双极化基板集成式波束操控天线的制作方法

技术特征：
1.一种用于传输射频(radio
‑
frequency，rf)波的天线，其特征在于，所述天线包括：堆叠结构，所述堆叠结构具有：第一控制层；第二控制层，近似平行于所述第一控制层；第一平行板波导和第二平行板波导，位于所述第一控制层与所述第二控制层之间，其中，所述第一平行板波导和所述第二平行板波导彼此近似平行，并近似平行于所述第一控制层和所述第二控制层；多个通孔，可操作地将所述第一控制层和所述第二控制层连接到中心rf和dc接地层；位于所述第一控制层上的第一中心端口和位于所述第二控制层上的第二中心端口，其中，所述第一中心端口用于将所述rf波辐射到所述第一平行板波导中，所述第二中心端口用于将所述rf波辐射到所述第二平行板波导中；垂直极化外围端口，与所述第一控制层集成，用于从所述第一平行板波导以垂直极化方式辐射所述rf波；水平极化外围端口，与所述第二控制层集成，用于从所述第二平行板波导以水平极化方式辐射所述rf波，其中，每个所述垂直极化外围端口与所述水平极化外围端口中的一个并置，使得它们彼此交叉。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：每个所述垂直极化外围端口包括：两条电感线，位于所述第一控制层上，单极子，所述单极子包括：所述单极子的四个过孔，作为所述单极子的辐射部分工作，单极子微带，可操作地连接所述第一控制层上的所述单极子的所述四个过孔，块线，可操作地连接所述单极子的所述四个过孔中的两个过孔；每个所述水平极化外围端口包括：具有第一分支和第二分支的偶极子，其中，所述偶极子近似垂直于所述单极子的所述四个过孔，所述偶极子的中心部分位于所述单极子的所述四个过孔之间。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一控制层与所述第二控制层之间的距离用于容纳所述单极子，并且大约是自由空间中的四分之一波长。4.根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述偶极子的所述第一分支和所述第二分支位于不同的平面上。5.根据权利要求1至3中任一项所述的天线，其特征在于，还包括：具有频率选择元件的一对频率选择结构，其中，每个频率选择结构部分位于所述第一控制层和所述第二控制层中的一个对应控制层上，每个频率选择元件用于：当所述频率选择元件处于一种操作模式时，允许所述rf波在所述第一平行板波导和所述第二平行板波导中的一个中传播，当所述频率选择元件处于另一种操作模式时，禁止所述rf波在所述第一平行板波导和所述第二平行板波导中的一个中传播。6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，每个频率选择元件包括：径向短截线，用于在所述径向短截线所接收的电流大于阈值时，在通过低频的同时扼
流高频；可切换元件，所述可切换元件通过所述多个通孔中的一个可操作地连接到所述径向短截线以及所述第一平行板波导和所述第二平行板波导中的一个平行板波导，其中，所述可切换元件用于选择性控制所述频率选择元件的操作模式。7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线用于通过选择性地在所述频率选择元件的一种操作模式与另一种操作模式之间切换，并通过选择性地开启第一多个频率选择元件和关闭第二多个频率选择元件来操控所述rf波的辐射角。8.根据权利要求6或7所述的天线，其特征在于，每个可切换元件还包括连接器短截线，所述连接器短截线用于可操作地将所述可切换元件连接到所述多个通孔中的一个通孔，所述连接器短截线具有一对短截线支路，每个短截线支路可操作地连接到所述过孔和所述可切换元件。9.根据权利要求5至8中任一项所述的天线，其特征在于，所述一对频率选择结构中的至少一个频率选择结构的所述频率选择元件按行排列，每一行中的每个频率选择元件与所述中心端口的距离近似相等，所述中心端口与所述一对频率选择结构中的所述至少一个频率选择结构位于同一表面上。10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，每个可切换元件还包括连接器短截线，所述连接器短截线用于可操作地将所述可切换元件连接到所述多个通孔中的一个通孔，并且频率选择元件行中的至少一行具有连接器短截线短于其它行的连接器短截线的频率选择元件。11.根据权利要求9或10所述的天线，其特征在于，所述行之间的距离近似等于2*λ
