一种基于AMC的腔体共用双频圆极化共口径天线及系统的制作方法

本申请涉及通信、天线，尤其涉及一种基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线及系统。

背景技术：

1、随着现代无线通信技术的飞速发展和各种通信设备应用场合的日益扩展，对天线系统的性能要求越来越高，对多频段、多极化以及小型化天线系统的需求量也越来越多。然而各种平台往往面临的一个问题是空间大小有限、空间形状不规则，所以对有限空间的利用率方面提出了很高的要求，这就极大的约束着天线的重量、形状及物理尺寸。而且如果把多副天线安装在如此狭小的有限空间内，往往它们之间存在比较强的电磁耦合，从而导致天线之间相互干扰，影响天线性能。

2、共口径天线指的是多副天线位于同一个口径内的一种天线形式。共口径天线通过合理的空间布局，减小不同工作频率天线之间的电磁耦合，从而使得功能不同的多副天线可以互不干扰的工作，节省了天线所占用的空间。本发明将高频单元的腔体与辐射片一起嵌入低频单元下方，选择合适的比例实现共用部分腔体，并利用腔体实现高低频之间的隔离。

3、对于共口径天线而言，设计的难点在于减小高低频天线之间的相互影响，包括天线辐射能量时相互不遮挡、馈电结构不能重叠等，因此高低频天线形式的选择十分重要。

4、一般来讲，低频天线形式的选择相对重要，因为低频天线的工作波长长，天线尺寸相比于高频单元较大，所以选择恰当的低频天线形式就可以给高频天线留出合适的布阵区域。常见的低频天线形式有开方形窗的方形贴片和十字形贴片，在方形窗口的位置和十字形贴片对应的四个边角的位置放置高频天线单元。

5、现有的双频共口径天线需要选择恰当的低频天线给高频天线留出合适的布阵区域，在设计过程中会出现相互遮挡辐射的问题，进而导致天线结构非常复杂，难以工程应用。为了实现圆极化如果选择多点馈电的方式，存在馈电网络复杂导致网络相互交叠等缺点。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线及系统，用以利用单馈圆极化单元的形式，简化天线馈电结构，将高低频天线的腔体通过合理的阵列间距排列实现部分腔体臂的共用，改善结构的复杂度同时实现较高的隔离度。

2、本申请实施例提供一种基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，包括：

3、天线主体，为多层板结构；

4、地板3，为一连续金属层，印刷在所述多层板结构的最下层，用于高频天线、低频天线共用接地；

5、低频腔体4，包括多个第一短路柱，多个第一短路柱以口字型排列形成，第一短路柱的高度与低频振子6的所在层高度一致；

6、高频腔体5，包括多个第二短路柱，多个第二短路柱基于所述低频腔体4十字型排列，以使得低频腔体4、高频腔体5在水平方向相互嵌套，所述第二短路柱的高度与高频腔体5的所在层高度一致；

7、低频振子6、高频振子7，均包括一对倒l形振子单元，每个所述倒l形振子单元包括相互垂直的辐射臂，一对所述倒l形振子单元整体呈十字形，并印刷在所述多层板结构的微波基板1的指定层上；

8、耦合片8，包括多组，一组耦合片8与一个高频振子7对应，所述耦合片8为切角矩形结构，围绕所述高频振子7的中心排布，并位于所述高频振子7的辐射臂之间的空隙处，每个所述耦合片8通过一短路柱9与所述地板3连接。

9、本申请实施例提供一种通信系统，包括如前述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线。

10、本申请实施例利用单馈圆极化单元的形式，简化天线馈电结构，通过增加腔体实现抑制表面波，并将高低频天线的腔体通过合理的阵列间距排列实现部分腔体臂的共用及通过amc原理实现低频振子利用高频耦合片来降低剖面，改善结构的复杂度同时实现较高的隔离度。

11、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，所述多层板结构包括微波基板（1）和粘接片（2），微波基板（1）和粘接片（2）交替堆叠而成，所述多层板结构的截面为规则形状；

3.如权利要求2所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，

4.如权利要求3所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，所述低频内导体（11）、低频外导体（10）、高频内导体（13）和高频外导体（12）构成基于同轴直馈结构的馈电网络。

5.如权利要求1所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，一组耦合片（8）的数量为4，一组耦合片（8）配合一对高频振子（7），且高度一致。

6.如权利要求5所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，所述耦合片（8），用于与所述高频振子（7）共同作用，以展宽所述高频振子（7）的阻抗带宽和轴比带宽；以及，

7.如权利要求3所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，改变所述低频振子（6），或，所述高频振子（7）的辐射臂的长度和宽度，以及，改变第一短路柱、第二短路柱的位置，以调节天线的工作频率及轴比带宽。

8.如权利要求1所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线，其特征在于，所述倒l形振子单元的馈线为l形微带线，通过调整所述l形微带线中的圆环半径，调节天线工作频带内的匹配特性。

9.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的基于amc的腔体共用双频圆极化共口径天线。