[发明专利]基于平面单极子和基片集成波导开槽的多频带天线

说明书

本发明属于无线通信技术领域，提供一种基于平面单极子和基片集成波导开槽的微波和毫米波多频带天线；包括平面单极子天线、基片集成波导开槽天线、低通滤波器以及微带馈线；其特征在于，所述基片集成波导开槽天线由基片集成波导于传输终端沿中心线对称开设两个直角三角形槽构成，所述微带馈线通过梯形过渡结构馈电于基片集成波导开槽天线宽壁中央，所述低通滤波器连接于微带馈线，微带馈线通过所述低通滤波器馈电于平面单极子天线。本发明利用低通滤波器的低筒特性和基片集成波导的截止特性完成微波和毫米波频率的分离，实现微波和毫米波天线的分离设计；且本发明结构紧凑，与传统的印制电路工艺兼容，易于加工，成本低廉。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及微波和毫米波多频带天线，具体为一种基于平面单极子和基片集成波导开槽的微波和毫米波多频带天线。

背景技术

随着互联网和多媒体技术的快速发展，各种终端设备对更高速率的无线通信技术有极大的需求。更高的速率意味着更大的带宽，而增大带宽的一个直接办法是将工作频率从微波频率提高到毫米波频段；在微波频段，各种类型的天线基本采用微带实现；而到了毫米波频段，由于微带天线存在严重的损耗导致天线效率下降，而且微带天线的尺寸也非常小，这就要求很高的加工精度。这使得天线成本增加，可靠性降低。

基片集成波导是一种新的微波传输线形式，利用金属化过孔实现波导的传播模式。基片集成波导兼顾了传统波导和微带传输线的优点可以实现高性能的微波和毫米波组件；所以，毫米波频段天线的一个很好的选择是基片集成波导开槽天线，它能较好地克服微带天线的上述缺点，同时与传统的印刷电路兼容，便于平面集成。

传统的圆柱形单极子天线具有水平全向辐射的特性，但其阻抗带宽很窄，这限制了其应用。为了扩展天线的阻抗带宽，可以采用加大圆柱半径的方式，由此演变出平面单极子天线。平面单极子天线通过优化设计可以具有很宽的带宽，特别适合用于微波频段多频带工作。

基于此，为了实现微波和毫米波频段的共同工作，本发明提供一种基于平面单极子和基片集成波导开槽的微波和毫米波多频带天线。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于平面单极子和基片集成波导开槽的微波和毫米波多频带天线；本发明利用低通滤波器的低通特性和基片集成波导的截止特性完成微波和毫米波频率的分离，实现微波和毫米波天线的分离设计；且本发明结构紧凑，与传统的印制电路工艺兼容，易于加工，成本低廉，在超高速无线通信系统中具有很好的应用前景。

其技术方案为：

基于平面单极子和基片集成波导开槽的多频带天线，包括平面单极子天线、基片集成波导开槽天线、低通滤波器以及微带馈线；其特征在于，所述基片集成波导开槽天线由基片集成波导于传输终端沿中心线对称开设两个直角三角形槽构成，所述微带馈线通过梯形过渡结构馈电于基片集成波导开槽天线宽壁中央，所述低通滤波器连接于微带馈线，微带馈线通过所述低通滤波器馈电于平面单极子天线。

进一步的，所述平面单极子天线的馈电边带切角，用于拓展阻抗带宽。

本发明的有益效果在于：利用基片集成波导的低频截止特性，解决了微波和毫米波频段的分离问题，实现了微波和毫米波频段天线的分离设计，使得天线可以同时工作于微波和毫米波频段。

附图说明

图1为本发明基片集成波导开槽天线结构示意图。

图2为本发明平面单极子天线结构示意图。

图3为本发明低通滤波器结构示意图。

图4为本发明基于平面单极子和基片集成波导开槽的多频带天线结构示意图，其中，(a)为正面示意图，(b)为背面示意图。

图5为实施例基于平面单极子和基片集成波导开槽的多频带天线仿真结果图。

具体实施方式