[发明专利]滤波天线

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种具有高带外抑制功能的滤波天线。

背景技术

随着无线通信系统的高速发展，无线通讯终端在功能强大的同时，尺寸却越来越小，因此像巴伦滤波器、功分滤波器、滤波天线等等的多功能组件设计逐渐成为必然趋势。将天线和滤波器集成在一起可以有效降低系统的损耗、提高系统的效率且能缩小系统的尺寸。滤波天线是将天线作为辐射单元的同时又可以看作滤波器的最后一级谐振器，与其它谐振器集成在一起，形成电功率和无线电波之间的转换，同时天线的增益和输入的回波损耗的响应分别类似滤波器的传输响应与回波损耗响应。

目前，已经有多种传输线结构的滤波器及天线被应用到滤波天线的设计当中，但是采用基片集成波导SIW技术设计的滤波天线较少，且已有设计的滤波天线增益响应带外抑制不高。

发明内容

针对现有技术中的滤波天线的带外抑制不高的缺陷，提供一种具有高带外抑制功能的滤波天线。

本发明解决技术问题采用的技术手段是：提供一种滤波天线，包括依次层叠设置的上介质基板、连接机构以及下介质基板；所述上介质基板上设置有多个第一金属化通孔，所述下介质基板上设置有多个第二金属化，所述上介质基板的上表面和下表面分别设置有第一金属层和第二金属层，所述下介质基板的上表面和下表分别设置有第三金属层和第四金属层；所述第三金属层、所述第四金属层以及该多个第二金属化通孔围成一双模矩形谐振腔，所述第一金属层、所述第二金属层以及该多个第一金属化通孔围成单模矩形谐振腔，所述双模矩形谐振腔与所述单模矩形谐振腔通过耦合级联；所述下介质基板的下表面上设置有一用于向所述双模矩形谐振腔馈电的馈电微带线；

所述第一金属层上对应于所述单模矩形谐振腔的部位设置有两条相互平行辐射缝隙，该两条辐射缝隙均关于所述单模矩形谐振腔在所述第一金属层上投影的中点中心对称且关于所述单模矩形谐振腔在所述第一金属层上投影的第一中垂线轴对称。

在本发明提供的滤波天线中，所述单模矩形谐振腔与所述双模矩形谐振腔局部对准，且该对准的部分所对应的所述第二金属层以及所述第三金属层分别上分别设置有大小相同且相互正对的第一耦合缝隙以及第二耦合缝隙以将所述双模矩形谐振腔与所述单模矩形谐振腔耦合级联。

在本发明提供的滤波天线中，所述馈电微带线沿着所述双模矩形谐振腔在所述第四金属层上的投影的中垂线设置，所述馈电微带线、所述第一耦合缝隙以及所述第二耦合缝隙均呈矩形条状，所述馈电微带线的长度方向与所述第二耦合缝隙在所述第四金属层上的投影的长度方向相互垂直。

在本发明提供的滤波天线中，所述第二耦合缝隙的中点与所述单模矩形谐振腔在所述第二金属层上投影的中点重合，并且所述第二耦合缝隙的长度方向与所述第一中垂线平行。

在本发明提供的滤波天线中，所述连接机构为粘合介质。

在本发明提供的滤波天线中，所述粘合介质为半固化片。

实施本发明提供的滤波天线具有以下有益效果：

(1)、该滤波天线采用双模矩形谐振腔和单模矩形谐振腔级联的方法，使本发明仅采用两个谐振腔级联可以在带内获得三个传输极点；

(2)、该发明所采用的双模矩形谐振腔使得设计的滤波天线在低于通带频率和高于通带频率处各有一个零点，获得较高的带外抑制性能，从而提高了通带的选择性；

(3)该发明的两个辐射缝隙的对称设置，使其具有超低交叉极化特性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明优选实施例中的滤波天线的立体结构示意图；

图2是图1所示实施例中的滤波天线的俯视图；

图3a是图1所示实施例中的滤波天线上的第二顶壁上无槽线时的电流分布；

图3b是图1所示实施例中的滤波天线上的第二顶壁上有槽线时的电流分布；

图4是图1所示实施例中的滤波天线的辐射方向图；

图5是图1所示实施例中的滤波天线的增益图和滤波器的S21参数对比图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。