[发明专利]一种基于介质片的滤波天线以及微波通信系统

说明书

一种基于介质片的滤波天线以及微波通信系统，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、圆形的第一介质片、圆形的支撑介质、圆形的第二介质片，第一介质基板、第二介质基板之间设置有一金属地层，第一介质基板的下表面设置有馈电结构，所述馈电结构为加载有开路枝节的微带馈线，所述金属地层开设有一耦合窗口，所述天线还设置有贯穿所述第一介质基板、金属地层、第二介质基板、第一介质片、支撑介质、第二介质片的通孔，所述通孔用于实现天线的组装固定。本发明一方面解决了由于非辐射谐振器造成的天线增益减小的问题；另一方面，相较于金属贴片的设计，基于介质片的滤波天线的效率更高，填补了基于介质片实现的滤波天线的空白。

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种基于介质片的滤波天线以及微波通信系统。

背景技术

随着无线通信系统的快速发展，天线和射频器件的协同设计不仅可以使整个器件的尺寸得到减小，而且能够大幅提高天线的性能，因此天线和射频器件的协同设计变得越来越重要。在射频系统发展过程中，涌现出了一些关于滤波器和天线协同设计的技术，但是因为存在着非辐射的谐振器，会使得天线整体增益下降。为了解决这个问题，由天线自身结构而形成的滤波效果有利于减少滤波天线的非辐射损耗，目前现有的此类设计是基于金属贴片实现的。相对于介质片天线而言，金属贴片天线存在导体损耗，因此基于介质片实现的滤波天线有助于提高滤波天线的效率，但是目前报道的介质片天线仅能实现天线的辐射性能而无法实现滤波功能。

现有的大多数滤波天线设计总存在着非辐射的谐振器，从而使得天线的整体效率下降，因此增益减小。而由天线自身所构成的滤波天线，因为由金属贴片产生的导体损耗，因此天线效率要低于介质片形式实现的滤波天线。

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，提供一种基于介质片的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：构造一种基于介质片的滤波天线，包括从下到上依次叠设的第一介质基板、第二介质基板、圆形的第一介质片、圆形的支撑介质、圆形的第二介质片，第一介质基板、第二介质基板之间设置有一金属地层，第一介质基板的下表面设置有馈电结构，所述馈电结构为加载有开路枝节的微带馈线，所述金属地层开设有一耦合窗口，所述滤波天线还设置有贯穿所述第一介质基板、金属地层、第二介质基板、第一介质片、支撑介质、第二介质片的通孔，所述通孔用于实现天线的组装固定。

在本发明所述的基于介质片的滤波天线中，所述第一介质片的半径小于所述第二介质片的半径且大于所述支撑介质的半径。

在本发明所述的基于介质片的滤波天线中，所述耦合窗口呈矩形状。

在本发明所述的基于介质片的滤波天线中，所述通孔的数量为4个，且4个通孔均匀排列在耦合窗口的周围。

在本发明所述的基于介质片的滤波天线中，所述第一介质基板、金属地层、第二介质基板、第一介质片、支撑介质、第二介质片的轴心重合。

本发明还公开了一种微波通信系统，包括如所述的基于介质片的滤波天线。

实施本发明的基于介质片的滤波天线以及微波通信系统，具有以下有益效果：本发明通过介质片堆叠的方式，产生双极点匹配的高效率辐射响应；通过下层的圆形介质片，产生最高端的辐射零点，提高带外抑制；通过上层的圆形介质片，产生靠近通带的两个辐射零点，提高频率选择性；通过加载开路枝节的微带馈线，产生最低端的辐射零点，提高带外抑制性能；通过在基板上开通孔构成不影响天线性能的固定结构；简而言之，本发明一方面解决了由于非辐射谐振器造成的天线增益减小的问题；另一方面，相较于金属贴片的设计，基于介质片的滤波天线的效率更高，填补了基于介质片实现的滤波天线的空白。

附图说明