[实用新型]一种串馈并馈结合的滤波微带阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及微带天线的技术领域，尤其是指一种串馈并馈结合的滤波微带阵列天线。

背景技术

近几十年来，随着信息与电子技术的不断发展，各种新技术和实用新型层出不穷，其中微波集成电路和超大规模集成电路技术的快速发展，促使现代雷达、遥测技术、卫星通信、移动通信、电子对抗等领域的电子设备朝着小型化、多功能化、处理信息智能化的方向发展。人们在范围有限的平台上集成了越来越多的满足不同要求的电子设备及其与之配套的各种天线，希望用更少的器件来实现更多的功能。

天线和射频/微波滤波器作为通信中的关键器件，通常是独立设计，通过传输线连接，滤波器是按端口阻抗50欧姆设计的，然后通过传输线连到天线，然而天线和滤波器由于带宽的不同，它们的输入阻抗通常不能完全匹配，这将影响频率特性。如果进行单独的匹配设计，这样将导致设计的复杂化，而且匹配电路也会造成器件的尺寸增加。

因此一体化集成设计的滤波天线必定存在广阔的应用前景。集成的滤波天线能同时具备滤波和辐射两个功能，在通带不仅具有良好的辐射特性，而且能够实现高选择性的增益，较以往天线有着巨大的优势。由于集成滤波天线实现滤波和辐射双重功能，它们必将会降低通信设备体积和成本，有利于射频前端的小型化。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有微带阵列天线缺乏良好滤波特性和占用较大尺寸的缺陷，提供了一种串馈并馈结合的滤波微带阵列天线，具有高选择性、高带外抑制、尺寸小、重量轻以及易于加工制作等优点。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种串馈并馈结合的滤波微带阵列天线，包括板状电介质基板、在基板上表面由金属箔形成的微带结构、在基板下表面由金属箔形成的地；所述微带结构包括端口结构、谐振器以及串馈贴片阵列，所述端口结构与谐振器通过缝隙耦合的方式馈电，所述谐振器与串馈贴片阵列的能量传输通过缝隙耦合的方式实现；所述串馈贴片阵列中的每个串馈贴片均由两个起辐射作用的贴片单元，分别为第一贴片单元和第二贴片单元，以及起能量传输作用的第一传输线和起能量接收作用的第二传输线组成；每个贴片单元均形成有一个凹槽，其中第一贴片单元中的凹槽能够控制传输到第二贴片单元的能量大小，第二贴片单元中的凹槽起阻抗匹配的作用，每个串馈贴片中的两个贴片单元的凹槽槽口相向对置，且它们之间连接有第一传输线，所述第一传输线的长度为半波长，目的是将两个贴片单元的相位差控制在180度，所述第二传输线与第一贴片单元连接。

所述第一贴片单元和第二贴片单元的辐射强度相同。

所述第二传输线接于第一贴片单元相对凹槽的另一边。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本滤波微带阵列天线在没有级联滤波器的情况下具有很好的滤波特性。

2、本滤波微带阵列天线采用串馈并馈结合的方式，提高空间利用性，减少了天线整体尺寸。

3、本滤波微带阵列天线易于加工制造，成本低，平面结构易于集成，适用于多种通信系统中。

附图说明

图1为本实用新型天线的竖截面剖视图。

图2为本实用新型天线的微带结构示意图。

图3为本实用新型天线其中一串馈贴片的结构示意图。

图4为本实用新型天线的|S11|与增益仿真结果示意图。

图5为本实用新型天线在中心频率处H面方向图仿真结果示意图。

图6为本实用新型天线在中心频率处E面主极化方向图仿真结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的滤波微带阵列天线整体制作在双面覆铜的介质基板上，使用机械刻制、激光刻制、电路板腐蚀等技术均可容易地制作。本实用新型的核心内容在于串馈贴片阵列采用并馈的方式馈电，同时并馈网络以一个谐振器来实现，谐振器与端口以及串馈贴片阵列间都以缝隙耦合的方式来传输能量，总体达到小型化以及具有滤波效果的目的。