CN117293548A - 宽带高隔离度双极化天线和天线阵列 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种宽带高隔离度双极化天线和天线阵列，宽带高隔离度双极化天线包括若干辐射贴片布置在第一表面，对称设置在第一中心轴的两侧，以及第二中心轴的两侧；第一馈电激励片布置在第一表面，沿第一中心轴的轴向延伸设置，相对于所述第一中心轴和第二中心轴对称设置；第二馈电激励片布置在第二表面上，相对于所述第一中心轴对称设置，中心长轴与第二中心轴之间形成间隙。本申请可使用成熟的PCB工艺，馈电和接地孔均采用通孔设计，减少层压复杂度；两端口隔离度高；阵列馈电方式简单，馈线仅占用一层空间，设计简单，具有可拓展性，具有高增益和窄波束的特点。
Description
技术领域
本申请属于双极化天线技术领域，具体涉及一种宽带高隔离度双极化天线和天线阵列。
背景技术
磁电偶极子天线(ME-Dipole)由于其电磁偶极子激励的互补特性，具有近乎对称侧射方向图、低后瓣辐射和极高的匹配带宽特性，被广泛应用。在毫米波频段，由于天线尺度的缩小，磁电偶极子天线已经可以在PCB电路板、封装基板之中实现，并通过金属互联线、金属化过孔与射频芯片端口相连，实现了集成化，大大缩小了***的尺寸。
双极化天线技术在同一个天线口径下，通过正交极化模式的激励，可以实现收发双工，减少了一半的天线数量，有助于缩小***尺寸。然而，在要求同时收发的雷达或通信***中，两种极化模式端口的高隔离度尤为重要。否则将会造成收发端口大量的直接电磁能量泄露而使得***射频链路饱和，影响工作的动态范围。
目前现有技术中磁电偶极子双极化天线存在以下缺点：
1、由于电偶极子的有效激励通常需要较厚的介质，并需要引入对地短路孔形成电壁，层叠钻孔工艺成本代价较高，导致成本较高；
2、由于非理想的电磁串扰效应，两个正交激励源端口之间的隔离度低，导致双线极化应用时端口隔离度差；
3、由于双极化应用中每个天线包含两个馈电点，大阵列时馈电网络设计较为复杂，不利于和平面电路集成，导致高增益组阵时馈电网络复杂。
发明内容
本申请的目的在于提供一种宽带高隔离度双极化天线和天线阵列，以解决现有技术中磁电偶极子双极化天线存在的成本高、端口隔离度差、馈电网络复杂的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的一个技术方案是：
提供一种宽带高隔离度双极化天线，应用于第一介质板上，所述第一介质板包括相背设置的第一表面和第二表面，所述宽带高隔离度双极化天线包括：
若干辐射贴片，布置在所述第一表面上，所述若干辐射贴片对称设置在第一中心轴的两侧，以及第二中心轴的两侧，所述第一中心轴和所述第二中心轴相互垂直设置；
第一馈电激励片，沿所述第一中心轴的轴向延伸设置布置所述第一表面上，所述第一馈电激励片位于相邻所述辐射贴片的间隙处，且相对于所述第一中心轴和第二中心轴对称设置；
第二馈电激励片，沿所述第二中心轴的轴向延伸设置布置在所述第二表面上，所述第二馈电激励片位于相邻所述辐射贴片在所述第二表面上的正投影的间隙处，且所述第二馈电激励片相对于所述第一中心轴对称设置，所述第二馈电激励片的中心长轴与所述第二中心轴之间形成间隙。
在一个或多个实施方式中，所述第一介质板的所述第二表面一侧还依次层叠设置有第二介质板和第三介质板，所述第三介质板包括面向所述第二介质板的第三表面和相背设置的第四表面；
宽带高隔离度双极化天线还包括：
第一参考地，布置在所述第三表面上；
第一馈线和第二馈线，布置在所述第四表面；
第一连接柱，连接所述辐射贴片和所述第一参考地；
第二连接柱，连接所述第一馈电激励片和所述第一馈线，且所述第二连接柱和所述第一参考地相互绝缘；
第三连接柱，连接所述第二馈电激励片和所述第二馈线，且所述第三连接柱和所述第一参考地相互绝缘。
在一个或多个实施方式中，所述第一连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，每一所述辐射贴片对应有至少一个所述第一连接柱。
在一个或多个实施方式中，所述第一连接柱在所述第一表面上的正投影位于对应的所述辐射贴片靠近所述第一中心轴和/或所述第二中心轴的一侧。