g
，其中，λ
g
是所述第一平行板波导和所述第二平行板波导中一个对应的平行板波导内的所述rf波的波长。12.根据权利要求1至11中任一项所述的天线，其特征在于，所述频率选择元件中的至少两个可操作地连接到一个直流电路并且同时操作。13.根据权利要求1至12中任一项所述的天线，其特征在于，所述第一中心端口和所述第二中心端口中的至少一个包括：中心微带，可操作地连接到一个中心过孔，所述中心过孔穿过所述第一平行板波导和所述第二平行板波导中一个对应的平行板波导，其中，所述中心过孔连接到电接地；一对肩部，两个肩部可操作地连接到馈线，所述馈线可操作地连接到rf控制器，并用于向所述一对肩部输送rf能量；多个子肩部，每个子肩部在一端可操作地连接到所述一对肩部中的一个，在另一端可操作地连接到所述中心微带，其中，对于所述多个子肩部的每对相邻子肩部，所述多个子肩部的两个相邻子肩部在其各自的连接点与所述中心微带之间的距离近似相同。14.根据权利要求6至8中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线是多个天线中的一个，所述多个天线的频率选择元件用于同时操作并选择性地开启和关闭。15.根据权利要求14所述的天线，其特征在于，还用于操控所述rf波的辐射角度，其中，所述操控通过选择性地开启所述多个天线的第一多个频率选择元件并关闭所述多个天线
的第二多个频率选择元件来实现。16.根据权利要求14或15所述的天线，其特征在于，所述多个天线包括位于相邻天线之间的保护层。17.一种用于将射频(radio
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frequency，rf)波传输到天线的平行板波导中的中心端口，其特征在于，所述中心端口包括：中心微带，可操作地连接到穿过所述平行板波导的一个中心过孔，所述中心过孔连接到电接地；一对肩部，两个肩部可操作地连接到馈线，所述馈线可操作地连接到rf收发器，并用于向所述一对肩部输送rf能量；多个子肩部，每个子肩部在一端可操作地连接到所述一对肩部中的一个，在另一端可操作地连接到所述中心微带，其中，对于所述多个子肩部的每对相邻子肩部，所述多个子肩部的两个相邻子肩部在其各自的连接点与所述中心微带之间的距离近似相同。18.根据权利要求17所述的中心端口，其中，所述多个子肩部用于相对于所述中心过孔对称地将rf能量输送到所述中心微带。19.根据权利要求17或18所述的中心端口，其特征在于，所述多个子肩部是四个子肩部。20.根据权利要求17至19中任一项所述的中心端口，其特征在于，所述中心微带具有对称形状，并且所述中心微带可操作地连接到所述中心微带中间的所述中心过孔。21.根据权利要求17至20中任一项所述的中心端口，其特征在于，所述中心微带具有十字形状。22.一种功率分配器结构，其特征在于，用于评估用于传输射频(radio
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frequency，rf)波的天线的中心端口的性能，所述天线结构包括：喇叭形波导；中心端口，与所述喇叭形波导集成，用于向所述喇叭形波导中生成rf波；在所述中心端口周围径向分布的多个输出微带；金属壁，与部分围绕所述中心端口的所述喇叭形波导集成，用于将由所述中心端口生成的所述rf波限制在由所述金属壁限定的区域内，同时所述rf波从所述中心端口向所述输出微带传播。23.根据权利要求22所述的功率分配器结构，其特征在于，所述输出微带可操作地连接到围绕所述中心端口径向分布的外围端口，并用于从所述喇叭形波导辐射所述rf波。

技术总结
所公开的结构和方法涉及发射和接收射频(radio


技术研发人员：哈林姆
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2020.03.04
技术公布日：2021/11/5