[发明专利]一种双模双通带滤波天线

说明书

本发明公开了一种双模双通带滤波天线设计方法，包括滤波部分和天线部分，所述滤波部分包括输入端口和至少一阶滤波器，所述天线部分为设置在末阶滤波器输出端口上的缝隙天线，所述滤波部分为矩形波导谐振腔，且矩形波导谐振腔内包含有一对简并模，所述天线部分为缝隙天线，通过判断缝隙天线的有载品质因数和外部品质因数值是否相等，从而确定缝隙天线的位置和开槽深度，减少了系统的体积、避免了额外插入损耗，降低了整个设计的复杂度的有益效果。

技术领域

本发明涉及滤波天线技术领域，具体涉及一种双模双通带滤波天线。

背景技术

滤波器以及天线均是通信系统中常用的元器件，传统情况下，如图1所示，它们分别被独立设计，之后通过阻抗匹配电路连接在一起，这就导致整个通信系统体积更加臃肿，与此同时，也会给整个通信系统引入额外的插入损耗；另一方面，无线通信系统往往需要工作在多个频率处，以分别处理发射信号与接收信号，当发射信号与接收信号所处的信道相毗邻时，两个信道之间将会产生互耦合的现象，使得整个系统的性能发生恶化，为了避免信道之间不必要的互耦，通常需要滚降系数较大的滤波器对信道分别进行滤波，然而，想要滤波器的滚降系数足够大，往往需要增加滤波器的阶数，这又导致整个通信系统体积增大，也引入了额外的介质损耗。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种双模双通带滤波天线，

本发明通过以下技术方案实现：

一种双模双通带滤波天线，包括滤波部分和天线部分，所述滤波部分包括输入端口和至少一阶滤波器，所述天线部分为设置在末阶滤波器输出端口上的缝隙天线，其中，所述每阶滤波器内设置有谐振腔，所述谐振腔内设置有一对简并模，所简并模包括第一模和第二模，所述第一模自身耦合为滤波器的低通带，所述第一模和第二模耦合为滤波器的高通带。

所述谐振腔为矩形波导谐振腔。

所述矩形波导谐振腔一侧面上设置有第一销钉插入孔，与第一销钉插入孔所在侧面相邻的两侧面上分别设置有输入缝隙和输出缝隙，所述输入缝隙所在的侧面上设置有第二销钉插入孔。

所述矩形波导谐振腔的侧棱上设置有凹槽。

所述矩形波导谐振腔内设置为两组并联LC谐振电路，所述第一模和第二模均为一组LC谐振电路。

所述第一模自身正交耦合为滤波器的低通带，所述第一模和第二模正交耦合为滤波器的高通带。

所述缝隙天线为十字型缝隙天线。

一种如所述滤波天线的滤波部分的组装方法，包括如下步骤：

S1：依据滤波器阶数，画出滤波天线的等效拓扑结构；

S2：依据双模双通带滤波器的通带频率以及低通原型滤波器到双通带带通滤波器的频率变换公式，得出矩形波导谐振腔的参考尺寸值；

S3：做出与参考尺寸值相对应的矩形波导谐振腔实物，并在矩形波导谐振腔实物内设置一对能同时被激励的简并模；

S4：根据等效拓扑结构将多组矩形波导谐振腔耦合连接，人工不断调整各矩形波导谐振腔上的侧棱上的凹槽深度、第一销钉插入孔和第二销钉插入孔的深度，直至满足滤波器的通带频率。

所述步骤S2中，所述参考尺寸值包括矩形波导谐振腔的长度、宽度、高度、侧棱上的凹槽深度、第一销钉插入孔和第二销钉插入孔的深度。

一种如所述滤波天线的天线缝隙位置和深度的确定方法，包括如下步骤：

P1：忽略末阶谐振腔与前阶谐振腔之间的耦合缝隙，对末阶滤波器上的谐振腔的参数提取并仿真；

P2：依据缝隙天线有载品质因数公式获取缝隙天线在谐振频率处的有载品质因数，依据缝隙天线外部品质因数公式获取外部品质因数；