[发明专利]一种多层结构式滤波天线以及微波通信系统

说明书

一种多层结构式滤波天线以及微波通信系统，包括从下到上叠设的第一、第二、第三介质基板；第一介质基板下表面设置有微带馈线；第二介质基板的下表面、上表面分别设置第一金属层、第二金属层，第一金属层、第二介质基板、第二金属层构成的整体开设有多个呈矩形排列的金属化通孔，第一金属层、第二金属层、多个金属化通孔共同围成一矩形谐振腔，第一金属层开设有耦合缝隙，第二金属层开设有两条正对的辐射缝隙；第三介质基板包括矩形的主体部和两个延伸部，主体部上设置有辐射金属层。本发明实现了高频率选择性、高增益和带宽改善效果，解决了因非辐射谐振器造成天线整体增益下降的问题，以及通过天线自身结构实现的滤波天线的装配问题。

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种多层结构式滤波天线以及微波通信系统。

背景技术

众所周知，滤波器为微波系统提供了频率选择性，因此需要高品质因数的谐振器,而天线为了提供辐射性能需要品质因数相对较低的谐振器。传统地，滤波器和天线是独立设计来实现各自的最佳性能，然而，从系统的角度来看，整体尺寸过大且效率较低。因此，将滤波功能与辐射功能通过结构共享融合在单个器件中，可以提高整体的系统效率。

最传统的实现滤波天线的方式是将天线与滤波器直接级联在一起。随着射频系统的发展，涌现出了一些关于滤波器和天线协同设计的技术，但是都存在着非辐射的谐振器，使得天线整体效率下降，从而增益减小。为了解决这个问题，天线通过自身结构来实现的滤波及辐射响应，现在的此类设计主要是通过堆叠架空的金属贴片实现的，随着频率的提高，架空的距离无法保证，且装配困难。

总而言之，现有的大多数滤波天线总存在非辐射的谐振器，降低了天线的效率，因此总体增益较低；而由金属贴片堆叠方式实现的滤波天线在频率较高时存在装配困难的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多层结构式滤波天线以及微波通信系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多层结构式滤波天线，包括从下到上依次叠设的第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板；

所述第一介质基板下表面设置有微带馈线；所述第二介质基板的下表面设置有第一金属层，所述第二介质基板的上表面设置有第二金属层，所述第一金属层、第二介质基板、第二金属层构成的整体开设有多个呈矩形排列的金属化通孔，所述第一金属层、第二金属层、多个金属化通孔共同围成一矩形谐振腔，所述第一金属层开设有用于与所述微带馈线耦合的耦合缝隙，所述第二金属层开设有用于将信号辐射出去的两条正对的辐射缝隙；所述第三介质基板包括矩形的主体部和两个用于安装固定的延伸部，两个延伸部自主体部两侧垂直向外延伸形成，所述主体部上设置有矩形的辐射金属层。

在本发明所述的多层结构式滤波天线中，所述耦合缝隙和辐射缝隙的延伸方向均与微带馈线的延伸方向垂直，两条辐射缝隙在第一金属层的投影关于耦合缝隙对称，两条辐射缝隙与辐射金属层的两侧边分别正对设置，所述辐射金属层与所述矩形谐振腔的轴心线重合。

在本发明所述的多层结构式滤波天线中，所述耦合缝隙和辐射缝隙均呈矩形条状。

本发明还公开了一种微波通信系统，其包括所述的多层结构式滤波天线。

实施本发明的多层结构式滤波天线以及微波通信系统，具有以下有益效果：本发明的滤波天线实现了高频率选择性、高增益和带宽改善效果，一方面解决了因非辐射谐振器造成天线整体增益下降的问题，另一方面解决了通过天线自身结构实现的滤波天线的装配问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：