在一个或多个实施方式中，所述第二连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，所述第一参考地上设有用于避让所述第二连接柱的第一避让孔。
在一个或多个实施方式中，所述第二连接柱在所述第一表面上的正投影位于所述第一馈电激励片的一端。
在一个或多个实施方式中，所述第三连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，所述第一表面布置有套设在所述第二连接柱端部的圆形金属片，所述第一参考地上设有用于避让所述第三连接柱的第二避让孔。
在一个或多个实施方式中，所述第三连接柱在所述第二表面上的正投影位于所述第二馈电激励片的一端。
在一个或多个实施方式中，所述第二介质板和所述第三介质板之间还设有依次层叠布置的n个中间介质板，n为正偶数，所述宽带高隔离度双极化天线还包括布置在至少一个所述中间介质板两面的第二参考地和第三参考地，所述第二参考地和所述第三参考地上设有用于避让所述第二连接柱和所述第三连接柱的避让孔。
在一个或多个实施方式中，包括四个所述辐射贴片，所述四个辐射贴片分设在由所述第一中心轴和所述第二中心轴分割得到的四个象限中。
在一个或多个实施方式中，所述辐射贴片的正方形贴片，且所述辐射贴片的相邻两边分别与所述第一中心轴和所述第二中心轴平行设置。
为实现上述目的，本申请采用的另一个技术方案是：
提供一种天线阵列，包括上述任一实施方式所述的宽带高隔离度双极化天线，所述至少一个宽带高隔离度双极化天线沿第一方向或第二方向间隔排列设置；
其中，所述第一方向为所述第一馈电激励片的延伸方向，所述第二方向为所述第二馈电激励片的延伸方向。
在一个或多个实施方式中，包括至少一个子天线单元，每一所述子天线单元包括沿所述第一方向或第二方向均匀间隔排列的N个所述宽带高隔离度双极化天线，所述至少一个子天线单元沿第一方向和/或第二方向间隔排列设置；
其中，在所述子天线单元的延伸方向上，相邻所述子天线单元的间距大于所述子天线单元内相邻所述宽带高隔离度双极化天线的间距。
在一个或多个实施方式中，还包括：
第一金属隔离墙，贯穿布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述第一金属隔离墙环绕设置在所有所述宽带高隔离度双极化天线的***形成围挡；
地平面，布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述地平面环绕所述第一金属隔离墙设置；
第二金属隔离墙，贯穿布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述第二金属隔离墙环绕所述地平面设置形成围挡。
区别于现有技术，本申请的有益效果是：
本申请的宽带高隔离度双极化天线可使用成熟的PCB工艺，馈电和接地孔均采用通孔设计，减少层压复杂度；
本申请的宽带高隔离度双极化天线的两端口隔离度高，在应用带宽(24GHz～28GHz)内，两个正交馈电端口间的隔离度超过35dB；
本申请的宽带高隔离度双极化天线的阵列馈电方式简单，天线阵列的馈线仅占用一层空间，设计简单，具有可拓展性，具有高增益和窄波束的特点。
附图说明
图1是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的立体结构示意图；
图2是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的俯视结构示意图；
图3是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的侧式结构示意图；
图4是本申请宽带高隔离度双极化天线另一实施方式的立体结构示意图；
图5是本申请宽带高隔离度双极化天线另一实施方式的侧视结构示意图；
图6是本申请宽带高隔离度双极化天线另一实施方式中各层图案示意图；
图7是本申请天线阵列另一实施方式的示意图；
图8是本申请天线阵列又一实施方式的示意图；
图9是本申请天线阵列又一实施方式的结构示意图；
图10是本申请天线阵列又一实施方式的示意图；
图11是本申请天线阵列又一实施方式的结构示意图；
图12是图4所示的天线的三维电磁场仿真结果；
