[发明专利]一种双极化多层贴片滤波天线及通信设备

说明书

本发明公开了一种双极化多层贴片滤波天线及通信设备，包括四层介质基板、金属反射板及馈电探针，所述四层介质基板从上往下依次包括第一层介质基板、第二层介质基板、第三层介质基板及第四层介质基板，所述第一层介质基板的上表面为主辐射贴片，其下表面为X形寄生贴片，所述第二层介质基板的上表面为第一环状寄生贴片，其下表面为第二环状寄生贴片，所述第三层介质基板的上表面为第三环状寄生贴片，所述第四层介质基板的上表面为馈电电路地板，其下表面为差分馈电电路，所述金属反射板设置在第三层介质基板下方，且位于馈电电路地板的上表面；本滤波天线不包含滤波电路，滤波特性均由寄生方式产生，故具有较高的滚降特性和较低的通带内损耗。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种双极化多层贴片滤波天线及通信设备。

背景技术

随着无线通信技术的发展，对通信系统的要求趋向于小型化、高集成度，对天线单元的要求也越来越高。在5G技术中，无线基站的损耗相比于前几代通信系统来说，能量的损耗大大增加，为了减少能量消耗，必须要从各个层面降低能量的损失，对于双极化天线单元来说，就必须要做好极化隔离和高滚降特性。

近些年来，滤波天线的设计可以简单归结为以下三类，第一类设计是将滤波器与天线馈电部分协同设计或者是滤波器和传统天线通过阻抗变换器简单级联，第二类设计是在贴片天线上开缝挖孔或者加金属探针结合而使辐射器本身具有滤波特性，第三类设计是通过添加非辐射的寄生结构使天线的辐射产生滤波效果，这一类滤波天线能够大大减小传输损耗，减少通带内的能量损耗，符合5G无线通信的要求，同时还有利于小型化、集成化的实现。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种双极化多层贴片滤波天线及通信设备，本发明包含多层寄生结构，并采用差分馈电，从而在极化隔离性能较好的基础上，实现了包含5G频段3.4-3.7GHZ的高滚降特性的滤波天线。

本发明采用如下技术方案：

一种双极化多层贴片滤波天线，包括四层介质基板、金属反射板及馈电探针，所述四层介质基板从上往下依次包括第一层介质基板、第二层介质基板、第三层介质基板及第四层介质基板，所述第一层介质基板的上表面为主辐射贴片，其下表面为X形寄生贴片，所述第二层介质基板的上表面为第一环状寄生贴片，其下表面为第二环状寄生贴片，所述第三层介质基板的上表面为第三环状寄生贴片，所述第四层介质基板的上表面为馈电电路地板，其下表面为差分馈电电路，所述金属反射板设置在第三层介质基板下方，且位于馈电电路地板的上表面；

所述馈电探针分别与X形寄生贴片、第一环状寄生贴片、第二环状寄生贴片、第三环状寄生贴片及差分馈电电路连接。

所述主辐射贴片为中间挖空的正方形贴片，挖空部分为正方形。

所述X形寄生贴片的四个端点经过缝隙，与馈电探针耦合。

所述第一环状寄生贴片、第二环状寄生贴片及第三环状寄生贴片均为正方形环状结构，正方形环状结构的四个角分别引出枝节与馈电探针连接。

所述金属反射板中间开有馈电探针通过的圆形通孔。

所述馈电探针为四根，均垂直设置。

所述差分馈电电路包括两个一分二功分器，每个一分二功分器包括一条50欧姆线宽微带线及一条长宽可调的阻抗匹配调节微带线，阻抗匹配调节微带线连接到一个馈电探针，该馈电探针通过一条180度相位差调节微带线与在同一条对角线上的另一个馈电探针连接。

所述金属反射板四周边缘向上竖起。

本发明中，第一环状寄生贴片、第二环状寄生贴片及第三环状寄生贴片的尺寸不同。

一种通信设备，所述通信设备包括权利要求1-9任一项所述的双极化多层贴片滤波天线。

本发明的有益效果：