[实用新型]一种全向低剖面滤波贴片天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线移动通信领域的天线，特别涉及一种可应用于车载天线等射频终端的全向低剖面滤波贴片天线。

背景技术

天线作为电磁波发射和接收装置，是无线通信系统中的重要组成部分。天线按其方向性不同分为定向天线与全向天线。基于大范围信号覆盖的需求，全向天线因其在水平面均匀辐射的特点受到广泛关注。在传统设计方法中，作为射频前端电路最重要的两个无源器件，天线和滤波器通常作为两个独立元件通过同轴线或微带传输线连接级联于射频前端电路。这种级联方式可能造成滤波器和天线通带不完全匹配，降低滤波器的效果，同时，滤波器的损耗严重影响天线的辐射效率和方向性。

近年来，为了克服这些问题，滤波器和天线集成为一个模块的设想被提出。滤波器和天线的集成通过协同设计，两者直接连接，减小了模块的尺寸，避免了端口间匹配网络引起的损耗。此外，进一步提出了在偶极子天线、贴片天线、超表面天线等引入简单的寄生单元或谐振单元来实现滤波效果的融合设计方法。这一方法避免了滤波器造成的插入损耗，减小了对天线性能的影响。但是现阶段该方法主要用于定向滤波天线的设计，因此研究全向滤波天线的融合设计非常有意义。

实用新型内容

本实用新型基于滤波器和天线融合设计的理论，提供一种可应用于车载天线等射频终端的全向低剖面滤波贴片天线。

本实用新型所采用的技术方案如下。

一种全向低剖面滤波贴片天线，其包括介质基板以及位于介质基板上表面的贴片、和位于介质基板下表面的地板和馈电部分。

进一步地，所述贴片的形状是长方形、圆形、椭圆形、三角形或者等效变形。

进一步地，所述贴片为等边三角形贴片；所述等边三角形贴片和地板通过金属过孔连接。采用等边三角形贴片，减小天线的整体尺寸，同时在高频引入辐射零点，其不同的尺寸可以用来调节辐射零点的位置，从而调节通带边缘的滚降度。

进一步地，所述地板与介质基板为同等大小。

进一步地，所述贴片中央有一个圆环形缝隙，圆环形缝隙与金属过孔形成LC谐振，使在低频通带边沿产生辐射零点；所述圆环形缝隙能够增加阻抗带宽，保证阻抗匹配，调节其外半径进而可以调节辐射零点在低频的位置。

进一步地，所述金属过孔分成两组，第一组金属过孔由3×2个金属过孔组成，每2个金属过孔作为一个小组靠在一起且位于所述等边三角形的边缘中间，三个小组分别间隔均匀围绕圆环形缝隙分布；第二组金属过孔由3×4个金属过孔组成，每4个金属过孔作为一个小组靠在一起且靠近所述等边三角形的角布置，三个小组分别间隔均匀围绕圆环形缝隙分布；第一组金属过孔和第二组金属过孔的布置，能提高阻抗带宽，与圆环形缝隙产生谐振从而引入辐射零点。

进一步地，所述馈电部分采用50ΩSMA连接器。

进一步地，所述圆环形缝隙能由长方形、圆形、椭圆形、三角形或者它们的等效变形代替。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.实现了具有全向性的滤波天线，结构简单且易于加工；

2.将滤波效果融合到天线设计中，同时未引入复杂的滤波电路，天线损耗低，效率高；

3.所述滤波天线具有全向、低剖面的特点。天线整体厚度～0.03λ₀，10dB阻抗带宽8.9％，带内平均增益6.0dBi，具有很好的频率选择性。

附图说明

图1是本实用新型全向低剖面滤波贴片天线实施例的侧视图；

图2是本实用新型全向低剖面滤波贴片天线实施例的俯视图；

图3是本实用新型全向低剖面滤波贴片天线实施例的S₁₁参数的仿真和测试曲线图；

图4是本实用新型全向低剖面滤波贴片天线实施例的增益仿真和测试曲线图；

图5是本实用新型全向低剖面滤波贴片天线实施例在4.4GHz的归一化辐射方向图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术细节进行清晰、详尽的说明，所描述的实施例仅是本实用新型中的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。