图13是基于图4所示的天线构建的4*4天线阵列的三维电磁场仿真结果。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本申请进行详细描述。但该等实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
如背景技术中列举的现有技术中的磁电偶极子双极化天线存在的缺点，本申请旨在用尽可能低的工艺成本同时实现宽带、高隔离度的双极化天线单元设计，并给出简单可行的方案拓展为高增益的天线阵列形式。
首先，本申请提供了一种宽带高隔离度双极化天线，该天线使用成熟的PCB工艺，成本低，且端口隔离度高，实现了低工艺成本下的宽度、高隔离度双击化天线设计。
请参阅图1至图3，图1是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的立体结构示意图，图2是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的俯视结构示意图，图3是本申请宽带高隔离度双极化天线一实施方式的侧式结构示意图。
如图1至图3所示，该天线可以应用于由第一介质板D1、第二介质板D2和第三介质板D3组成的三层封装结构中，其中，第一介质板D1和第三介质板D3可以是介质芯板，其两面分别设有可以金属化的第一表面L1、第二表面L2、第三表面L3和第四表面L4。第二介质板D2可以采用半固化片，实现第一介质板D1和第二介质板D2之间的粘合。
具体地，宽带高隔离度双极化天线包括布置在第一表面L1上的四个辐射贴片S1。
四个辐射贴片S1对称设置在第一中心轴M1的两侧，以及第二中心轴M2的两侧，第一中心轴M1和第二中心轴M2相互垂直设置。在本实施方式中，四块辐射贴片S1均为相同尺寸的正方形，其对称、等间距地分布在四角；在其他实施方式中，也可以基于实际工况选择和调整辐射贴片S1的形状和间距，均能够实现本实施方式的效果。
第一表面L1上还布置有第一馈电激励片S2，第一馈电激励片S2位于相邻辐射贴片S1的间隙处，第一馈电激励片S2沿第一中心轴M1的轴向延伸设置，且第一馈电激励片S2相对于第一中心轴M1和第二中心轴M2对称设置。
第二表面L2上布置有第二馈电激励片S3，第二馈电激励片S3位于相邻辐射贴片S1在第二表面L2上的正投影的间隙处，第二馈电激励片S3沿第二中心轴M2的轴向延伸设置，且第二馈电激励片S3相对于第一中心轴M1对称设置，第二馈电激励片S3的中心长轴M3与第二中心轴M2之间形成间隙，即图2中的D。
第三表面L3上布置有第一参考地S5，第四表面L4上布置有第一馈线S4和第二馈线S6。
天线还包括连接辐射贴片S1和第一参考地S5的第一连接柱V1；连接第一馈电激励片S2和第一馈线S4的第二连接柱V2；连接第二馈电激励片S3和第二馈线S6的第三连接柱V3。
第二连接柱V2和第一馈电激励片S2可以激励出第一极化方向，例如H极化方向；第三连接柱V3和第二馈电激励片S3可以激励出第二极化方向，例如V极化方向。通过调节第二馈电激励片S3的中心长轴与第二中心轴M2之间的间距D，可以调整优化两个极化端口之间的隔离度。
进一步的，第一连接柱V1、第二连接柱V2、第三连接柱V3可以均贯穿第一介质板D1、第二介质板D2和第三介质板D3设置，从而使馈电和接地孔均采用通孔设计，减少层压复杂度。
为了避免第二连接柱V2和第一参考地S5之间短路，以及第三连接柱V3和第一参考地S5之间短路，第一参考地S5上还设有分别用于避让第二连接柱V2和第三连接柱V3的第一避让孔C1和第二避让孔C2。在一个实施方式中，第一避让孔C1和第二避让孔C2可以是直径稍大于第二连接柱V2和第三连接柱V3的圆形孔；在其他实施方式中，也可以是其他形状孔，能够避免短路即可。
由于第二馈电激励片S3位于第二表面L2，第三连接柱V3贯穿第一介质板D1设置，因此，第三连接柱V3在第一表面L1和第二表面L2之间的中间介质中会存在多余的铜柱枝节，因此第一表面L1上布置有套设在第三连接柱V3端部的圆形金属片V31。
进一步的，为了最大化第二连接柱V2和第三连接柱V3之间的距离，提高隔离度，第二连接柱V2在第一表面L1上的正投影位于第一馈电激励片S2的一端，第三连接柱V3在第二表面L2上的正投影位于第二馈电激励片S3的一端。
