滤波天线--毫米波双极化法布里-珀罗腔 （FPC）滤波天线

为了减少不同频段之间的干扰，滤波天线由于具有良好的带外抑制优势，是解决多频段阵列中这一问题的好方法。

已提出的滤波天线的设计方法：

1、将滤波器和天线级联，通过优化的匹配网络来实现滤波天线。

与天线级联设计的滤波器可以是带通滤波器 （BPF）、带陷波滤波器、可重构滤波器等。

缺点：由于滤波器和天线级联方法具有滤波器的固有损耗和匹配网络的损耗，因此会降低天线的辐射效率。

2、使用寄生元件产生辐射零的方法设计具有滤波功能的天线。

4、通过在贴片上添加插槽和短接引脚来设计滤波天线的方法，而无需额外的电路

得益于滤波天线抑制带外辐射的固有能力，这种类型的天线在减少交叉带耦合方面也表现出很大的潜力。

同时，为了减少多径效应，具有高隔离度和最小交叉极化水平的双极化天线非常重要。

双极化滤波天线的设计方法大致可分为两类:

1、对于协同设计方法，将滤波电路插入天线馈电结构中，辐射体相当于滤波器中的最终级谐振器。由于双极化需要两组滤波电路，因此这种方法以额外的插入损耗和扩大的电路尺寸为代价实现了频率选择性。

2、聚变设计方法开发产生辐射零点的辐射器以抑制带外辐射，同时保持通带内的高辐射效率。

然而，目前的双极化滤波天线主要用于 6 GHz 以下的应用，涉及微小槽和细微带线的结构并不适合更高的频率。

高增益天线被高度要求以弥补毫米波传播过程中的高路径损耗。

在几种增益增强方法中，法布里-珀罗腔 （FPC） 天线已显示出广阔的应用前景。双极化 FPC 天线通常包括基于对称晶胞的部分反射表面 （PRS）、双极化馈电天线和接地平面。

由于腔体的谐振条件只需要大约一半波长的高度，因此 FPC 天线的外形比发射阵列低。

此外，双极化 FPC 天线还避免了传统天线阵列所需的复杂馈电网络，从而减少了损耗和更直接的配置。

在高增益和小型化需求的推动下，有必要开发毫米波双极化 FPC 滤波天线。

[1] Y. Sun, H. -T. Hu and C. Hou Chan, "Millimeter-Wave Wideband, High-Gain, Dual-Polarized Filtering Patch Antenna With Y-Shaped Probe and Shorted C-Shaped Strip," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 11, pp. 8816-8821, Nov. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3457168. 

[2] K. -R. Xiang, F. -C. Chen, Q. Tan and Q. -X. Chu, "High-Selectivity Filtering Patch Antennas Based on MultiPath Coupling Structures," in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 69, no. 4, pp. 2201-2210, April 2021, doi: 10.1109/TMTT.2021.3056552.