本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)傳輸，使傳輸線與天線實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化的發(fā)射裝置，并且可通過懸置微帶、鰭線等傳輸線與平面電路實(shí)現(xiàn)平面互連的天線。

背景技術(shù)：

無線射頻信號(hào)從信源發(fā)射出來通過電纜傳輸?shù)礁鱾€(gè)天線口，是一個(gè)信號(hào)合路、傳送、分配的過程。射頻信號(hào)的傳輸有賴于傳輸線，因此傳輸線的研究對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)有效傳輸非常重要，而且傳輸線是設(shè)計(jì)射頻部件及系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它可以有效地對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，同時(shí)降低信號(hào)的傳輸損耗。近年來出于節(jié)約成本減少重復(fù)建設(shè)的目的，越來越多的室內(nèi)分布系統(tǒng)采用多系統(tǒng)合路共用室分系統(tǒng)的模式，多系統(tǒng)、多頻段的信號(hào)，以公共合路平臺(tái)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)的方式進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)多頻段、多系統(tǒng)合路單向或者雙向傳輸。這樣的好處是減少重復(fù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，節(jié)約空間，但是多系統(tǒng)共站址共室內(nèi)分布系統(tǒng)帶來的問題越來越突出，多系統(tǒng)共存不可避免地引入系統(tǒng)間干擾，特別是工作頻段相近中間隔保護(hù)頻帶較小的情況下，不同制式之間雜散和互調(diào)產(chǎn)物的影響。在這種情況下，良好品質(zhì)的無源器件則會(huì)減輕這種干擾帶來的影響，不良的器件則會(huì)引起或加深這種影響。當(dāng)前傳輸射頻信號(hào)的傳輸線結(jié)構(gòu)形式通常有：同軸線、金屬波導(dǎo)、微帶線等。這些傳輸線能夠有效地將射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，同時(shí)具有較低的傳輸損耗。但這些射頻傳輸線都具有相同的一個(gè)問題，無法同時(shí)傳輸不同頻段的射頻信號(hào)，并且與天線無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化。

在電子學(xué)理論中，電流流過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成磁場(chǎng)；交變電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體周圍會(huì)形成交變的電磁場(chǎng)，稱為電磁波。在電磁波頻率低于100khz時(shí)，電磁波會(huì)被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時(shí)，電磁波可以在空氣中傳播，并經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成遠(yuǎn)距離傳輸能力，我們把具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波成為射頻。用高頻電流進(jìn)行調(diào)制(調(diào)幅或調(diào)頻)，形成射頻信號(hào)，經(jīng)過天線發(fā)射到空中；遠(yuǎn)距離將射頻信號(hào)接收后進(jìn)行反調(diào)制，還原成電信息源，這一過程稱為無線傳輸。如果信息源經(jīng)過二次調(diào)制，用線纜傳輸?shù)綄?duì)端，對(duì)端用反調(diào)制將信息源還原后再應(yīng)用，不管頻率多低，也是射頻傳輸方式，如果沒有調(diào)制反調(diào)制過程，只是將信息源用線纜傳送到對(duì)端直接使用，不管頻率有多高，都是一般的有線傳輸方式。

為了解決當(dāng)前射頻傳輸線無法同時(shí)發(fā)射不同頻段的射頻信號(hào)，并且與天線無法實(shí)現(xiàn)完全一體化的問題，本實(shí)用新型提出了一種同時(shí)傳輸發(fā)射不同頻段射頻信號(hào)的一體化互連天線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是針對(duì)當(dāng)前射頻傳輸線無法同時(shí)傳輸不同頻段的射頻信號(hào)，并且與天線無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工實(shí)現(xiàn)，電磁能量屏蔽度高，屏蔽特性強(qiáng)。能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)傳輸，并且傳輸線在結(jié)構(gòu)上能與天線實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化的發(fā)射裝置。

本實(shí)用新型的上述目的可以通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，一種同時(shí)傳輸發(fā)射不同頻段射頻信號(hào)的一體化互連天線，包括：外介質(zhì)層1和帶有內(nèi)腔體的金屬層2和制有矩形腔體的矩形金屬喇叭體4，其特征在于：外介質(zhì)層1縱向內(nèi)接金屬層2，矩形金屬喇叭體4外接外矩形介質(zhì)層3，外介質(zhì)層1和金屬層2同體縱向固聯(lián)于矩形金屬喇叭體4的小端，射頻信號(hào)的能量耦合于外部介質(zhì)層區(qū)域，不同頻段的射頻信號(hào)分別通過外介質(zhì)層1和金屬層2的腔體同時(shí)傳輸至矩形金屬喇叭體4和外矩形介質(zhì)層3進(jìn)行發(fā)射，實(shí)現(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)發(fā)射。

本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。本實(shí)用新型由外介質(zhì)層1、內(nèi)部金屬層2組成在外矩形介質(zhì)層3和矩形金屬喇叭體4，其中外介質(zhì)層可以用不同介電常數(shù)的介質(zhì)材料進(jìn)行構(gòu)成。相對(duì)于現(xiàn)在常用的射頻傳輸線，如同軸線、金屬波導(dǎo)、微帶線、共面波導(dǎo)等導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型將發(fā)射天線與傳輸線在結(jié)構(gòu)上為一個(gè)整體，具有非常明顯的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工，能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)發(fā)射，且能夠減小發(fā)射損耗、降低安裝誤差，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)射頻信號(hào)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)僅能傳輸同一頻段的射頻信號(hào)，與天線無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化的問題，并且可通過懸置微帶、鰭線等傳輸線與平面電路實(shí)現(xiàn)平面互連。該發(fā)射裝置能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)發(fā)射，從而提高射頻線路的使用率，同時(shí)節(jié)省成本。