为了优化天线性能，本实施方式中，每一辐射贴片S1均对应有四个第一连接柱V1，四个第一连接柱V1同时连接一辐射贴片S1和第一参考地S5设置。在其他实施方式中，也可以基于实际需求调整第一连接柱V1的数量，例如可以是1个、2个、3个等等，在此不做限定。
本实施方式中四个第一连接柱V1均匀布置在辐射贴片S1的靠近第一中心轴M1和第二中心轴M2交接点的一角，从而进一步优化天线性能；在其他实施方式中，第一连接柱V1也可以布置在辐射贴片S1靠近第一中心轴M1或者第二中心轴M2的一边上，也能够实现相同的效果。
上述实施方式的天线结构的辐射原理与一般磁电互补偶极子相同，即第一表面L1的辐射贴片S1和第一连接柱V1共同形成互补的电偶极子和磁偶极子响应，拓宽的天线的匹配带宽，改善方向图特性。馈电方法上，与普通的L形激励不同，第三连接柱V3允许第一表面L1和第二馈电激励片S3之间存在多余的枝节，因此在平面电路板的制造过程中无需盲孔工艺，节约成本。
并且，第二馈电激励片S3的中心轴和第二中心轴M2之间形成有一定的偏移量D，从而提高了两个极化激励端口枝节的隔离度，优化了第二馈电激励片S3激励出的第二极化端口的匹配。
另外，第一连接柱V1除了可以作为磁电偶极子的辐射单元，同时也可以作为微带馈电的类同轴过渡参考地，改善换层的阻抗匹配响应，抑制高次模式和表面波的产生。
上述实施方式中仅列举了天线在三层封装结构中应用的一实施例，在其他实施方式中，该天线结构也可以基于实际需求应用更多层数的封装结构中，例如可以在第二介质板D2和第三介质板D3之间添加偶数数量的介质板，从而保证整体结构的对称，并利用其他数量的介质板进行其他走线的接地等等。
下面详细介绍上述实施方式的天线在七层封装结构中的应用，请参阅图4至图5，图4是本申请宽带高隔离度双极化天线另一实施方式的立体结构示意图，图5是本申请宽带高隔离度双极化天线另一实施方式的侧视结构示意图。
如图所示，第二介质板D2和第三介质板D3之间还设置有沿第一介质板D1指向第三介质板D3方向依次层叠设置的第四介质板D4、第五介质板D5、第六介质板D6和第七介质板D7，组成七层封装结构。
其中，第一介质板D1、第四介质板D4、第六介质板D6和第三介质板D3可以是介质芯板，其两面可以设置金属化图案，第二介质板D2、第五介质板D5、第七介质板D7可以采用半固化片，实现介质芯板之间的粘合。
其中，第六介质板D6的两面还分别设置有第二参考地S7和第三参考地S8。其中第二参考地S7布置在第六介质板D6面向第一介质板D1一侧。
第一连接柱V1、第二连接柱V2和第三连接柱V3依次贯穿七个介质板设置，从而使得辐射贴片S1可通过第一连接柱V1与第二参考地S7连接介质；第一馈电激励片S2可通过第二连接柱V2与第一馈线S4连接；第二馈电激励片S3可通过第三连接柱V3与第二馈线S6连接。
本实施方式中，第一连接柱V1依次连接第二参考地S7、第三参考地S8和第一参考地S5设置，第二参考地S7用于辐射贴片S1的近距离接地；其他实施方式中，第一连接柱V1也可以不贯穿第六介质板D6、第七介质板D7和第三介质板D3设置，也能够实现辐射贴片S1的接地。
第三参考地S8的设计是出于PCB层叠对称性的考虑，以及后续在第四表面L4上射频芯片及外设***集成布线的接地需要；其数量可基于实际需求确定，例如可以在其他介质板设置更多的参考地，以满足更多布线接地需求。
为了避免第二连接柱V2与第二参考地S7和第三参考地S8短路，以及避免第三连接柱V3与第二参考地S7和第三参考地S8短路，第二参考地S7和第三参考地S8上设有用于避让第二连接柱V2和第三连接柱V3的避让孔C3。避让孔C3的结构可以和上述第一避让孔C1、第二避让孔C2相同，也可以不同，能够实现避让效果即可。
在本实施方式中，为了避免成品板翘，上下各层的厚度对称设置，如第一介质板D1和第三介质板D3厚度相同，第二介质板D2和第七介质板D7厚度相同，第四介质板D4和第六介质板D6厚度相同。
为了保证天线的最高增益出现在法向，天线的两个极化馈电端口均被等幅度同相位激励，因此，第一馈线S4和第二馈线S6需要均衡的等功率分配。例如，两条馈线可以采用T形枝节的形式，即两端并联的50欧姆负载网络通过35欧姆特征阻抗的一段微带传输线变换到50欧姆，再通过50欧姆的微带传输线传输给下一级；也可以采用其他并联布置方式，均能够实现本实施方式的效果。
