[发明专利]一种具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线，馈电结构包括印制在双面覆铜介质板上层的耦合槽和印制在厚度为1mm的双面覆铜介质板下层的叉形微带功分器和U形短路枝节组成；辐射结构包括辐射贴片、耦合枝节和竖直短路墙；辐射贴片和耦合枝节分别印制在厚度为1.5mm双面覆铜介质板的上下层；竖直短路墙印制在两块厚度为0.5mm的单面覆铜介质板上。本发明实现了具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线，并且实现了良好的滤波频率响应。本发明提出的具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线大大拓宽了磁电偶极子天线在滤波天线领域的应用。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线。

背景技术

目前，最接近的现有技术：业内实现滤波天线的方法主要有以下几种：第一种，用天线辐射器代替带通滤波器的最后一阶谐振器来实现滤波天线。基于滤波器综合原理，带通滤波器需要提前设计。这种方法虽然可以实现好的滤波响应，但是由带通滤波器中的多阶谐振器引入的插入损耗，降低了天线的辐射增益。为了解决这个问题，提出了没有使用额外滤波电路的滤波天线的设计方法。它包括两方面，一方面，在天线馈电网络中引入谐振结构，另一方面，在天线辐射体上引入谐振结构。在谐振频率处，大部分能量被谐振结构截获而不能进行有效地辐射，进而产生辐射零点。但是，由于谐振结构的引入，前者会增加馈电网络的复杂性，占用额外的空间，增加天线的尺寸，后者会恶化天线的辐射方向图。除了使用谐振结构，交叉耦合滤波理论也经常用来设计滤波天线。其基本原理是，在拥有一条直接耦合路径的基础上，再创造两条交叉耦合路径，在要求的频点处，使得直接耦合路径上的信号与间接耦合路径上信号幅度相等，相位相反，实现抵消，进而产生辐射零点。除了上述方法，辐射抵消方法也被用来指导滤波天线设计。通过在天线辐射体上开槽，引入寄生贴片和短路柱，使得辐射体上的电流分裂成方向不同的几部分，实现辐射抵消，产生辐射零点，达到滤波的目的。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有基于滤波器综合原理设计的滤波天线，滤波器中多阶谐振器引入较大的插入损耗，降低天线的增益；通过在天线辐射体或馈电网络中引入谐振结构，增加馈电网络的复杂性，影响天线的辐射方向图.

(2)交叉耦合设计方法，由于需要创造交叉耦合路径，只适用于特定的天线形式，适用范围有限。

(3)基于辐射相消原理设计的滤波天线，辐射方向图可能恶化。

(4)现有的滤波天线，带宽不够宽，不足以满足现代无线通信对宽带的要求。

解决上述技术问题的难度：解决插入损耗大和降低天线增益问题，关键在于在实现滤波响应的前提下不引入多阶滤波器；解决带宽窄的问题，关键在于选择带宽宽的天线形式来实现滤波天线。

解决上述技术问题的意义：利用磁电偶极子的宽带特性和通带低频边缘固有的辐射零点，通过引入耦合枝节和U形短路枝节，在低频和高频通带边缘实现了辐射零点，获得了良好的滤波频带响应。由于没有使用额外的滤波电路，该天线实现了高的辐射增益和高的带外抑制比。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线。

本发明是这样实现的，一种具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线，所述具有近似椭圆滤波响应的磁电偶极子滤波天线包括：馈电结构和辐射结构；

馈电结构包括印制在双面覆铜介质板上层的耦合槽和印制在厚度为1mm的双面覆铜介质板下层的叉形微带功分器和U形短路枝节组成；

辐射结构包括辐射贴片、耦合枝节和竖直短路墙；辐射贴片和耦合枝节分别印制在厚度为1.5mm双面覆铜介质板的上下层；竖直短路墙印制在两块厚度为0.5mm的单面覆铜介质板上。