電磁能量屏蔽度高。本實(shí)用新型將射頻信號(hào)的能量有效地耦合于外部介質(zhì)層區(qū)域中，降低了射頻信號(hào)在外部空間中的輻射損耗。金屬層內(nèi)部腔體中可以對(duì)另一頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，由于金屬腔體的屏蔽作用，兩個(gè)不同頻段的射頻信號(hào)之間不會(huì)出現(xiàn)互相干擾的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)傳輸射頻信號(hào)的頻段，選擇不同的介質(zhì)材料和內(nèi)部金屬腔體的大小，在外矩形介質(zhì)層和矩形金屬喇叭體可以根據(jù)發(fā)射頻率以及天線增益的具體要求來進(jìn)行選擇相應(yīng)的尺寸。

屏蔽特性超強(qiáng)。本實(shí)用新型采用內(nèi)接于在外矩形介質(zhì)層3矩形腔體的矩形金屬喇叭體4，能實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)多頻段射頻信號(hào)屏蔽特性，特別適用于同時(shí)發(fā)射不同頻段的射頻信號(hào)，能有效增強(qiáng)射頻線路的使用率，并有效降低成本。

本實(shí)用新型同時(shí)傳輸發(fā)射不同頻段射頻信號(hào)的一體化互連天線在外部周圍存在很少的輻射場(chǎng)，裝置將大部分電磁能量聚集在外部介質(zhì)層區(qū)域以及金屬層內(nèi)部區(qū)域，電磁場(chǎng)能量在將外部介質(zhì)層進(jìn)行傳播，電磁能量被外部介質(zhì)層所束縛，，同時(shí)由于金屬腔體的屏蔽作用，金屬層內(nèi)部腔體中可以對(duì)另一頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，然后通過在外矩形介質(zhì)層3和矩形金屬喇叭體4對(duì)不同頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行發(fā)射。解決了現(xiàn)有技術(shù)射頻信號(hào)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)僅能傳輸同一頻段的射頻信號(hào)，與天線無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化的問題，并且可通過懸置微帶、鰭線等傳輸線與平面電路實(shí)現(xiàn)平面互連。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型同時(shí)傳輸發(fā)射不同頻段射頻信號(hào)的一體化互連天線的主視圖。

圖2是圖1矩形金屬喇叭體的左視剖面圖。

圖中：1為外介質(zhì)層，2為金屬層，3為外矩形介質(zhì)層，4為矩形金屬喇叭體。

具體實(shí)施方式

參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，一種同時(shí)傳輸發(fā)射不同頻段射頻信號(hào)的一體化互連天線，包括：外介質(zhì)層1和帶有內(nèi)腔體的金屬層2和制有矩形腔體的矩形金屬喇叭體4，其中，外介質(zhì)層1縱向內(nèi)接金屬層2，矩形金屬喇叭體4外接外矩形介質(zhì)層3，外介質(zhì)層1和金屬層2同體縱向固聯(lián)于矩形金屬喇叭體4的小端，射頻信號(hào)的能量耦合于外部介質(zhì)層區(qū)域，不同頻段的射頻信號(hào)分別通過外介質(zhì)層1和金屬層2的腔體同時(shí)傳輸至矩形金屬喇叭體4和外矩形介質(zhì)層3進(jìn)行發(fā)射，實(shí)現(xiàn)多頻段射頻信號(hào)同時(shí)發(fā)射。

矩形金屬喇叭體4內(nèi)部金屬腔體作為射頻信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)，它的傳輸主模與標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)相同。因此能夠同時(shí)發(fā)射不同頻段的射頻信號(hào)，能有效增強(qiáng)射頻線路的使用率，并有效降低成本，并且傳輸射頻信號(hào)的金屬矩形腔體可通過懸置微帶、鰭線等傳輸線與平面電路實(shí)現(xiàn)平面互連。在實(shí)際應(yīng)用中，矩形金屬喇叭體4內(nèi)部金屬腔體的大小，由傳輸射頻信號(hào)的頻段，選擇不同的介質(zhì)材料確定。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)傳輸射頻信號(hào)的頻段，選擇不同的介質(zhì)材料和內(nèi)部金屬腔體的大小。外矩形介質(zhì)層3和矩形金屬喇叭體4可以根據(jù)發(fā)射頻率以及天線增益的具體要求來進(jìn)行選擇。射頻信號(hào)的電磁能量聚集在外部介質(zhì)層區(qū)域以及金屬層內(nèi)部區(qū)域。矩形金屬喇叭體4內(nèi)部金屬腔體作為射頻信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)，它的傳輸主模與標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)相同。金屬層2所形成的金屬矩形波導(dǎo)能夠通過懸置微帶、鰭線等傳輸線與平面電路實(shí)現(xiàn)平面互連。

本實(shí)用新型具體實(shí)施可采用以下步驟：

首先根據(jù)工作頻段要求，確定頻率通帶，選擇合適的外層介質(zhì)材料和內(nèi)部金屬腔體的大型，然后在外矩形介質(zhì)層和矩形金屬喇叭體根據(jù)發(fā)射頻率以及天線增益的具體要求來進(jìn)行選擇相應(yīng)的尺寸。利用微波電路計(jì)算機(jī)輔助軟件，建立圖1的結(jié)構(gòu)，設(shè)定所需的傳輸特性設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，從而確定各單元參數(shù)。