本申请还提供了一种天线阵列，该天线阵列包括至少一个上述各实施方式的宽带高隔离度双极化天线，从而提高增益并降低波束宽度，且能够实现简单的阵列馈电。
具体地，请参阅图6，图6是本申请天线阵列一实施方式的示意图。
如图6所示，该天线阵列为1*2阵列，由于每一天线包括两个极化激励端口，即H极化激励端口和V极化激励端口，可以在两端分别进行功率合成。功率合成网络可以在同一层实现，两个端口的相互干扰较小。
进一步的，请参阅图7，图7是本申请天线阵列另一实施方式的示意图。
如图7所示，该天线阵列为1*4阵列，在1*2阵列的基础上，再分别在两端进行一次H极化激励端口和V极化激励端口的功率合成即可形成1*4的阵列。合成后的端口分别位于1*4阵列的上方和下方，有利于作为后续设计的模块。
进一步的，请参阅图8和图9，图8是本申请天线阵列又一实施方式的示意图，图9是本申请天线阵列又一实施方式的结构示意图。
如图8和图9所示，该天线阵列为4*4阵列，在包括16个宽带高隔离度双极化天线。
在第一馈电激励片S2的延伸方向第一方向x上，每四个宽度高隔离度双极化天线均匀间隔排列形成一列；在第二馈电激励片S3的延伸方向第二方向y上，每四个宽度高隔离度双极化天线均匀间隔排列形成一行。
每一列宽度高隔离度双极化天线形成位于第一方向x两端的两个极化激励端口，即H极化激励端口和V极化激励端口，两者相互干扰较小。
多列宽度高隔离度双极化天线沿第二方向y均匀排列，即可在两端进行四端口等功率合成形成4*4的阵列输出，合成后的H极化激励端口和V极化激励端口也位于第一方向x的两端，两者没有干扰。
进一步的，请参阅图10，图10是本申请天线阵列又一实施方式的示意图，图11是本申请天线阵列又一实施方式的结构示意图。
如图10所示，该天线阵列为8*8阵列，其将4个4*4阵列模块以2*2的形式排列即可得到，参考1*4阵列的形成方式，左右两列4*4模块的H极化激励端口和V极化激励端口在左侧和右侧进行功率合成，分别将合成后的H极化激励端口和V极化激励端口引向上方和下方，最后在上方和下方分别进行H极化激励端口和V极化激励端口的再次功率合成。
由于相邻模块中间位置的H极化激励端口和V极化激励端口的馈线较为密集，因此需要额外拉开一定的距离以保证H极化激励端口和V极化激励端口分布网络的隔离度。
因此，在本实施方式中，可以定义每个4*4阵列模块中沿第一方向x或第二方向y均匀间隔排列的四个宽带高隔离度双极化天线为一个子天线单元。
在子天线单元的延伸方向上，相邻子天线单元的间距大于子天线单元内相邻宽带高隔离度双极化天线的间距。相应的，如图11中，4个模块之间的间距设定DistX和DistY稍大于4倍Dant。
在实际设计中，相邻4*4阵列模块的距离选择也不宜过大，因为过大的间距会导致方向图旁瓣提升、过小的间距则会导致馈线之间的距离过近，影响天线两个端口之间的隔离度。
为了保证天线阵列的辐射性能和屏蔽效果，如图9和图11所示，还包括金属隔离墙W1和金属隔离墙W2，金属隔离墙W1和金属隔离墙W2可以贯穿布置在天线阵列的每层介质板上，其可以采用较为密集的金属化接地通孔实现。
其中，金属隔离墙W1可以环绕设置在所有宽带高隔离度双极化天线的***形成围挡，金属隔离墙W2可以环绕设置在金属隔离墙W1的***，从而形成双层屏蔽。
进一步的，天线阵列的每层介质板上还设有环绕金属隔离墙W1设置的地平面G。具体地，地平面G可以布置在金属隔离墙W1和金属隔离墙W2之间。
为了保证天线阵列的最高增益出现在法向，阵列中的所有天线的两个极化馈电端口均被等幅度同相位激励，因此，每一天线的两条馈线均被均衡的等功率分配。例如，两条馈线可以采用T形枝节的形式，即两端并联的50欧姆负载网络通过35欧姆特征阻抗的一段微带传输线变换到50欧姆，再通过50欧姆的微带传输线传输给下一级；也可以采用其他并联布置方式，均能够实现本实施方式的效果。
应当理解的，上述各实施方式仅列举了本申请天线的几种阵列方式，在其他实施方式中，还可以有各种其他的天线阵列设计，例如16*16，4*8等等，只需要保证两端口之间的相互错开、减小干扰，即可以在一层的空间内完成复杂的馈电设计，节约制造成本。
下面结合具体效果例进行详细阐述本申请技术方案的有益效果。
