐射金属条带；其中，所述同轴器a与同轴器b的内导体分别与所述l型辐射金属条带、y型辐射金属条带连接，外导体均与金属地板连接；所述l型辐射金属条带所在平面与y型辐射金属条带所在平面相垂直；所述l型辐射金属条带和y型辐射金属条带分别能够抑制磁谐振近场寄生滤波天线与微带滤波天线的频率，从而实现双频段的带外耦合抑制。

2.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，所述l型辐射金属条带的长边长度为所述微带滤波天线的四分之一波长。

3.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，所述y型辐射金属条带的旁枝节长度为所述磁谐振近场寄生滤波天线的四分之一波长。

4.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，所述l型辐射金属条带、y型辐射金属条带、寄生半环形金属条带以及寄生金属贴片通过蚀刻加工。

5.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，所述金属地板、l型辐射金属条带、寄生半环形金属条带、y型辐射金属条带以及寄生金属贴片的材质为铜。

6.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，所述介质基板二、介质基板三以及介质基板四的材质为rogers 5880。

7.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，至少存在两个相邻的所述磁谐振近场寄生滤波天线之间设有至少两个所述微带滤波天线。

8.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，相邻所述磁谐振近场寄生滤波天线之间的间距小于所述磁谐振近场寄生滤波天线的二分之一波长。

9.根据权利要求1所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列，其特征在于，相邻所述微带滤波天线之间的间距小于所述微带滤波天线的二分之一波长。

10.一种通讯设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的l\s波段双频共口径滤波天线阵列。

技术总结
本发明公开了一种L\S波段双频共口径滤波天线阵列及通讯设备，属于通讯天线领域。该天线阵列包括：金属地板；若干阵列布置的磁谐振近场寄生滤波天线，包括介质基板四、设置在所述介质基板四一端面的L型辐射金属条带、寄生半环形金属条带以及同轴器A；以及，若干微带滤波天线，包括设置在金属地板上的介质基板三、与介质基板三平行布置的介质基板二、寄生金属贴片、同轴器B以及Y型辐射金属条带。本发明的天线阵列能够利用滤波特性有效降低L\S波段天线间的异频耦合，并且L\S波段天线分别采用垂直和水平放置结合的方式紧凑排布，不同工作频率的天线单元不会产生遮蔽及耦合，同时实现了共口径阵列的紧凑小型化布局。

技术研发人员：陈晓明,李冰寒,项奕菲,武震天,杨利霞,黄志祥
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2