针对图4所示的天线，以及基于图4所示的天线构建的4*4天线阵列进行三维电磁场仿真结果，包括隔离度、回波损耗、最高增益随频率的大致变化关系，以及中心频点处的辐射方向图形状，得到图12和图13。
其中，图12是图4所示的天线的三维电磁场仿真结果，图13是基于图4所示的天线构建的4*4天线阵列的三维电磁场仿真结果，图中，实线代表H极化激励的结果，虚线代表V极化激励的结果。
如图12和图13所示，在24GHz～30GHz的频带内，图4所示的天线和4*4天线阵列的隔离度均超过30dB，回波损耗小于-10dB，最高增益波动在1dB以内，具有宽带和高隔离度的良好特性。4*4天线阵列相较于天线增益提升10dBi，波束收窄，3dB波束宽度约±10°，达到了高增益的效果。
可见，本申请的天线在简单的PCB工艺和层叠下可以实现宽带高隔离度双极化的效果，组成的天线阵列也具有高增益和窄波束的特点。
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所对应的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
Claims (14)
1.一种宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，应用于第一介质板上，所述第一介质板包括相背设置的第一表面和第二表面，所述宽带高隔离度双极化天线包括：
若干辐射贴片，布置在所述第一表面上，所述若干辐射贴片对称设置在第一中心轴的两侧，以及第二中心轴的两侧，所述第一中心轴和所述第二中心轴相互垂直设置；
第一馈电激励片，沿所述第一中心轴的轴向延伸设置布置所述第一表面上，所述第一馈电激励片位于相邻所述辐射贴片的间隙处，且相对于所述第一中心轴和第二中心轴对称设置；
第二馈电激励片，沿所述第二中心轴的轴向延伸设置布置在所述第二表面上，所述第二馈电激励片位于相邻所述辐射贴片在所述第二表面上的正投影的间隙处，且所述第二馈电激励片相对于所述第一中心轴对称设置，所述第二馈电激励片的中心长轴与所述第二中心轴之间形成间隙。
2.根据权利要求1所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第一介质板的所述第二表面一侧还依次层叠设置有第二介质板和第三介质板，所述第三介质板包括面向所述第二介质板的第三表面和相背设置的第四表面；
宽带高隔离度双极化天线还包括：
第一参考地，布置在所述第三表面上；
第一馈线和第二馈线，布置在所述第四表面；
第一连接柱，连接所述辐射贴片和所述第一参考地；
第二连接柱，连接所述第一馈电激励片和所述第一馈线，且所述第二连接柱和所述第一参考地相互绝缘；
第三连接柱，连接所述第二馈电激励片和所述第二馈线，且所述第三连接柱和所述第一参考地相互绝缘。
3.根据权利要求2所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第一连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，每一所述辐射贴片对应有至少一个所述第一连接柱。
4.根据权利要求3所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第一连接柱在所述第一表面上的正投影位于对应的所述辐射贴片靠近所述第一中心轴和/或所述第二中心轴的一侧。
5.根据权利要求2所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第二连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，所述第一参考地上设有用于避让所述第二连接柱的第一避让孔。
6.根据权利要求5所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第二连接柱在所述第一表面上的正投影位于所述第一馈电激励片的一端。
7.根据权利要求2所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第三连接柱贯穿所述第一介质板、第二介质板和第三介质板设置，所述第一表面布置有套设在所述第二连接柱端部的圆形金属片，所述第一参考地上设有用于避让所述第三连接柱的第二避让孔。
8.根据权利要求7所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第三连接柱在所述第二表面上的正投影位于所述第二馈电激励片的一端。
9.根据权利要求2所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述第二介质板和所述第三介质板之间还设有依次层叠布置的n个中间介质板，n为正偶数，所述宽带高隔离度双极化天线还包括布置在至少一个所述中间介质板两面的第二参考地和第三参考地，所述第二参考地和所述第三参考地上设有用于避让所述第二连接柱和所述第三连接柱的避让孔。
10.根据权利要求1至9任一所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，包括四个所述辐射贴片，所述四个辐射贴片分设在由所述第一中心轴和所述第二中心轴分割得到的四个象限中。
11.根据权利要求1至9任一所述的宽带高隔离度双极化天线，其特征在于，所述辐射贴片的正方形贴片，且所述辐射贴片的相邻两边分别与所述第一中心轴和所述第二中心轴平行设置。
12.一种天线阵列，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至11任一所述的宽带高隔离度双极化天线，所述至少一个宽带高隔离度双极化天线沿第一方向或第二方向间隔排列设置；
其中，所述第一方向为所述第一馈电激励片的延伸方向，所述第二方向为所述第二馈电激励片的延伸方向。
13.根据权利要求12所述的天线阵列，其特征在于，包括至少一个子天线单元，每一所述子天线单元包括沿所述第一方向或第二方向均匀间隔排列的N个所述宽带高隔离度双极化天线，所述至少一个子天线单元沿第一方向和/或第二方向间隔排列设置；
其中，在所述子天线单元的延伸方向上，相邻所述子天线单元的间距大于所述子天线单元内相邻所述宽带高隔离度双极化天线的间距。
14.根据根据权利要求12所述的天线阵列，其特征在于，还包括：
第一金属隔离墙，贯穿布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述第一金属隔离墙环绕设置在所有所述宽带高隔离度双极化天线的***形成围挡；
地平面，布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述地平面环绕所述第一金属隔离墙设置；
第二金属隔离墙，贯穿布置在所述天线阵列的每层介质板上，所述第二金属隔离墙环绕所述地平面设置形成围挡。
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| CN202311374992.XA CN117293548A (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 宽带高隔离度双极化天线和天线阵列 |
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|---|---|---|---|---|
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2023
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Cited By (2)
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| CN117543200A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 电子科技大学 | 一种三维集成的毫米波全金属相控阵封装天线 |
| CN117543200B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-03-19 | 电子科技大学 | 一种三维集成的毫米波全金属相控阵封装天线 |
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